Расчет конденсаторов для 3х фазных двигателей: Трехфазный двигатель в однофазной сети

Трехфазный двигатель в однофазной сети

1. Главная

   /

2. Справочник

   /

3. Трехфазный двигатель в однофазной сети

Трехфазные асинхронные электродвигатели не требуют дополнительных устройств для запуска и работы. Нужны лишь контакторы или иные устройства подачи трехфазного напряжения. Однако при включении двигателя в однофазную сеть используются другие способы запуска.

Фазосдвигающий конденсатор

Существует простой способ, позволяющий запитать трехфазный двигатель от бытовой однофазной сети с напряжением 220 В. Трехфазное напряжение получают путем сдвига фаз с помощью фазосдвигающего конденсатора. Делается это так.

В однофазной сети имеются два провода (фаза и ноль), между которыми существует сдвиг фаз 180 градусов. Для включения трехфазного двигателя нужны три проводника, напряжения на которых должны иметь сдвиг фаз 120 градусов. Поэтому, если подключить один из выводов двигателя к фазному проводнику напрямую, а другой – через фазосдвигающий конденсатор, то в совокупности с нулевым проводником и обмотками такая система будет трехфазной. Другими словами, будет обеспечен нужный режим питания.

Для расчета номинала фазосдвигающего конденсатора можно воспользоваться приближенной формулой:

С = k*I / U,

где k – коэффициент, равный 4800 для схемы подключения «треугольник», 2800 – для «звезды», I – номинальный ток двигателя (указывается на шильдике), U – фазное напряжение (в нашем случае – 220 В).

Рабочее напряжение конденсатора следует выбирать не менее 400 В, при этом желательно использовать специальные конденсаторы для электродвигателей, на частоту 50 – 60 Гц.

Пусковой конденсатор

Приведенная выше формула справедлива для номинального тока. Но двигатель работает не только на номинале. При пуске его ток может превышать номинальное значение в 5-7 раз, а при работе – быть ниже в 2-3 раза (холостой ход). В результате момент на валу при включении будет мал, и двигатель будет разгоняться очень долго либо вообще не сможет запуститься. Поэтому для запуска используют дополнительный пусковой конденсатор, который подключают к рабочему (фазосдвигающему) на время разгона (3-5 секунд). Обычно емкость пускового конденсатора выбирают в 2-5 раз больше, в зависимости от требуемого момента при пуске и времени разгона.

Для подключения пускового конденсатора используют специальные ручные пускатели, в которых время пуска равно времени нажатия на двухпозиционную кнопку «Пуск». Пока оператор держит «Пуск» в позиции без фиксации, подключаются рабочий и пусковой конденсаторы. Как только оператор отпускает кнопку, она переходит в фиксированную позицию, и в схеме остается лишь рабочий конденсатор. Остановка двигателя производится кнопкой «Стоп». Кроме ручных пускателей могут использоваться релейные и электронные схемы.

Данный способ не применяется на практике для двигателей более 2,2 кВт из-за низкого КПД и большой емкости конденсаторов.

Двигатель с пусковой обмоткой

Конденсатор также используется в случае, когда двигатель имеет две обмотки – рабочую и пусковую. Рабочая обмотка подключается к питающему однофазному напряжению (220 В) напрямую. Пусковая обмотка имеет меньший ток и подключается через фазосдвигающей конденсатор. Совместно обе обмотки имеют такую конфигурацию, что формируют внутри статора вращающееся магнитное поле.

Емкость фазосдвигающего конденсатора обычно указывается на шильдике двигателя. На время пуска и разгона может применяться дополнительный конденсатор. Такой двигатель называют конденсаторным, и он предназначен для работы только в однофазной сети.

Другие полезные материалы:
Как определить параметры двигателя без шильдика?
Основные неисправности электродвигателя и способы их устранения
Преимущества векторного управления электродвигателем

Подпишитесь на рассылку!

Никакого спама! Только полезная справочная информация.

Я согласен на обработку персональных данных

Включение 3-фазного двигателя в однофазную сеть

Среди различных способов запуска трехфазных электродвигателей в однофазную сеть наиболее простой базируется на подключении третьей обмотки через фазосдвигающий конденсатор. Полезная мощность, развиваемая двигателем в этом случае, составляет 50…60% от его мощности в трехфазном включении.

Электрическая принципиальная схема подключения 3-х фазного двигателя.

Не все трехфазные электродвигатели, однако, хорошо работают при подключении к однофазной сети. Среди таких электродвигателей можно выделить, например, модель с двойной клеткой короткозамкнутого ротора серии МА.

В связи с этим при выборе трехфазных электродвигателей для работы в однофазной сети следует отдать предпочтение двигателям серий А, АО, АО2, АПН, УАД и др.

