Вопрос №4. Коэффициент мощности и его технико-экономическое значение (10 мин.)

Технико-эко­номическое значение коэффициента мощности cosφ заключается в том, что от его значения зависят эф­фективность использования электрических установок и, следовательно, капитальные и эксплуатационные расходы.

Активная мощность, развиваемая генератором при номинальном режиме

где U_НОМ – номинальное напряжение генератора;

I_НОМ – номинальный ток, который при длительном про­хождении вызывает предельно допустимое нагревание генератора.

Полное использование мощности генератора про­исходит, когда cosφ=1. В этом случае активная мощность Р максимальна и равна номинальной полной мощности

Влияние значений cosφ на режим работы оборудования:

1) уменьшение cosφ, значение которо­го определяется характером нагрузки, приводит к не­полному использованию генератора;

2) уменьшение cosφ при постоянной мощности потре­бителя Р приводит к увеличению тепловых потерь в линии передачи, которые растут обратно пропорционально квадрату коэффициента мощности

. (16)

где Р₀ – потери в линии при cosφ=1.

Для полного использования номинальной мощности генераторов и уменьшения тепловых потерь необходимо повышать cosφ приемников энергии до значений, близких к единице (0,95–1,0). В этом случае потребитель меньше нагружает линию реактивной мощностью.

Способы повышения коэффициента мощности:

1) естественный – правильный выбор оборудования и его эксплуатация;

2) подключение параллельно приемнику батарей конденсаторов в случае индуктивной нагрузки (асинхронные двигатели). Благодаря это­му источником реактивной энергии для приемника ста­новится емкость и линия передачи разгружается от реактивного тока.

Разберем следующие вопросы:

Коэффициент мощности электрической цепи синусоидального тока называется …

1. отношение активной мощности Р к полной мощности S

2. отношение полной мощности S к активной мощности Р

3. произведение активной мощности Р на полную мощность S

4. активная мощность Р

Активную мощность Р цепи синусоидального тока можно определить по формуле…

1. 

2. 

3. 

4. 

Если Q и S – реактивная и полная мощности пассивной электрической цепи синусоидального тока, то отношение Q к S равно…

1. 

2. 

3. tg φ

4. arcsin φ

Вывод по четвертому вопросу: синусоидальные токи и напряжения как функции времени могут быть описаны различными способами: алгебраически, векторными диаграммами и комплексами.

5. Заключение (10 мин.)

1) Процессы, протекающие в однофазных цепях переменного тока со смешанным последовательным соединением приемников, характеризуются появлением понятий полного сопротивления, полной мощности, треугольников сопротивлений и мощностей, повторяющих треугольник напряжений. В них также необходимо учитывать взаимные фазовые сдвиги напряжений и токов. Умение анализировать однофазные цепи со смешанным соединением резисторов является важным при изучении трехфазных цепей, принципа действия и устройства электрических машин.

2) Для расчета параллельного соединения приемников используется метод проводимостей.

3) При резонансном режиме работы цепи, содержащей приемники различного характера, ее сопротивление является чисто активным. Различают резонансы токов и напряжений, которые используются в радиотехнике и повышения коэффициента мощности.

3) От значения коэффициента мощности зависят эф­фективность использования электрических установок и, следовательно, капитальные и эксплуатационные расходы. Для его повышения необходимо правильно выбирать оборудование и условия его эксплуатации.