Расчет конденсатора для двигателя: Калькулятор расчета емкости рабочего и пускового конденсаторов

Содержание

Как подобрать емкость конденсатора для подключения двигателя

Пусковой конденсатор

Ознакомьтесь также с этими статьями

Современный профнастил – практичный строительный материал
Практичность проверки кадастровой карты перед покупкой квартиры
Современное IPTV
Преимущества использования солнечных электростанций для частной недвижимости

Стоит отметить, что на небольших электродвигателях, используемых для бытовых нужд, например, для электроточила на 200-400 Вт, можно не использовать пусковой конденсатор, а обойтись одним рабочим конденсатором, я так делал уже не раз — рабочего конденсатора вполне хватает. Другое дело, если электродвигатель стартует со значительной нагрузкой, то тогда лучше использовать и пусковой конденсатор, который подключается параллельно рабочему конденсатору нажатием и удержанием кнопки на время разгона электродвигателя, либо с помощью специального реле. Расчет емкости пускового конденсатора осуществляется путем умножения емкостей рабочего конденсатора на 2-2. 5, в данном калькуляторе используется 2.5.

При этом стоит помнить, что по мере разгона асинхронному двигателю требуется меньшая емкость конденсатора, т.е. не стоит оставлять подключенным пусковой конденсатор на все время работы, т.к. большая емкость на высоких оборотах вызовет перегрев и выход из строя электродвигателя.

Как подключить 3ех фазный двигатель в однофазную сеть?

Запуск двигателя с тремя рабочими обмотками возможет потому, что он по умолчанию имеет сдвинутые на 120° фазы. Если подать напряжение всего на одну фазу, то не произойдет ровным счетом ничего по аналогии с однофазным двигателем на 220В, где в таком случае возникают эквивалентные разнонаправленные магнитные поля. Формально для этого нужно включить в работу хотя бы еще одну фазу, чтобы создать сдвиг и набрать необходимый момент. Подключение в сеть с напряжением 220В чаще всего производят через дополнительный контур – цепь из рабочих и пусковых конденсаторов.

Общая пусковая схема при подключении звездой (слева) и треугольником (справа) будет иметь следующий вид:

Как можно видеть, и в первом, и во втором случае две из трех обмоток подключаются напрямую к однофазной сети на 220В. Третья фаза закольцовывается на одну из двух предыдущих посредством промежуточной цепи конденсаторов: Сраб – основной/рабочий и Сп–для запуска. Второй подключен параллельно через ключ SA. Последний имеет нормально разомкнутые контакты, а крайнее положение кнопки не фиксируется – для того, чтобы через пусковой конденсатор пошел ток, ее нужно удерживать нажатой.

Как подобрать конденсатор для трехфазного двигателя?

Конденсатор используется неполярный, на напряжение не менее 400 В. Либо современный, специально на это рассчитанный (3-й рисунок), либо советский типа МБГЧ, МБГО и т.п. (рис.4).

Итак, для расчета емкостей пускового и рабочего конденсаторов для асинхронного электродвигателя введите данные в форму ниже, эти данные вы найдете на шильдике электродвигателя, если данные неизвестны, то для расчета конденсатора можно использовать средние данные, которые подставлены в форму по умолчанию, но мощность электродвигателя нужно указать обязательно.

Определение емкостей фазосдвигающих конденсаторов.

Рабочий и пусковой конденсаторы

Самый простой способ включения трехфазного электродвигателя в однофазную сеть, это с помощью одного фазосдвигающего конденсатора. В качестве такого конденсатора нужно использовать только неполярные конденсаторы, а не полевые (электролитические).

Фазосдвигающий конденсатор.

При подключении трехфазного электродвигателя к трехфазной сети пуск обеспечивается за счет переменного магнитного поля. А при подключении двигателя к однофазной сети достаточный сдвиг магнитного поля не создается, поэтому нужно использовать фазосдвигающий конденсатор.