Для нормальной работы электродвигателя с конденсаторным пуском необходимо, чтобы емкость используемого конденсатора менялась в зависимости от числа оборотов. На практике это условие выполнить довольно сложно, поэтому используют двухступенчатое управление двигателем. При пуске двигателя подключают два конденсатора, а после разгона один конденсатор отключают и оставляют только рабочий конденсатор.

Расчет параметров и элементов электродвигателя

Рисунок 1. Принципиальная схема включения трехфазного электродвигателя в сеть 220 В: С р – рабочий конденсатор; С п – пусковой конденсатор; П1 – пакетный выключатель.

Если, например, в паспорте электродвигателя указано напряжение его питания 220/380 В, то двигатель включают в однофазную сеть по схеме, представленной на рис. 1.

После включения пакетного выключателя П1 замыкаются контакты П1.1 и П1.2, после этого необходимо сразу же нажать кнопку “Разгон”.

После набора оборотов кнопка отпускается. Реверсирование электродвигателя осуществляется путем переключения фазы на его обмотке тумблером SA1.

Емкость рабочего конденсатора Ср в случае соединения обмоток двигателя в “треугольник” определяется по формуле:

, где

• Ср – емкость рабочего конденсатора, в мкФ;
• I – потребляемый электродвигателем ток, в А;
• U -напряжение в сети, В.

А в случае соединения обмоток двигателя в “звезду” определяется по формуле:

, где

• Ср – емкость рабочего конденсатора, в мкФ;
• I – потребляемый электродвигателем ток, в А;
• U -напряжение в сети, В.

Потребляемый электродвигателем ток в вышеприведенных формулах, при известной мощности электродвигателя, можно вычислить из следующего выражения:

, где

• Р – мощность двигателя, в Вт, указанная в его паспорте;
• h – КПД;
• cos j – коэффициент мощности;
• U -напряжение в сети, В.

Рисунок 2. Принципиальная схема соединения электролитических конденсаторов для использования их в качестве пусковых конденсаторов.

Емкость пускового конденсатора Сп выбирают в 2…2,5 раза больше емкости рабочего конденсатора. Эти конденсаторы должны быть рассчитаны на напряжение в 1,5 раза больше напряжения сети.

Для сети 220 В лучше использовать конденсаторы типа МБГО, МБПГ, МБГЧ с рабочим напряжением 500 В и выше. При условии кратковременного включения в качестве пусковых конденсаторов можно использовать и электролитические конденсаторы типа К50-3, ЭГЦ-М, КЭ-2 с рабочим напряжением не менее 450 В.

Для большей надежности электролитические конденсаторы соединяют последовательно, соединяя между собой их минусовые выводы, и шунтируют диодами (рис. 2)

Общая емкость соединенных конденсаторов составит:

На практике величину емкостей рабочих и пусковых конденсаторов выбирают в зависимости от мощности двигателя. Значение емкостей рабочих и пусковых конденсаторов трехфазного электродвигателя в зависимости от его мощности при включении в сеть 220 В.

Мощность трехфазного
двигателя, кВт:

• 0,4;
• 0,6;
• 0,8;
• 1,1;
• 1,5;
• 2,2.

Минимальная емкость  рабочего
конденсатора Ср, мкФ:

• 40;
• 60;
• 80;
• 100;
• 150;
• 230.

Минимальная емкость пускового
конденсатора Ср, мкФ:

• 80;
• 120;
• 160;
• 200;
• 250;
• 300.

Следует отметить, что у электродвигателя с конденсаторным пуском в режиме холостого хода по обмотке, питаемой через конденсатор, протекает ток, на 20…30 % превышающий номинальный. В связи с этим, если двигатель часто используется в недогруженном режиме или вхолостую, емкость конденсатора С_р следует уменьшить. Может случиться, что во время перегрузки электродвигатель остановился, тогда для его запуска снова подключают пусковой конденсатор, сняв нагрузку вообще или снизив ее до минимума.

Емкость пускового конденсатора С_п можно уменьшить при пуске электродвигателей на холостом ходу или с небольшой нагрузкой. Для включения, например, электродвигателя АО2 мощностью 2,2 кВт на 1420 об./мин можно использовать рабочий конденсатор емкостью 230 мкФ, а пусковой – 150 мкФ. В этом случае электродвигатель уверенно запускается при небольшой нагрузке на валу.

Вернуться к оглавлению

Переносной универсальный блок для пуска трехфазных электродвигателей мощностью около 0,5 кВт от сети 220 В

Рисунок 3. Принципиальная схема переносного универсального блока для пуска трехфазных электродвигателей мощностью около 0,5 кВт от сети 220 В без реверса.

Для запуска электродвигателей различных серий мощностью около 0,5 кВт от однофазной сети без реверсирования можно собрать переносной универсальный пусковой блок (рис. 3).

