معامل القدرة للمحرك: يشير إلى أن هذا المحرك يمكنه إدخال % من الطاقة في شبكة الطاقة إلى المحرك كطاقة إدخال للمحرك.

كفاءة المحرك = طاقة خرج المحرك / طاقة مدخل المحرك؛ تشير إلى قدرة المحرك على تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية.

معامل القدرة هو نسبة القدرة الفعالة إلى القدرة الظاهرية، وهو أحد مؤشرات الأداء الرئيسية للمحركات غير المتزامنة. من الدائرة المكافئة، يكون المحرك غير المتزامن عبارة عن دائرة حثية ويجب أن يمتص القدرة التفاعلية الحثية من شبكة الطاقة، ويكون معامل قدرته دائمًا أقل من 1.

يشير عامل القدرة للمحرك إلى نسبة القدرة النشطة التي يمتصها المحرك من شبكة الطاقة إلى القدرة الظاهرية. بالنسبة للمحرك، يمكن فهم عامل القدرة على أنه نسبة مكون التيار النشط في تيار الجزء الثابت إلى إجمالي تيار الجزء الثابت. كلما زاد عامل القدرة، زاد العمل المفيد الذي يقوم به المحرك وزاد معدل استخدام مصدر الطاقة.

معامل القدرة والكفاءة للمحرك

1. يعد كل من معامل القدرة والكفاءة مؤشرين رئيسيين للتشغيل الموثوق والاقتصادي لمنتجات المحركات. يأمل العملاء أن يكون معامل القدرة الأكبر أفضل من أجل توفير الكهرباء أو فواتير الكهرباء.

2. يعتبر معامل القدرة هو قدرة منتجات المحرك على تحويل طاقة الشبكة الممتصة إلى عمل مفيد، مما يؤثر بشكل مباشر على مستوى استخدام طاقة الشبكة وتكلفة تشغيل الشبكة. ولهذا السبب، تتحكم الدولة بشكل صارم في معامل القدرة للمعدات الكهربائية، ولديها لوائح صارمة لتقييم معامل القدرة في الشروط الفنية للمحركات ذات الخدمة المستمرة.

3. تعكس كفاءة المحرك قدرة جسم المحرك على تحويل الطاقة النشطة الممتصة إلى طاقة ميكانيكية على عمود الإخراج. تحدد GB18613 وGB30253 وGB30254 على التوالي متطلبات التحكم في الحد الأقصى لكفاءة منتجات المحركات واسعة النطاق وواسعة النطاق، وتشجع الشركات على تطوير وإنتاج محركات عالية الكفاءة من خلال بعض الميول السياسية.

4. يختلف التعبير عن معامل القدرة والكفاءة. على الرغم من أن كليهما عبارة عن علاقات نسبية، إلا أن معامل القدرة يستخدم نسبة مباشرة، بينما يتم التعبير عن الكفاءة كنسبة مئوية.

إن كفاءة المحرك وعامل القدرة مقيدان بشكل متبادل. بالنسبة للمحركات التي لها نفس القدرة والتيار المقنن، إذا كانت الكفاءة عالية، يكون عامل القدرة منخفضًا؛ وعلى العكس من ذلك، إذا كانت الكفاءة منخفضة، يكون عامل القدرة مرتفعًا.

لا يؤثر عامل القدرة على المستخدمين النهائيين للمحرك، ولكنه يشكل مصدر قلق كبير لقسم إمدادات الطاقة، لأنه إذا كان هناك عدد كبير جدًا من العملاء ذوي عامل القدرة المنخفض جدًا، فإن خسائر الشبكة ستزداد وستنخفض كفاءة النقل؛ لذلك، بالنسبة لمحركات الحث التيار المتردد، يجب أن يكون كل من مؤشر الكفاءة ومؤشر عامل القدرة مرتفعين.

معامل القدرة

في دائرة التيار المتردد، يُطلق على جيب تمام فرق الطور (Φ) بين الجهد والتيار اسم عامل القدرة، والذي يُمثل بالرمز cosΦ. من حيث القيمة العددية، فإن عامل القدرة هو نسبة القدرة الفعالة إلى القدرة الظاهرية، أي cosΦ=P/S. يرتبط حجم عامل القدرة بطبيعة الحمل في الدائرة. على سبيل المثال، عامل القدرة للحمل المقاوم مثل المصباح المتوهج أو فرن المقاومة هو 1. بشكل عام، يكون عامل القدرة للدائرة ذات الحمل الحثي أو السعوي أقل من 1. عامل القدرة هو أحد البيانات الفنية المهمة لنظام الطاقة. عامل القدرة هو معامل يقيس كفاءة المعدات الكهربائية. يشير عامل القدرة المنخفض إلى أن القدرة التفاعلية التي تستخدمها الدائرة لتحويل المجال المغناطيسي المتناوب كبيرة، وبالتالي تقليل معدل استخدام المعدات وزيادة فقدان مصدر الطاقة الخطي. لذلك، لدى قسم إمداد الطاقة متطلبات قياسية معينة لعامل القدرة لمستخدمي الطاقة.

1. التحليل الأساسي. على سبيل المثال، تبلغ طاقة المعدات 100 وحدة، أي يتم توصيل 100 وحدة من الطاقة إلى المعدات. ومع ذلك، نظرًا لفقدان القدرة التفاعلية المتأصل في معظم الأنظمة الكهربائية، لا يمكن استخدام سوى 70 وحدة من الطاقة. وعلى الرغم من استخدام 70 وحدة فقط، فيجب دفع رسوم قدرها 100 وحدة. في هذا المثال، يكون معامل القدرة 0.7 (إذا كان معامل القدرة لمعظم المعدات أقل من 0.9، فسيتم فرض غرامة). يوجد فقدان القدرة التفاعلية هذا بشكل أساسي في معدات المحرك (مثل المنفاخات والمضخات والضواغط وما إلى ذلك)، والمعروفة أيضًا باسم الأحمال الحثية. معامل القدرة هو مقياس لكفاءة المحرك.