Емкость фазосдвигающего конденсатора нужно рассчитать так:

для соединения «треугольником»: Сф=4800•I/U;
для соединения «звездой»: Сф=2800•I/U.

Об этих типах соединения можно подробнее ознакомиться тут:

В этих формулах: Сф – емкость фазосдвигающего конденсатора, мкФ; I– номинальный ток, А; U– напряжение сети, В.

Номинальный ток, тоже можно высчитать, так: I=P/(1,73•U•n•cosф).

В этой формуле такие сокращения: P – мощность электродвигателя, обязательно в кВт; cosф – коэффициент мощности; n – КПД двигателя.

Коэффициент мощности или смещения тока к напряжению, а также КПД электродвигателя указывается в паспорте или в табличке (шильдике) на двигателе. Значения эти двух показателей часто бывают одинаковыми и чаще всего равны 0,8-0,9.

Грубо можно определить емкость фазосдвигающего конденсатора так: Сф=70•P. Получается так, что на каждые 100 Вт нужно по 7мкФ емкости конденсатора, но это не точно.

В конечном итоге правильность определения емкости конденсатора покажет работа электродвигателя. Если двигатель не будет запускаться, значит, емкости мало. В случае, когда двигатель при работе сильно нагревается, значит, емкости много.

Рабочий конденсатор.

Найденной по предложенным формулам емкости фазосдвигающего конденсатора достаточно только для пуска трехфазного электродвигателя, не нагруженного. То есть, когда на валу двигателя нет никаких механических передач.

Рассчитанный конденсатор будет обеспечивать работу электродвигателя и когда он выйдет на рабочие обороты, поэтому такой конденсатор еще называется рабочим.

Пусковой конденсатор.

Ранее было сказано, что ненагруженный электродвигатель, то есть небольшой вентилятор, шлифовальный станок можно запустить от одного фазосдвигающего конденсатора. А вот, запустить сверлильный станок, циркулярную пилу, водяной насос уже не получиться запустить от одного конденсатора.

Чтобы запустить нагруженный электродвигатель нужно к имеющемуся фазосдвигающему конденсатору кратковременно добавить емкости. А конкретно, нужно уже к подсоединенному рабочему конденсатору подключить параллельно еще один фазосдвигающий конденсатор. Но только на короткое время на 2 – 3 секунды. Потому что когда электродвигатель наберет высокие обороты, через обмотку, к торой подключены два фазосдвигающих конденсатора, будет протекать завышенный ток. Большой ток нагреет обмотку электродвигателя, и разрушит ее изоляцию.

Подключенный дополнительно и параллельно конденсатор к уже имеющемуся фазосдвигающему (рабочему) конденсатору называется пусковым.

Для слабонагруженных электродвигателей вентиляторов, циркулярных пил, сверлильных станков емкость пускового конденсатора выбирается равной емкости рабочего конденсатора.

Для нагруженных двигателей водяных насосов, циркулярных пил нужно выбирать емкость пускового конденсатора в два раза больше, чем у рабочего.

Очень удобно, для точного подбора нужных емкостей фазосдвигающих конденсаторов (рабочего и пускового) собрать батарею параллельно соединенных конденсаторов. Конденсаторы соединенные вместе нужно взять небольшими емкостями 2, 4, 10, 15 мкФ.

При выборе по напряжению любого конденсатора нужно пользоваться универсальным правилом. Напряжение, на которое конденсатор рассчитан должно быть в 1,5 раз выше того напряжения, куда он будет подключен.

Трехфазная сеть

Трехфазные двигатели

Схема включения трехфазных электродвигателей по звезде

Основные схемы включения трехфазных электродвигателей: звезда и треугольник. Для их работы предпочтительнее будет «треугольник». Формула расчета: Сраб.=k*Iф / U сети. Теперь немного подробнее.

Iф – значение тока, которое потребляет электродвигатель в номинальном режиме. Проще всего посмотреть на нем самом. Иногда, если есть возможность, измерить клещами.
Uсети – с этим все понятно. Это напряжение питания – 220 вольт.
K – специальный коэффициент. Для треугольника он равен 4800, а для звезды – 2800. Он просто подставляется к формуле расчета.