При нажатии на кнопку SB1 срабатывает магнитный пускатель КМ1 (тумблер SA1 замкнут) и своей контактной системой КМ 1.1, КМ 1.2 подключает электродвигатель М1  к сети 220 В.

Одновременно с этим третья контактная группа КМ 1.3 замыкает кнопку SB1.

После полного разгона двигателя тумблером SA1 отключают пусковой конденсатор С1.

Остановка двигателя осуществляется нажатием на кнопку SB2.

Вернуться к оглавлению

Детали

В устройстве используется электродвигатель А471А4 (АО2-21-4) мощностью 0,55 кВт на 1420 об. /мин и магнитный пускатель типа ПМЛ, рассчитанный на переменный ток напряжением 220 В. Кнопки SB1 и SB2 – спаренные типа ПКЕ612. В качестве переключателя SA1 используется тумблер Т2-1. В устройстве постоянный резистор R1 – проволочный, типа ПЭ-20, а резистор R2 типа МЛТ-2. Конденсаторы С1 и С2 типа МБГЧ на напряжение 400 В. Конденсатор С2 составлен из параллельно соединенных конденсаторов по 20 мкФ 400 В. Лампа HL1 типа КМ-24 и 100 мА.

Рисунок 4. Схема пускового устройства в металлическом корпусе размером 170х140х50 мм.

Пусковое устройство смонтировано в металлическом корпусе размером 170х140х50 мм (рис. 4):

• 1- корпус;
• 2 – ручка для переноски;
• 3 – сигнальная лампа;
• 4 – тумблер отключения пускового конденсатора;
• 5 -кнопки “Пуск” и “Стоп”;
• 6 – доработанная электровилка;
• 7- панель с гнездами разъема.

На верхней панели корпуса расположены кнопки “Пуск” и “Стоп” – сигнальная лампа и тумблер для отключения пускового конденсатора. На передней панели корпуса устройства находится разъем для подключения электродвигателя.

Для отключения пускового конденсатора можно использовать дополнительное реле К1, тогда надобность в тумблере  SA1 отпадает, а конденсатор будет отключаться автоматически (рис.5).

Рисунок 5. Принципиальная схема пускового устройства с автоматическим отключением пускового конденсатора.

При нажатии на кнопку SB1 срабатывает реле К1 и контактной парой К1.1 включает магнитный пускатель КМ1, а К1.2 – пусковой конденсатор С_п. Магнитный пускатель КМ1 самоблокируется с помощью своей контактной пары КМ 1.1, а контакты КМ 1.2 и КМ 1.3 подсоединяют электродвигатель к сети.

Кнопку “Пуск” держат нажатой до полного разгона двигателя, а после отпускают. Реле К1 обесточивается и отключает пусковой конденсатор, который разряжается через резистор R2. В это же время магнитный пускатель КМ 1 остается включенным и обеспечивает питание электродвигателя в рабочем режиме.

Для остановки электродвигателя следует нажать кнопку “Стоп”. В усовершенствованном пусковом устройстве по схеме рис.5 можно использовать реле типа МКУ-48 или ему подобное.

Вернуться к оглавлению

Использование электролитических конденсаторов в схемах запуска электродвигателей

При включении трехфазных асинхронных электродвигателей в однофазную сеть, как правило, используют обычные бумажные конденсаторы. Практика показала, что вместо громоздких бумажных конденсаторов можно использовать оксидные (электролитические) конденсаторы, которые имеют меньшие габариты и более доступны в плане покупки.

Рисунок 6. Принципиальная схема замены бумажного конденсатора (а) электролитическим (б, в).

Схема замены обычног бумажного конденсатора дана на рис. 6.

Положительная полуволна переменного тока проходит через цепочку VD1, С2, а отрицательная VD2, С2. Исходя из этого можно использовать оксидные конденсаторы с допустимым напряжением в два раза меньшим, чем для обычных конденсаторов той же емкости.

Например, если в схеме для однофазной сети напряжением 220 В используется бумажный конденсатор на напряжение 400 В, то при его замене по вышеприведенной схеме можно использовать электролитический конденсатор на напряжение 200 В. В приведенной схеме емкости обоих конденсаторов одинаковы и выбираются аналогично методике выбора бумажных конденсаторов для пускового устройства.

Вернуться к оглавлению

Включение трехфазного двигателя в однофазную сеть с использованием электролитических конденсаторов

Схема включения трехфазного двигателя в однофазную сеть с использованием электролитических конденсаторов приведена на рис.7.

В приведенной схеме SA1 – переключатель направления вращения двигателя, SB1 – кнопка разгона двигателя, электролитические конденсаторы С1 и С3 используются для пуска двигателя, С2 и С4 – во время работы.

