इंडक्शन मोटर का पावर फैक्टर - यह किस पर निर्भर करता है और यह कैसे बदलता है

प्रत्येक इंडक्शन मोटर की नेमप्लेट (डेटा प्लेट) पर, अन्य ऑपरेटिंग मापदंडों के अलावा, इसके पैरामीटर को इंगित किया गया है कोसाइन फी - कॉस्फी… कोसाइन फाई को इंडक्शन मोटर पावर फैक्टर भी कहा जाता है।

इस पैरामीटर को cos phi क्यों कहा जाता है और यह शक्ति से कैसे संबंधित है? सब कुछ काफी सरल है: फाई वर्तमान और वोल्टेज के बीच का चरण अंतर है, और यदि आप इंडक्शन मोटर (ट्रांसफार्मर, इंडक्शन फर्नेस, आदि) के संचालन के दौरान होने वाली सक्रिय, प्रतिक्रियाशील और कुल शक्ति का ग्राफ बनाते हैं, तो यह पता चलता है कि अनुपात सक्रिय शक्ति से पूर्ण शक्ति तक - यह कोसाइन फाई - कॉस्फी, या दूसरे शब्दों में - शक्ति कारक है।

रेटेड सप्लाई वोल्टेज और इंडक्शन मोटर के रेटेड शाफ्ट लोड पर, कोसाइन फाई या पावर फैक्टर बस इसके नेमप्लेट वैल्यू के बराबर होगा।

उदाहरण के लिए, AIR71A2U2 इंजन के लिए, 0.75 kW के शाफ्ट लोड के साथ पावर फैक्टर 0.8 होगा।लेकिन इस मोटर की दक्षता 79% है, इसलिए रेटेड शाफ्ट लोड पर मोटर द्वारा खपत की जाने वाली सक्रिय शक्ति 0.75 kW से अधिक होगी, अर्थात् 0.75 / दक्षता = 0.75 / 0.79 = 0.95 kW।

फिर भी, रेटेड शाफ्ट लोड पर, पावर पैरामीटर या कॉस्फी नेटवर्क द्वारा खपत ऊर्जा से ठीक से संबंधित है। इसका मतलब है कि इस मोटर की कुल शक्ति S = 0.95 / Cosfi = 1.187 (KVA) के बराबर होगी। जहाँ P = 0.95 मोटर द्वारा खपत की जाने वाली सक्रिय शक्ति है।

इस मामले में, पावर फैक्टर या कॉस्फी मोटर शाफ्ट लोड से संबंधित है, क्योंकि विभिन्न शाफ्ट यांत्रिक शक्ति के साथ, स्टेटर करंट का सक्रिय घटक भी अलग होगा। इसलिए, निष्क्रिय मोड में, जब शाफ्ट से कुछ भी जुड़ा नहीं होता है, तो मोटर का पावर फैक्टर, एक नियम के रूप में, 0.2 से अधिक नहीं होगा।

यदि शाफ्ट लोड बढ़ना शुरू हो जाता है, तो स्टेटर करंट का सक्रिय घटक भी बढ़ जाएगा, इसलिए पावर फैक्टर बढ़ जाएगा, और नाममात्र के करीब लोड पर यह लगभग 0.8 - 0.9 होगा।

यदि अब भार बढ़ना जारी है, अर्थात शाफ्ट को नाममात्र मूल्य से ऊपर लोड करना है, तो रोटर धीमा हो जाएगा, बढ़ जाएगा फिसल जाता है, रोटर का आगमनात्मक प्रतिरोध योगदान देना शुरू कर देगा और पावर फैक्टर कम होने लगेगा।

यदि मोटर ऑपरेटिंग समय के एक निश्चित भाग के लिए निष्क्रिय है, तो आप लागू वोल्टेज को कम करने का सहारा ले सकते हैं, उदाहरण के लिए, एक डेल्टा से एक स्टार पर स्विच करना, फिर वाइंडिंग का चरण वोल्टेज 3 गुना कम हो जाएगा , निष्क्रिय रोटर से आगमनात्मक घटक कम हो जाएगा, और स्टेटर वाइंडिंग्स में सक्रिय घटक थोड़ा बढ़ जाएगा। इस प्रकार, पावर फैक्टर थोड़ा बढ़ जाएगा।

सिद्धांत रूप में, प्रत्यावर्ती धारा द्वारा संचालित प्रणालियाँ, जैसे कि अतुल्यकालिक मोटर्स, हमेशा सक्रिय, आगमनात्मक और कैपेसिटिव घटकों के अलावा होती हैं, इसलिए, हर आधे चक्र में, ऊर्जा का एक निश्चित हिस्सा नेटवर्क में वापस आ जाता है, तथाकथित प्रतिक्रियाशील शक्ति क्यू. 

यह तथ्य बिजली आपूर्तिकर्ताओं के लिए समस्याएँ पैदा करता है: जनरेटर को ग्रिड को पूरी शक्ति S की आपूर्ति करने के लिए मजबूर किया जाता है, जो जनरेटर को वापस कर देता है, लेकिन तारों को अभी भी इस पूरी शक्ति के लिए एक उपयुक्त क्रॉस-सेक्शन की आवश्यकता होती है, और निश्चित रूप से परजीवी ताप होता है प्रतिक्रियाशील धारा से तार आगे और पीछे घूम रहे हैं ... यह पता चला है कि जनरेटर को पूरी शक्ति देने की आवश्यकता है, जिनमें से कुछ मूल रूप से बेकार हैं।

विशुद्ध रूप से सक्रिय रूप में, बिजली संयंत्र का जनरेटर उपयोगकर्ता को बहुत अधिक बिजली की आपूर्ति कर सकता है और इसके लिए यह आवश्यक है कि बिजली का कारक एकता के करीब हो, अर्थात विशुद्ध रूप से सक्रिय भार में जहां Cosphi = 1।

ऐसी स्थिति सुनिश्चित करने के लिए, कुछ बड़े उद्यम स्थापित होते हैं प्रतिक्रियाशील शक्ति मुआवजा इकाइयां, अर्थात्, कॉइल और कैपेसिटर की प्रणालियाँ जो स्वचालित रूप से अतुल्यकालिक मोटर्स के साथ समानांतर में जुड़ी होती हैं जब उनका पावर फैक्टर कम हो जाता है।

यह पता चला है कि प्रतिक्रियाशील ऊर्जा प्रेरण मोटर और दी गई स्थापना के बीच फैलती है, प्रेरण मोटर और बिजली संयंत्र में जनरेटर के बीच नहीं। इस प्रकार, अतुल्यकालिक मोटर्स का पावर फैक्टर लगभग 1 लाया जाता है।