В некоторых случаях, а именно когда пусковые характеристики достигают значительных величин (пуск двигателя под нагрузкой), необходимо использовать дополнительные, пусковые, конденсаторы для запуска электродвигателя. Их параметры считают так: берут рабочий элемент и умножают его значения на 2,5…3. Также рабочее напряжение этой запчасти должно быть минимум в 1,5 раза выше сетевого.

Стоит отметить, что при включении трехфазного двигателя к 220в происходит потеря мощности до 30% и с этим ничего не сделать.

Однофазные двигатели

Также существует большая группа асинхронных машин, изначально рассчитанных на работу в однофазной сети. Их, как правило, подключают на 220 вольт, но это не значит, что все так гладко. Хотя они, в отличие от трехфазников, момент не теряют, однако момент пусковой у них достаточно низок, а значит конденсаторы необходимы и для этих двигателей.

На поверку, это двухфазные электродвигатели: у них две обмотки, смещенные на 90 градусов друг относительно друга. И если подать 220в с таким же смещением, то никакой фазосдвигатель для запуска не нужен!

Но такого не происходит и поэтому для его запуска на 220 нужен пусковой элемент

Один конденсатор рабочий, для постоянного подключения, другой – пусковой. Он отключается после разгона электродвигателя до расчетных значений и больше схеме 220 вольт не нужен. В качестве приборов запуска на 220в применяются только в приводах до 1 кВт. Дело в том, что при более высоких мощностях цена на необходимые фазосдвигатели настолько высока, что их применение экономически невыгодно.

Что касается расчета основной емкости, то можно пользоваться такой зависимостью: на каждые 100 ватт берется 1 мкФ. Дальше – дело арифметики уровня второго класса. Значение пускового прибора – в 2…2,5 раза выше.

Обратите внимание! Это не значение отдельного конденсатора, а общей емкости Сраб+Спуск.!

Для 220 вольт необходимо брать элементы запуска с напряжением хотя бы на 450 вольт, так как на них напряжение отличается от сетевого 220в!

Как подобрать пусковой конденсатор для однофазного электромотора

До использования в пусковой цепи конденсатор проверяют тестером на исправность. При подборе рабочего конденсатора можно применять такое же приближенное правило а-7 микрофарад на 100 ватт номинальной электрической мощности. Емкость пускового также берется в 2-3 раза выше.

При подборе конденсатора на 220 вольт следует выбирать модели с номиналом не менее 400. Это объясняется переходными электромагнитными процессами при запуске, дающими кратковременные пусковые броски напряжения до 350-550 вольт.

Однофазные асинхронные электромоторы часто применяются в домашних электроприборах и электроинструменте. Для пуска таких устройств, особенно под нагрузкой, требуется пусковая обмотка и сдвиг фазы. Для этого используется конденсатор, подключаемый по одной из известных схем.

Конструкция асинхронного однофазного электродвигателя

Если запуск осуществляется с преодолением большого момента инерции, подсоединяют пусковой конденсатор.

Использование электролитических конденсаторов

Можно применять даже электролитические конденсаторы, но у них есть особенность – они должны работать на постоянном токе. Поэтому, чтобы установить их в конструкцию, потребуется использовать полупроводниковые диоды. Без них использовать электролитические конденсаторы нежелательно – они имеют свойство взрываться.

Читать также: Где можно выучиться на электрика

Но даже если вы установите диоды и сопротивления, это не сможет гарантировать полную безопасность. Если полупроводник пробивается, то на конденсаторы поступит переменный ток, в результате чего произойдет взрыв. Современная элементная база позволяет использовать качественные изделия, например конденсаторы полипропиленовые для работы на переменном токе с обозначением СВВ.