Подбор электролитических конденсаторов в схеме рис. 7 лучше производить с помощью токоизмерительных клещей. Измеряют токи в точках А, В, С и добиваются равенства токов в этих точках путем ступенчатого подбора емкостей конденсаторов. Замеры проводят при нагруженном двигателе в том режиме, в котором предполагается его эксплуатация.

Рисунок 7. Принципиальная схема включения трехфазного двигателя в однофазную сеть при помощи электролитических конденсаторов.

Диоды VD1 и VD2 для сети 220 В выбираются с обратным максимально допустимым напряжением не менее 300 В. Максимальный прямой ток диода зависит от мощности двигателя. Для электродвигателей мощностью до 1 кВт подойдут диоды Д245, Д245А, Д246, Д246А, Д247 с прямым током 10 А.

При большей мощности двигателя от 1 кВт до 2 кВт нужно взять более мощные диоды с соответствующим прямым током или поставить несколько менее мощных диодов параллельно, установив их на радиаторы.

Следует обратить внимание на то, что при перегрузке диода может произойти его пробой и через электролитический конденсатор потечет переменный ток, что может привести к его нагреву и взрыву.

Вернуться к оглавлению

Включение мощных трехфазных двигателей в однофазную сеть

Конденсаторная схема включения трехфазных двигателей в однофазную сеть позволяет получить от двигателя не более 60% от номинальной мощности, в то время как предел мощности электрифицированного устройства ограничивается 1,2 кВт. Этого явно недостаточно для работы электрорубанка или электропилы, которые должны иметь мощность 1,5…2 кВт. Проблема в данном случае может быть решена использованием электродвигателя большей мощности, например 3…4 кВт. Такого типа двигатели рассчитаны на напряжение 380 В, их обмотки соединены «звездой», и в клеммной коробке содержится всего 3 вывода.

Включение такого двигателя в сеть 220 В приводит к снижению номинальной мощности двигателя в 3 раза и на 40 % при работе в однофазной сети. Такое снижение мощности делает двигатель непригодным для работы, но может быть использовано для раскрутки ротора вхолостую или с минимальной нагрузкой. Практика показывает, что большая часть электродвигателей уверенно разгоняется до номинальных оборотов, и в этом случае пусковые токи не превышают 20 А.

Вернуться к оглавлению

Доработка трехфазного двигателя

Наиболее просто можно осуществить перевод мощного трехфазного двигателя в рабочий режим, если переделать его на однофазный режим работы, получая при этом 50 % номинальной мощности. Переключение двигателя в однофазный режим требует небольшой его доработки.

Рисунок 8. Принципиальная схема коммутации обмоток трехфазного электродвигателя для включения в однофазную сеть.

Вскрывают клеммную коробку и определяют, с какой стороны крышки корпуса двигателя подходят выводы обмоток. Отворачивают болты крепления крышки и вынимают ее из корпуса двигателя. Находят место соединения трех обмоток в общую точку и подпаивают к общей точке дополнительный проводник с сечением, соответствующим сечению провода обмотки. Скрутку с подпаянным проводником изолируют изолентой или поливинилхлоридной трубкой, а дополнительный вывод протягивают в клеммную коробку. После этого крышку корпуса устанавливают на место.

Схема коммутации электродвигателя в этом случае будет иметь вид, показанный на рис. 8.

Во время разгона двигателя используется соединение обмоток «звездой» с подключением фазосдвигающего конденсатора Сп. В рабочем режиме в сеть остается включенной только одна обмотка, и вращение ротора поддерживается пульсирующим магнитным полем. После переключения обмоток конденсатор Сп разряжается через резистор Rр. Работа представленной схемы была опробована с двигателем типа АИР-100S2Y3 (4 кВт, 2800 об./мин), установленном на самодельном деревообрабатывающем станке, и показала свою эффективность.

Вернуться к оглавлению

Детали

В схеме коммутации обмоток электродвигателя в качестве коммутационного устройства SA1 следует использовать пакетный переключатель на рабочий ток не менее 16 А, например переключатель типа ПП2-25/Н3 (двухполюсный с нейтралью, на ток 25 А). Переключатель SA2 может быть любого типа, но на ток не менее 16 А. Если реверс двигателя не требуется, то этот переключатель SA2 можно исключить из схемы.

Недостатком предложенной схемы включения мощного трехфазного электродвигателя в однофазную сеть можно считать чувствительность двигателя к перегрузкам. Если нагрузка на валу достигнет половины мощности двигателя, то может произойти снижение скорости вращения вала вплоть до полной его остановки. В этом случае снимается нагрузка с вала двигателя. Переключатель переводится сначала в положение «Разгон», а потом в положение «Работа», после чего продолжают дальнейшую работу.

