AC motor effektfaktor
Excitation er tæt forbundet med AC-motorens reaktive kraft, og det kræver en vis omkostning at levere reaktive strøm. Derfor er AC-motorens effektfaktor en vigtig indikator for at måle dens økonomi. Der er tre hovedaspekter på de negative virkninger af lav effektfaktor på systemets drift:
● Generatorer, transformatorer og transmissionsudstyr vurderes af kVA (kapacitet) i stedet for kW (aktiv effekt), fordi deres tab og varme hovedsageligt bestemmes af spændings- og strømproduktet og er uafhængige af effektfaktoren. Den fysiske størrelse og omkostningerne ved udstyret er omtrent proportional med dets nominelle kapacitet. Derfor er den investering, der kræves for generatorer, transformatorer og transmissionsudstyr til at tilvejebringe en vis mængde aktiv effekt, omtrent lige omvendt proportional med effektfaktoren.
• Lav effektfaktor betyder større strøm og I2R forbrug i kraftgenererings- og transmissionsudstyr.
● Lav effektfaktor kan gøre spændingsjusteringen værre.
Reaktiv effekt og flux
Fra forholdet mellem reaktiv kraft og etablering af magnetisk flux kan de faktorer, der påvirker den reaktive effekt, som kræves af motoren, let ses. Som med enhver anden elektromagnetisk enhed skal den resulterende magnetiske flux, der kræves til motoroperation, etableres af magnetiseringskomponenten af strømmen. Uanset om magnetiseringsstrømmen cirkulerer i statorviklingen eller i rotorviklingen, er der ingen forskel i det magnetiske kredsløb og den grundlæggende energiomdannelsesproces.
• I en transformer, uanset hvilken vikling der bruges til at passere excitationsstrømmen i transformeren, er der ingen grundlæggende forskel i at etablere den magnetiske flux. I nogle tilfælde giver hver vikling delvis excitation. Hvis hele eller en del af magnetiseringsstrømmen leveres af AC-viklingen, skal viklingens indgang indeholde hysterisk reaktiv effekt, fordi magnetiseringsstrømmen ligger bag spændingen med 90 °. Den hysteriske reaktive kraft etablerer en magnetisk flux i motoren.
• I induktionsmotorer er den eneste mulige kilde til excitation statorindgangen. Derfor må induktionsmotoren virke i en hysterisk effektfaktor tilstand, som er meget lav ved fri belastning og stiger til 85% til 90% eller højere ved fuld belastning. Forbedringen i effektfaktoren skyldes forøgelsen af den krævede aktive effekt, idet belastningen stiger.
• For synkronmotorer kan der være to spændingskilder: vekselstrøm i armaturvikling eller likestrøm i feltviklingen. Hvis feltviklingens nuværende er lige nok til at tilvejebringe det krævede magnetiske potentiale, kræver armaturvikling ikke en magnetiserende strømkomponent eller reaktiv effekt, og motoren arbejder med en enheds effektfaktor på en. Hvis feltstrømmen er reduceret, det vil sige, at motoren er spændt, skal manglen på det magnetiske potentiale kompenseres af armaturviklingen, således at motoren vil fungere i en hysterisk strømfaktorstilstand. Hvis feltstrømmen øges, det vil sige, at motoren er forspændt, skal det overskydende magnetiske potentiale afbalanceres af armaturviklingen, og en avanceret komponent fremgår af armaturstrømmen, og motoren arbejder derefter i en tilstand af avanceret effektfaktor .