2. التحليل الأساسي. يستهلك كل نظام محرك قوتين رئيسيتين، وهما القدرة المفيدة الحقيقية (تسمى كيلووات) والقدرة غير المفيدة التفاعلية. معامل القدرة هو النسبة بين القدرة المفيدة والقدرة الكلية. وكلما ارتفع معامل القدرة، زادت النسبة بين القدرة المفيدة والقدرة الكلية، وزادت كفاءة تشغيل النظام.

3. التحليل المتقدم. في دائرة الحمل الاستقرائي، تحدث ذروة شكل الموجة الحالية بعد ذروة شكل الموجة الجهدية. يمكن التعبير عن فصل ذروتي الشكل الموجي من خلال عامل القدرة. كلما انخفض عامل القدرة، زاد الفصل بين ذروتي الشكل الموجي.

لتحسين معامل القدرة

الأحمال الكهربائية في شبكة الطاقة، مثل المحركات والمحولات والمصابيح الفلورية وأفران القوس، هي أحمال حثية في الغالب. تحتاج هذه الأجهزة الحثية إلى امتصاص ليس فقط الطاقة النشطة من نظام الطاقة أثناء التشغيل، ولكن أيضًا الطاقة التفاعلية. لذلك، بعد تركيب معدات تعويض الطاقة التفاعلية المكثفة الموازية في شبكة الطاقة، ستكون قادرة على توفير تعويض عن الطاقة التفاعلية التي يستهلكها الحمل الحثي، مما يقلل من الطاقة التفاعلية التي يوفرها الحمل الحثي على جانب إمداد الطاقة في شبكة الطاقة وينتقل عبر الخط. نظرًا لأن تدفق الطاقة التفاعلية في شبكة الطاقة ينخفض، يمكن تقليل فقدان الطاقة الناجم عن نقل الطاقة التفاعلية بواسطة المحولات والحافلات في خطوط النقل والتوزيع. هذه هي فائدة تعويض الطاقة التفاعلية.

الغرض الرئيسي من تعويض القدرة التفاعلية هو تحسين معامل القدرة لنظام التعويض. لأن الطاقة المولدة من مكتب إمداد الطاقة يتم حسابها بالكيلو فولت أمبير أو ميجا فولت أمبير، ولكن الشحنة بالكيلو وات، أي العمل المفيد الفعلي المنجز. هناك فرق في القدرة التفاعلية بين الاثنين، بشكل عام، إنها قدرة تفاعلية بالكيلو فولت. معظم القدرة التفاعلية حثية، أي ما يسمى بالمحركات والمحولات والمصابيح الفلورية. تقريبًا كل القدرة التفاعلية حثية، والسعة نادرة جدًا. وبسبب وجود هذا المحاثة يتم إنشاء قيمة كيلو فولت في النظام. العلاقة بين الثلاثة هي دالة مثلثية:

كيلو فولت أمبير مربع = كيلو وات مربع + كيلو فولت أمبير مربع

ببساطة، في الصيغة أعلاه، إذا كانت قيمة KVAR اليوم صفرًا، فإن KVA ستكون مساوية لـ KW، ثم 1 كيلو فولت أمبير من الكهرباء الصادرة عن مكتب إمداد الطاقة تساوي 1 كيلو واط من استهلاك المستخدم، وتكون فعالية التكلفة هي الأعلى في هذا الوقت، لذا فإن معامل القدرة هو معامل يهتم به مكتب إمداد الطاقة كثيرًا. إذا لم يحقق المستخدم معامل القدرة المثالي، فإنه يستهلك نسبيًا موارد مكتب إمداد الطاقة، ولهذا السبب فإن معامل القدرة هو قيد تنظيمي. في الوقت الحاضر، يجب أن تكون لوائح معامل القدرة في الصين بين 0.9 و 1 من المحاثة. إذا كان أقل من 0.9 أو أعلى من 1.0، فسيتم معاقبته. لهذا السبب يجب علينا التحكم في معامل القدرة ضمن نطاق دقيق للغاية، فالكثير جدًا أو القليل جدًا غير مقبول.

الفرق بين القدرة المقدرة والقدرة الفعلية للمحرك

يشير إلى البيانات التي يكون فيها المحرك في أفضل حالة عمل.

الجهد المقدر ثابت، مع انحراف مسموح به بنسبة 10%. تختلف الطاقة الفعلية والتيار الفعلي للمحرك مع حجم الحمل المسحوب؛ فكلما كان الحمل المسحوب أكبر، زادت الطاقة الفعلية والتيار الفعلي؛ وكلما كان الحمل المسحوب أصغر، قلت الطاقة الفعلية والتيار الفعلي.

إذا كانت الطاقة الفعلية والتيار الفعلي أكبر من الطاقة المقدرة والتيار المقدر، فإن المحرك سوف يسخن ويحترق؛ إذا كانت الطاقة الفعلية والتيار الفعلي أقل من الطاقة المقدرة والتيار المقدر، فسوف يتسبب ذلك في هدر المواد.

القدرة المقدرة = التيار المقدر IN * الجهد المقدر UN * الجذر 3 * معامل القدرة

القدرة الفعلية = التيار الفعلي IN * الجهد الفعلي UN * الجذر 3 * معامل القدرة