Для того чтобы улучшить пусковые характеристики двигателей, кроме пускового и рабочего конденсатора можно использовать еще и индуктивность, что улучшает равномерность загрузки фаз.

Калькулятор размера конденсатора для трехфазных двигателей

23 августа 2022 г. 13 июня 2021 г.

Размер конденсатора Калькулятор для 3-фазных двигателей – Вы должны заполнить Номинальные данные двигателя и текущий коэффициент мощности (от счетчика). Результирующий размер конденсатора будет в кВАр.

Размер конденсатора Калькулятор для трехфазных двигателей

Поскольку мы знаем, что двигатель является индуктивной нагрузкой. Который потребляет как активную, так и реактивную мощность. То есть помимо активной мощности есть еще и реактивная мощность. Поскольку мы знаем, что реальная мощность — это фактическая мощность, которая работает для привода двигателя, а реактивная мощность — это своего рода потеря мощности из-за этой потери. Но энергия, израсходованная электросчетчиком, соответствует сумме как активной, так и реактивной мощности. Чтобы уменьшить реактивную мощность, которая является своего рода потерями, конденсатор используется в фазе R Y B двигателя, чтобы можно было минимизировать эти потери. Если мы установили конденсатор, то реальная мощность, которая используется для привода двигателя, измеряется счетчиком, а реактивная мощность обнуляется через конденсатор. В этой статье мы расскажем вам о Калькулятор размера конденсатора для трехфазных двигателей и сколько конденсаторных батарей номинала (KVR) будет использоваться. Для этого требуются два параметра: первый — номинальная мощность двигателя, а второй — коэффициент мощности электродвигателя, считываемый счетчиком. Следовательно, коэффициент мощности регистрируется с помощью электрического счетчика, установленного на двигателе. Мы сможем рассчитать емкость конденсатора рядом с двигателем по приведенной ниже формуле, используя номинальную емкость двигателя и коэффициент мощности, полученный с помощью измерителя.

Формула для расчета емкости конденсатора для трехфазных двигателей-

Требуемая емкость конденсатора (в кВАр) = P (Tan θ1 – Tan θ2)
, где P= номинальная мощность двигателя
Tan θ1= тангенс угла между истинной мощностью и кажущаяся мощность (для текущего коэффициента мощности)
Tan θ2 = тангенс угла между истинной мощностью и кажущейся мощностью (для требуемого коэффициента мощности)

Преимущество использования конденсатора в трехфазном двигателе-

счет идет меньше по сравнению с без конденсаторов, это связано с тем, что потери уменьшаются, если мы используем конденсатор.
И срок службы мотора тоже увеличивается. Потому что двигатель должен выполнять больше работы из-за больших потерь.

в этом калькуляторе нам нужна только номинальная мощность двигателя и коэффициент мощности поступающий в счетчик. тогда мы можем легко рассчитать номинал конденсатора, необходимый для его размещения.

Как работает калькулятор размера конденсатора для трехфазных двигателей-

Давайте рассмотрим несколько примеров для расчета размера конденсатора-
Например, предположим, что имеется трехфазный асинхронный двигатель мощностью 50 кВт, который имеет
.0009 P.F (коэффициент мощности) с отставанием 0,8. Какой размер конденсатора в кВАр требуется для повышения коэффициента мощности до 0,99?

Потребляемая мощность двигателя = P = 50 кВт
Исходный коэффициент мощности = Cosθ1 = 0,8
Окончательный коэффициент мощности = Cosθ2 = 0,99
θ1 = Cos-1 = (0,8) = 36°,86; Tan θ1 = Tan (36°,86) = 0,74
θ2 = Cos-1 = (0,90) = 8°,10; Tan θ2 = Tan (8°,10) = 0,14
Требуемая мощность конденсатора, кВАр, для улучшения коэффициента мощности с 0,8 до 0,99
Требуемая мощность конденсатора, кВАР = P (Tan θ1 – Tan θ2)
= 5 кВт (0,74 – 0,14)
= 30 квар
И номинал конденсаторов, подключенных к каждой фазе
30/3 = 10 квар
, поэтому в идеале требуется конденсатор на 30 квар, но часто рекомендуется использовать на 5% меньше, чем 30 квар из-за перегрузки. проблема с напряжением. поэтому в этом случае идеально подходит 28,5 кВАр.

Связанный артикул – Распределительный трансформатор: конструкция | Тип | Рейтинг – ЭЛЕКТРОРАСПРЕДЕЛЕНИЕ (electricalsells.com)

Как найти емкость конденсатора в кВАр и фарадах для коррекции коэффициента мощности

Как подобрать конденсаторный блок нужного размера в кварах и микрофарадах для коррекции коэффициента мощности – 3 метода размер конденсаторной батареи в кВАр и микрофарадах для коррекции и улучшения коэффициента мощности как в однофазных, так и в трехфазных цепях.