Например, обозначение элементов СВВ60 говорит о том, что конденсатор имеет исполнение в цилиндрическом корпусе. А вот СВВ61 имеет прямоугольной формы корпус. Эти элементы работают под напряжением 400. 450 В. Поэтому они могут без проблем использоваться в конструкции любого аппарата, где требуется подключение асинхронного трехфазного электродвигателя в бытовую сеть.

Подключение пускового и рабочего конденсаторов для трехфазного электромотора

Вот оно соответствие всех нужных приборов элементам схемы

Теперь выполним подключение, внимательно разобравшись с проводами

Так можно подключить двигатель и предварительно, используя неточную прикидку, и окончательно, когда будут подобраны оптимальные значения.

Подбор можно сделать и экспериментально, имея несколько конденсаторов разных емкостей. Если их присоединять параллельно друг другу, то суммарная емкость будет увеличиваться, при этом нужно смотреть, как ведет себя двигатель. Как только он станет работать ровно и без перенагрузки, значит, емкость находится где-то в районе оптимума. После этого приобретается конденсатор, по емкости равный этой сумме емкостей испытываемых конденсаторов, включенных параллельно. Однако можно при таком подборе измерять фактический потребляемый ток, используя измерительные токовые клещи, а провести расчет емкости конденсатора по формулам.

Как рассчитать емкость рабочего конденсатора

Для двух соединений обмоток берутся несколько разные соотношения.

В формуле введен коэффициент соединения Кс, который для треугольника равен 4800, а для звезды — 2800.

Где значения Р (мощность), U (напряжение 220 В), η (КПД двигателя, в процентном значении деленном на 100) и cosϕ (коэффициент мощности) берутся с шильдика двигателя.

Вычислить значение можно с помощью обычного калькулятора или воспользовавшись чем-то вроде подобной вычислительной таблицы. В ней нужно подставить значения параметров двигателя (желтые поля), результат получается в зеленых полях в микрофарадах

Однако не всегда есть уверенность, что параметры работы двигателя соответствуют тому, что написано на шильдике. В этом случае нужно измерить реальный ток измерительными клещами и воспользоваться формулой Cр = Кс*I/U.

Что такое конденсатор

Это устройство для накопления электрического заряда. Он состоит из пары проводящих пластин, находящихся на малом отстоянии друг от друга и разделенных слоем изолирующего материала.

Широко распространены следующие виды накопителей электрического заряда:

Полярные. Работают в цепях с постоянным напряжением, подключаются в соответствии с указанной на них полярностью.
Неполярные. Работают в цепях с переменным напряжение, подключать можно как угодно
Электролитические. Пластины представляют собой тонкие оксидные пленки на листе фольги.

Электролитические лучше других подходят на роль конденсатора для пуска электродвигателя.

Как рассчитать размер конденсаторной батареи???

Пример: 1:

Трехфазный асинхронный двигатель мощностью 5 кВт имеет коэффициент мощности 0,75 отставания. Какой размер конденсатора в квар требуется для улучшения коэффициента мощности (PF) до 0,90?

Потребляемая мощность двигателя = P = 5 кВт

Исходный коэффициент мощности = Cosθ ₁ = 0,75

Окончательный P.F = Cosθ ₂ = 0,90

θ ₁ = Cos ^-1 = (0,75) = 41°,41; Тан θ ₁ = Тан (41°,41) = 0,8819

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

Требуемая емкость конденсатора кВАр для улучшить Ф.

Ф. с 0,75 до 0,90

Требуемый конденсатор квар = P (Tan θ ₁ – Tan θ ₂ )

= 5 кВт (0,8819 – 0,4843)

= 1,99 кВАр

И рейтинг конденсаторов подключены в каждой фазе

1,99/3 = 0,663 кВАр

********************************************* ********************************

Пример: 2:

Генератор питает нагрузка 650 кВт при коэффициенте мощности 0,65. Какой размер конденсатора в квар требуется, чтобы поднять P.F (коэффициент мощности) до единицы (1)? И сколько еще кВт может ли генератор питать такую же нагрузку кВА при улучшении коэффициента мощности.

