如何提高电动机自然功率因数？

有关提高电动机自然功率因数的方法，感应电动机的功率因数，分为自然功率因数和总功率因数，自然功率因数就是设备本身固有的功率因数，电动机的负载率与功率因数的关系。

提高电动机自然功率因数的方法

感应电动机的功率因数有两种，即自然功率因数和总功率因数。

自然功率因数就是设备本身固有的功率因数，其值决定于本身的用电参数(如结构、用电性质等)。

倘若自然功率因数偏低，不能满足标准和节约用电的要求，就需设置人工补偿装置来提高功率因数，这时的功率因数叫总功率因数。

由于设置人工补偿装置需增加很多投资，所以提高电动机自然功率因数是首要的任务。

在农网中消耗无功功率比重最多的是感应电动机，约占60%以上。

因此，研究如何提高农网中电动机的自然功率因数，减少输送的无功负荷，降损节能，提高运行效率，很有必要。

从节约电能的经济观点出发探讨此问题。

1　严格控制电动机容量，提高设备负载率，达到合理运行

(1)合理选用电动机容量，提高自然功率因数和效率，降低功率损失：

"大马拉小车"、轻载和空载运行情况，造成电动机自然功率因数偏低，耗用无功比例较大，损失电能增加。因此，合理选择电动机容量，使之与机械负载功率相匹配，提高电动机的负载率，是改善其自然功率因数的主要方法之一。

电动机的负载率与功率因数的关系如表1所示。

表1

负载率  0  0.25  0.5  0.75  1

cosφ  0.2  0.5  0.77  0.85  0.88

由表1可知，随着负载率的提高，电动机自然功率因数也就提高了，也就是说，合理选择电动机容量能提高其功率因数，达到节约电能之目的。

电动机当其处于最佳负载率状态下运行时，其效率最高，自然功率因数最大。

(2)合理使用电动机，提高自然功率因数和效率，降低功率损失：

可以对轻负荷电动机容量下调，即将负荷不足的大容量电动机进行替换。 来自：电工技术之家

当电动机的负载率Kfz＜40%时，可以调换；当40%＜Kfz＜70%时，则需通过技术经济比较后，再做决定，其主要判定条件是：

ΔPd1-ΔPd2＞0

式中ΔPd1--原有电动机的有功损失，kW

ΔPd2-替换电动机的有功损失，kW

2、对轻负荷电动机实行降压运行，提高自然功率因数和效率，降低功率损失

当负载系数Kfz＜50%时，应对电动机采用降压运行，具体做法是将定子绕组由Δ改接为Y接线。

不同负载率改接前后效率和功率因数的变化，如表2、表3所示。

表2　感应电动机定子绕组Δ改Y变接后的效率变化

ηγ/η△  1.27  1.1  1.06  1.04  1.02  1.01  1.005  1

Kfz  0.1  0.2  0.25  0.3  0.35  0.4  0.45  0.5

表3　感应电动机定子绕组Δ改Y变接后的功率因数变化

cosφ的

额定值  cosφ/cosφ2

Kfz=0.1  Kfz=0.2  Kfz=0.3  Kfz=0.4  Kfz=0.5

0.78  1.94  1.8  1.64  1.49  1.35

0.80  1.85  1.73  1.58  1.43  1.30

0.82  1.78  1.67  1.52  1.37  1.26

0.84  1.72  1.61  1.46  1.32  1.22

0.86  1.66  1.55  1.41  1.27  1.18

0.88  1.60  1.49  1.35  1.22  1.14

0.90  1.57  1.43  1.29  1.17  1.10

0.92  1.50  1.36  1.20  1.11  1.06

当电动机负载系数Kfz＜0.5时，由Δ改为Y接线降压运行后，可提高电动机的自然功率因数和效率，达到降低电能损耗的目的。

由于农网中绝大部分是小容量轻载异步电动机，故此法很适于农网中使用。