В этой статье показано, как подобрать конденсаторную батарею нужного размера как в микрофарадах, так и в кварах, чтобы улучшить существующую «т.е. отставание» П.Ф. от целевого «т.е. желаемый», поскольку скорректированный коэффициент мощности имеет множество преимуществ. Ниже мы показали три различных метода с решенными примерами для определения точного значения емкости конденсатора для коррекции коэффициента мощности.

Теперь давайте начнем и рассмотрим следующие примеры…

Содержание

Как рассчитать номинал конденсатора в кВАр?

Пример: 1

Трехфазный асинхронный двигатель мощностью 5 кВт имеет коэффициент мощности 0,75 отставания. Какой размер конденсатора в кВАр требуется для повышения коэффициента мощности до 0,90?

Решение №1 (простой метод с использованием табличного множителя)

Моторный вход = 5 кВт

Из таблицы, множитель для улучшения PF с 0,75 до 0,90 составляет 0,398

Требуемый конденсатор KVAR для улучшения P.F с 0,75 до 0,90

Требуется конденсатор KVAR = KW x Таблица 1 0,75 и 0,90

. = 5 кВт x 0,398

= 1,99 KVAR

и рейтинг конденсаторов, подключенных на каждой фазе

= 1,99KVAR / 3

= 0,663 KVAR

Раствор # 2 (классический вычисление). 0012

Вход двигателя = P = 5 кВт

Оригинал P.F = COSθ ₁ = 0,75

Окончательный P.F = COSθ ₂ = 0,90

θ ₁ = COS ^-1 = 40125 1 = COS ^-1 = (0.75) = 40125 1 = COS ^-1 = 40125 1 = COS ^-1 = 40125 1 = COS ^{-1 = 40125 1 = COS -1}

) = 40125 1 = COS ^-1

). °.41; Tan θ ₁ = Tan (41°,41) = 0,8819

θ ₂ = Cos ^-1 = (0,90) = 25°,84; Tan θ ₂ = Tan (25°,50) = 0,4843

Требуемая мощность конденсатора, кВАр, для улучшения коэффициента мощности с 0,75 до 0,90

Требуемая мощность конденсатора, кВАр = P (Tan θ ₁ – Tan θ ₂ )

= 5kW (0.8819 – 0.4843)

= 1.99 kVAR

And Rating of Capacitors connected in each Phase

1.99 kVAR / 3 = 0.663 kVAR

Note: Таблицы размеров конденсаторов в кВАр и микрофарадах для коррекции коэффициента мощности

Следующие таблицы (данные в конце этого поста) были подготовлены для упрощения расчета кВАр для улучшения коэффициента мощности. Емкость конденсатора в кВАр – это кВт, умноженная на коэффициент в таблице, чтобы улучшить существующий коэффициент мощности до предлагаемого коэффициента мощности. Проверьте другие решенные примеры ниже.

Пример 2:

Генератор питает нагрузку 650 кВт при коэффициенте мощности 0,65. Какой размер конденсатора в кВАр требуется, чтобы поднять PF (коэффициент мощности) до единицы (1)? И сколько еще кВт может дать генератор при той же нагрузке в кВА при улучшении коэффициента мощности.

Решение №1 (Простой табличный метод с использованием таблицы Несколько )

Подача кВт = 650 кВт

Из таблицы 1 множитель для повышения коэффициента мощности с 0,65 до единицы (1) равен 1,169.

Требуемая мощность конденсатора кВАр = кВт x Таблица 1 Множитель 0,65 и 1,0 . .or

кВА = кВт / Cosθ

= 650/0,65 = 1000 кВА

При увеличении коэффициента мощности до единицы (1)

Количество кВт = кВА x Cosθ

= 1000 x 1 = 1000 кВт

Следовательно, повышенная мощность, поставляемое генератором

1000 кВт — 650 кВт = 350 кВт

Решение № 2 (Классический метод расчета)

Поставка KW = 650 KW

оригинал P. F = Cophyd = Copy = Cosp = Cospu. ₁ = 0,65

Конечная P.F = Cosθ ₂ = 1

θ ₁ = Cos ^-1 = (0,65) = 49°,45; Tan θ ₁ = Tan (41°,24) = 1,169

θ ₂ = Cos ^-1 = (1) = 0°; Tan θ ₂ = TAN (0 °) = 0

Требуемый конденсатор KVAR для улучшения P.F с 0,75 до 0,90

Требуется конденсатор KVAR = P (TAN θ ₁ — TAN θ ₂ )

= 650K (TAN θ ₂ )

9000 = 650K (TAN θ ₂ )

= 650K (TAN θ ₂ ) _{. 1,169– 0)}

= 759,85 квар

Как рассчитать емкость конденсатора в микрофарадах и кВАр?