Подача кВт = 650 кВт

Исходный коэффициент мощности = Cosθ ₁ = 0,65

Окончательный 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

Требуемая емкость конденсатора кВАр для улучшить Ф.Ф. с 0,75 до 0,90

Требуемый конденсатор квар = P (Tan θ ₁ – Тан θ ₂ )

= 650 кВт (1,169– 0)

= 759,85 кВАр

******************************************************* *********************

Как рассчитать требуемую стоимость батареи конденсаторов в кВАр и фарад ?

(Как конвертировать фарады в кВАр и наоборот)

Пример: 3

A Одна фаза 400 В, 50 Гц, двигатель потребляет ток питания 50 А при коэффициенте мощности 0,6. Мотор Коэффициент мощности должен быть увеличен до 0,9 путем параллельного подключения конденсатора. с этим. Рассчитайте требуемую емкость конденсатора как в кВАр, так и в фарадах.

Вход двигателя = P = V x I x Cosθ

= 400 В х 50 А х 0,6

= 12 кВт

Фактический P.F = Cosθ ₁ = 0..6

Требуемый P.F = Cosθ ₂ = 0,90

θ ₁ = Cos ^-1 = (0,60) = 53°,13; Tan θ ₁ = Tan (53°,13) = 1,3333

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

Требуемая емкость конденсатора кВАр для улучшить Ф.Ф. с 0,60 до 0,90

Требуемый конденсатор квар = P (Tan θ ₁ – Tan θ ₂ )

= 5 кВт (1,3333– 0,4843)

= 10,188 кВАр

******************************************************* ****************************

Найти требуемую емкость емкости в Фарад для улучшения коэффициента мощности с 0,6 до 0,9 (Два метода)

Решение #1 (с использованием простой формулы)

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

Требуемая емкость конденсатора в фарадах/микрофарадах

C = кВАр / (2 π f V ² ) в микрофарадах

Ввод значений в приведенном выше формула

= (10,188 кВАр) / (2 x π x 50 x 400 ² )

= 2,0268 х 10 ^-4

= 202,7 x 10 ^-6

= 202,7 мкФ

Решение # 2 (простой метод расчета)

квар = 10,188 … (i)

Мы знаем это;

I _C = V/ X _C

Тогда как X _C = 1 / 2 π F C

I _C = V / (1/2 π F C)

I _C = V 2 F C

= (400) х 2π х (50) х С

I _C = 125663,7 x C

кВАР = (В x I _C ) / 1000 … [кВАр = (В x I)/ 1000 ]

= 400 х 125663,7 х С

I _C = 50265,48 x C … (ii)

Уравнение уравнения (i) и (ii), мы получаем,

50265,48 х С = 10,188С

С = 10,188/50265,48

C = 2,0268 x 10 ^-4

C = 202,7 x 10 ^-6

C = 202,7 мкФ

********************************************** ***********************************

Пример 4 :

Какое значение емкости должно подключаться параллельно с потребляемой мощностью 1кВт при отстающем коэффициенте мощности 70% от источника 208 В, 60 Гц, чтобы повысить общий коэффициент мощности до 91%.

Решение:

Вы можете использовать любой метод таблицы или простой метод расчета, чтобы найти требуемое значение емкости в Фарады или кВАр для улучшения коэффициента мощности с 0,71 до 0,97. Поэтому я использовал таблицу метод в данном случае.

P = 1000 Вт

Фактический коэффициент мощности = Cosθ ₁ = 0,71

Требуемый коэффициент мощности = Cosθ ₂ = 0,97

Из таблицы, множитель в улучшить PF с 0,71 до 0,97 равно 0,783

Требуемая емкость конденсатора кВАр для улучшить Ф.Ф. с 0,71 до 0,97

Требуемый конденсатор квар = кВт x Множитель таблицы 0,71 и 0,97

= 1 кВт x 0,783

= 783 ВАР (требуемое значение емкости в кВАр)

