Facteur de puissance du moteur à courant alternatif
L'excitation est étroitement liée à la puissance réactive du moteur à courant alternatif, et fournir de la puissance réactive nécessite un certain coût. Par conséquent, le facteur de puissance du moteur à courant alternatif est un indicateur important pour mesurer son économie. Les effets néfastes du faible facteur de puissance sur le fonctionnement du système présentent trois aspects principaux:
● Les générateurs, transformateurs et équipements de transmission sont calculés en kVA (capacité) au lieu de kW (puissance active) car leurs pertes et leur chaleur sont essentiellement déterminées par le produit de la tension et du courant et sont indépendantes du facteur de puissance. La taille physique et le coût de l'équipement sont approximativement proportionnels à sa capacité nominale. Par conséquent, l’investissement requis par les générateurs, les transformateurs et les équipements de transmission pour fournir une certaine quantité de puissance active est inversement proportionnel au facteur de puissance.
• Un faible facteur de puissance signifie une consommation de courant et d'I2R supérieure dans les équipements de production et de transmission.
● Un facteur de puissance faible peut aggraver la capacité de réglage de la tension.
Puissance réactive et flux
De la relation entre la puissance réactive et l’établissement du flux magnétique, on peut facilement voir les facteurs affectant la puissance réactive requise par le moteur. Comme pour tout autre dispositif électromagnétique, le flux magnétique résultant nécessaire au fonctionnement du moteur doit être établi par la composante de magnétisation du courant. Que le courant magnétisant circule dans l'enroulement du stator ou dans l'enroulement du rotor, il n'y a pas de différence entre le circuit magnétique et le processus de conversion d'énergie de base.
• Dans un transformateur, quel que soit l'enroulement utilisé pour faire passer le courant d'excitation dans le transformateur, il n'y a pas de différence fondamentale dans l'établissement du flux magnétique. Dans certains cas, chaque enroulement fournit une excitation partielle. Si tout ou partie du courant magnétisant est fourni par l'enroulement alternatif, l'entrée de l'enroulement doit contenir une puissance réactive hystérétique, car le courant magnétisant est en retard de 90 ° par rapport à la tension. La puissance réactive hystérétique établit un flux magnétique dans le moteur.
• Dans les moteurs à induction, la seule source d'excitation possible est l'entrée du stator. Par conséquent, le moteur à induction doit fonctionner dans un état de facteur de puissance hystérétique, qui est très faible à vide et augmente de 85% à 90% ou plus à pleine charge. L'amélioration du facteur de puissance est causée par l'augmentation de la puissance active requise à mesure que la charge augmente.
• Pour les moteurs synchrones, il peut y avoir deux sources d'excitation: le courant alternatif dans l'enroulement d'induit ou le courant continu dans l'enroulement inducteur. Si le courant de l'enroulement de champ suffit juste à fournir le potentiel magnétique requis, l'enroulement d'induit ne nécessite pas de composant de courant magnétisant ni de puissance réactive, et le moteur fonctionne à un facteur de puissance égal à un. Si le courant de champ est réduit, c’est-à-dire que le moteur est sous-excité, le manque du potentiel magnétique doit être compensé par l’enroulement de l’induit, de sorte que le moteur fonctionne dans un état de facteur de puissance hystérétique. Si le courant de champ augmente, c’est-à-dire si le moteur est surexcité, le potentiel magnétique en excès doit être équilibré par l’enroulement de l’induit, un composant avancé apparaît dans le courant d’induit et le moteur fonctionne alors dans un état de facteur de puissance avancé .