Следующие методы показывают, что как определить требуемое значение конденсаторной батареи как в кВАр, так и в микрофарадах . Кроме того, решенные примеры также показывают, что как преобразовать емкость конденсатора в микрофарадах в квар и квар в микрофарадах для П. Ф. Таким образом, конденсаторная батарея нужного размера может быть установлена ​​параллельно каждой стороне фазной нагрузки для получения целевого коэффициента мощности.

Пример: 3

Однофазный двигатель 500 В, 60 c/s потребляет ток полной нагрузки 50 А при отставании P.F 0,86. Коэффициент мощности двигателя необходимо улучшить до 0,94, подключив к нему батарею конденсаторов. Рассчитайте требуемую емкость конденсатора как в кварах, так и в мкФ?

Решение:

(1), чтобы найти необходимую емкость емкости в KVAR для улучшения P.F с 0,86 до 0,94 (два метода)

Раствор № 1 (таблица)

Моторец. Вход = P = V X I X COSθ

= 500V x 50a x 0,86

= 21,5 кВт

Из таблицы, множитель для улучшения PF с 0,86 до 0,94 — 0,230

Требуемый конденсатор KVAR для улучшения P.FF до 0,9.4

Требуемый конденсатор KVAR = кВт x x Таблица Умнолизатор 0,86 и 0,94

= 21,5 кВт x 0,230

= 4,9 Kvar

Решение № 2 (метод расчета)

Моторизм = P = V X I I x cosθ

= 500v x 50a x 0,86

= 21,5 кВт

Фактические или существующие P. F = cosθ ₁ = 0,86

или цель P.F = cosθ ₂ = 0,9000

9000

θ ₁ = Cos ^-1 = (0,86) = 30,68°; Tan θ ₁ = Tan (30,68°) = 0,593

θ ₂ = Cos ^-1 = (0,95) = 19,94°; Tan θ ₂ = Tan (19,94 °) = 0,363

требуется конденсатор KVAR для улучшения P.F с 0,86 до 0,95

. 21,5кВт (0,593 – 0,363)

= 4,954 кВАр

(2) Найти требуемую емкость емкости в фарадах для улучшения коэффициента мощности с 0,86 до 0,97 (два метода)

Решение №1 (табличный метод)

Мы уже рассчитали требуемую емкость конденсатора в кВАр, поэтому мы можем легко преобразовать ее в фарады, используя эту простую формулу

Требуемая емкость конденсатора в фарадах/микрофарадах

• C = кВАр / (2π x f x В ² ) в фарадах
• C = квар x 10 ⁹  / (2π x f x  V ² ) в микрофарадах

Установка значений в вышеуказанную формулу

= (4,954 квар) / (2 x π x 60 Гц x 500 ² В)

= 52,56 мкл

Раствор # 2 (метод расчета)

Раствор # 2 (метод расчета) квар = 4,954 … (i)

Мы это знаем;

I _C = V / X _C

Тогда как X _C = 1/2π x f x C

I _C = В / (1 / 2π x f x C)

I _C = V x 2π x f x C

x 0 (500 В) ) x C

I _C = 188495,5 x C

А,

квар = (V x I _C ) / 1000 … [кВАр = (V x I) / 1000] 5,9 x 10002 1000 5 84 x I 9000 C

I _C = 94247750 x C … (ii)

Приравнивая уравнения (i) и (ii), получаем

94247750 x C = 4,954 Kvar x C

C = 4,954 KVAR / 94247750

C = 78,2 мкл

Пример 4

Какое значение емкость должна быть связана параллером с нагрузкой 1KW на 70%. источник 208 В, 60 Гц, чтобы повысить общий коэффициент мощности до 91%.

Решение:

Вы можете использовать табличный метод или метод простого расчета, чтобы найти требуемое значение емкости в фарадах или кВАр для улучшения коэффициента мощности с 0,71 до 0,9.7. Итак, в данном случае мы использовали табличный метод.

P = 1000W

Фактический коэффициент мощности = COSθ ₁ = 0,71

желаемый коэффициент мощности = COSθ ₂ = 0,97

Из таблицы, множестве, чтобы улучшить PF с 0,71 до 0,97 — 0,741

. улучшить коэффициент мощности с 0,71 до 0,97

Требуемая мощность конденсатора кВАр = кВт x Табличный множитель 0,71 и 0,970012 (требуется значение емкости в KVAR)

Ток в конденсаторе =

I _C = Q _C / V

= 741KVAR / 208 В

= 3,56A

и

x _{6 = 3,56A}

и

x _{6 = 3,56A}

и

x _{6 = 3,56A}

и

x _{6 = 3,56a}

и

x

= 3,56A

и

x _{. / I C}

= 208V / 3,76 = 58,42 Ом

C = 1 / (2π x F x x _C )

C = 1 (2π x 60HZ x 58,42 Ом)

C = 1 (2π x 60HZ x 58,42 Ом)

C = 1 (2π x 60HZ x 58,42 Ом)) 45,4 мкФ (требуемое значение емкости в фарадах)

Преобразование кВАр конденсатора в мкФ и мкФ в кВАр

Следующие формулы используются для расчета и преобразования конденсатора квар в фарад и наоборот.