Ток в конденсаторе =

I _C = Q _C / V

= 783 / 208

= 3,76 А

X _C = V / I _C

= 208 / 3,76 = 55,25 Ом

С = 1/ (2 π f X _С )

C = 1 (2 π x 60 x 55,25)

C = 48 мкФ (требуемое значение емкости в фарадах)

Хорошо знать:

Важные формулы, которые используется для расчета улучшения коэффициента мощности, а также используется в приведенном выше расчет

Мощность в ваттах

кВт = кВА x Cosθ

кВт = л. с. x 0,746 или (л.с. x 0,746) / Эффективность… (л.с. = мощность двигателя)

кВт = √ ( кВА ² – кВАр ² )

кВт = P = VI Cosθ … (однофазный)

кВт = P =√3x V x I Cosθ … (три фазы)

Полная мощность, ВА

кВА= √(кВт ² + кВАр ² )

кВА = кВт/Cosθ

Реактивная мощность в ВА

кВАР= √(кВА ² – кВт ² )

кВАР = C x (2 π f В ² )

Коэффициент мощности (от 0,1 до 1)
Коэффициент мощности = Cosθ = P / V I … (однофазный)

Коэффициент мощности = Cosθ = P / (√3x V x I) … (трехфазный)
Коэффициент мощности = Cosθ = кВт / кВА … (как однофазный, так и трехфазный)
Коэффициент мощности = Cosθ = R/Z … (сопротивление / Импеданс)

X _C = 1/ (2 π f C) … (X _C = емкостное реактивное сопротивление)

I _C = V/ X _C … (I = V / R)

Требуемая емкость конденсатора в фарадах/микрофарадах

C = кВАр / (2 π f V ² ) в микрофарадах

Требуемая емкость конденсатора в квар

кВАр = C x (2 π f V ² )

******************************* ****************************************************

Пример 5 :

§ Рассчитать Размер годовой экономии банка конденсаторов в счетах и срок окупаемости конденсатора Банк.

§ Электрика Нагрузка (1) 2 двигателя 18,5 кВт, 415 В, 9 шт.КПД 0%, коэффициент мощности 0,82, (2) 2 двигателя 7,5 кВт, 415 В, КПД 90%, коэффициент мощности 0,82, (3) 10 кВт, 415 В Осветительная нагрузка. Целевой коэффициент мощности для системы составляет 0,98.

§ Электрика Нагрузка подключена 24 часа, плата за электроэнергию 100 рупий/кВА и 10 рупий/кВт.

§ Рассчитать размер разрядного резистора для разрядки конденсаторной батареи. Скорость разряда Конденсатор составляет 50 В менее чем за 1 минуту.

§ Также Рассчитайте снижение рейтинга KVAR конденсатора, если работает батарея конденсаторов. при частоте 40Гц вместо 50Гц и при рабочем напряжении 400В вместо 415В.

§ Конденсатор соединен звездой, Напряжение конденсатора 415В, Стоимость конденсатора 60 рупий/квар. Годовая стоимость амортизации конденсатора составляет 12%.

Расчет:

Для подключения (1):

§ Общая нагрузка кВт для подключения (1) = кВт / КПД = (18,5 × 2) / 90% = 41,1 кВт

§ Общая нагрузка КВА (старый) для соединения(1)= кВт/старый коэффициент мощности= 41,1/0,82=50,1 кВА

§ Общая нагрузка КВА (новое) для подключения (1) = кВт / новый коэффициент мощности = 41,1 / 0,98= 41,9 кВА

§ Общая нагрузка KVAR= KWX([(√1-(старая ч.ф.)2) / старая ч.ф.]- [(√1-(новая ч.ф.)2) / новая ч.ф.])