Требуемый конденсатор в кВАр

Преобразование фарад и микрофарад конденсатора в ВАр, кВАр и МВАР.

• var = c x 2π x F x V ² x 10 ^-6 … VAR
• ВАр = C в мкФ x f   x  V ²  / (159,155  x  10 ³ )          …     в VAR 2 2
• Kvar = C x 2π x F x V ² x 10 ^-9 … В KVAR
• Kvar = C в μf x F x V ² ÷ (159,155 x 10 ⁶ )… В KVAR
• MVAR = C x 2π x F x V ² x 10 ^-12 … В MVAR
• MVAR = C в μF x F x V ² ÷ (159,155 x 10 ⁹ )… В MVAR

Требуемый конденсатор в фарадах/микрофарадах.

Преобразование кВАр конденсатора в фарады и микрофарады

• C = KVAR X 10 ³ /2π x F x V ² … В Farad

x  В

• C = KVAR x 10 / (2π x F x V ² ) … В микрофараде
• C = 159,155 x 10 ⁶ x Q в KVAR / F x V ² … в MicroFarad

Где:

• C = емкость в микрофарадах
• Q = реактивная мощность в вольт-амперах-реактивных
• f = частота в герцах
• В = напряжение в вольтах

Полезно знать:

Ниже приведены важные электрические формулы, используемые при расчете улучшения коэффициента мощности.

Активная мощность (P) в ваттах:

• кВт = кВА x Cosθ
• кВт = л. с. x 0,746 или (л.с. x 0,746) / КПД … (л.с. = мощность двигателя в л.с.)
• кВт = √ (кВА ² – кВАр ² )
• кВт = P = V x I Cosθ … (однофазный)
• кВт = P = √3x V x I Cosθ … (трехфазная линия к линии)
• кВт = P = 3x V x I Cosθ … (три фазы между фазами)

Полная мощность (S), ВА:

• кВА = √(кВт ² + кВАр ² )
• кВА = кВт / Cosθ

Реактивная мощность (Q) в ВА:

• кВАр = √(кВА ² – кВт ² )
• квар = C x (2π x f x V ² )

Коэффициент мощности (от 0,1 до 1)

• Коэффициент мощности = Cosθ = P / V I … (однофазный)
• Коэффициент мощности = Cosθ =  P / (√3x V x I) … (три фазы между фазами)
• Коэффициент мощности = Cosθ = P / (3x V x I) … (трехфазная линия к нейтрали)
• Коэффициент мощности = Cosθ = кВт / кВА … (как однофазный, так и трехфазный)
• Коэффициент мощности = Cosθ = R/Z … (сопротивление/импеданс)

А

• X _C = 1 / (2π x f x C) … (X _C = Емкостное реактивное сопротивление)
• I _C = V / X _C … (I = V / R)

Related Posts:

• Активная, реактивная, полная и комплексная мощность

Калькуляторы расчета конденсаторной батареи и коррекции коэффициента мощности

Если два вышеуказанных метода кажутся вам немного сложными (что, по крайней мере, не должно), вы можете использовать следующие онлайн-калькуляторы коэффициента мощности, кВАР и микрофарад, созданные нашей командой для вас. .

• Калькулятор мкФ в кВАр

Калькулятор

• кВАр в Фарада
• Блок конденсаторов в кВАр и мкФ Калькулятор

Калькулятор коррекции коэффициента мощности

• — как найти конденсатор PF в мкФ и кВАр?
• Как преобразовать мкФ конденсатора в кВАр и наоборот? Для исправления PF

Таблица размеров конденсаторов и таблица для коррекции коэффициента мощности

Приведенную ниже таблицу коррекции коэффициента мощности можно использовать, чтобы легко подобрать конденсаторную батарею нужного размера для желаемого улучшения коэффициента мощности. Например, если вам нужно улучшить существующий коэффициент мощности с 0,6 до 0,98, просто посмотрите на множитель для обеих цифр в таблице, который равен 1,030. Умножьте это число на существующую активную мощность в кВт. Вы можете найти реальную мощность, умножив напряжение на ток и существующий отстающий коэффициент мощности, т.е. P в ваттах = напряжение в вольтах x ток в амперах x Cosθ ₁ .