§ Общая нагрузка KVAR1=41,1x([(√1-(0,82)2) / 0,82]- [(√1-(0,98)2) / 0,98])

§ Всего Нагрузка KVAR1=20,35 KVAR

§ tanǾ1=Arcos(0,82)=0,69

§ tanǾ2=Arcos(0,98)=0,20

§ Общая нагрузка KVAR1= KWX (tan1- tan2) =41,1(0,69-0,20)=20,35KVAR

Для подключения (2):

§ Общая нагрузка кВт для подключения (2) = кВт / КПД = (7,5 × 2) / 90%=16,66 кВт

§ Общая нагрузка КВА (старый) для подключения (1) = кВт / старый коэффициент мощности = 16,66 / 0,83 = 20,08 кВА

§ Общая нагрузка КВА (новое) для подключения (1) = кВт / новый коэффициент мощности = 16,66 / 0,98 = 17,01 кВА

§ Общая нагрузка KVAR2= KWX([(√1-(старая ч. ф.)2) / старая ч.ф.]- [(√1-(новая ч.ф.)2) / новая ч.ф.])

§ Общая нагрузка KVAR2=20,35x([(√1-(0,83)2) / 0,83]- [(√1-(0,98)2) / 0,98])

§ Всего Нагрузка KVAR2=7,82 KVAR

Для соединения (3):

§ Общая нагрузка кВт для подключения (3) = кВт = 10 кВт

§ Общая нагрузка КВА (старый) для подключения (1) = кВт / старый коэффициент мощности = 10/0,85 = 11,76 кВА

§ Общая нагрузка КВА (новый) для соединения(1)= кВт/новый коэффициент мощности= 10/0,98= 10,20 кВА

§ Общая нагрузка KVAR3= KWX([(√1-(старая ч.ф.)2) / старая ч.ф.]- [(√1-(новая ч.ф.)2) / новая ч.ф.])

§ Общая нагрузка KVAR3=20,35x([(√1-(0,85)2) / 0,85]- [(√1-(0,98)2) / 0,98])

§ Всего Нагрузка KVAR1=4,17 KVAR

§ Всего КВАР=КВАР1+ КВАР2+КВАР3

§ Общий Квар=20,35+7,82+4,17

§ Всего Квар=32 Квар

********************************************* ***********************************

Размер блока конденсаторов:

§ Участок конденсаторной батареи=32 квар.

§ Ведущий KVAR, подаваемый каждой фазой = Kvar/No фазы

§ Ведущий KVAR, подаваемый каждой фазой = 32/3=10,8 кВАр/фаза

§ Конденсатор Зарядный ток (Ic)= (кВАр/фаза x1000)/Вольт

§ Конденсатор Зарядный ток (Ic)= (10,8×1000)/(415/√3)

§ Конденсатор Зарядный ток (Ic) = 44,9 А

§ Емкость конденсатора = ток зарядки конденсатора (Ic)/Xc

§ Хс=2 х 3,14 х f х v=2×3,14x50x(415/√3)=75362

§ Емкость Конденсатор = 44,9/75362 = 5,96 мкФ

§ Обязательно 3 шт. конденсаторов 10,8 кВАр и 9 шт.0007

§ Всего Емкость конденсаторной батареи 32 кВАр

******************************************* ****************************************

Защита Блок конденсаторов:
Размер предохранителя HRC для Защита блока конденсаторов
§    Размер предохранителя = от 165% до 200% зарядного тока конденсатора.
§  Размер предохранитель=2×44,9А
§  Размер предохранитель=90А
******************************************************* ******************************
Типоразмер автоматического выключателя для защиты конденсатора:
§   Размер автоматического выключателя = от 135% до 150% зарядного тока конденсатора.
§  Размер Автоматический выключатель = 1,5×44,9 А
§  Размер Автоматический выключатель = 67 ампер
§  Тепловой установка реле между 1,3 и 1,5 тока зарядки конденсатора.
§  Тепловой настройка реле C.B=1,5×44,9Усилитель
§  Тепловой настройка реле C.B=67 Amp
§  Магнитный установка реле между 5 и 10 тока зарядки конденсатора.
§  Магнитный настройка реле C.B=10×44,9А
§  Магнитный уставка реле C.B=449Amp
********************************************** ***************************************
Размеры кабелей для подключение конденсатора:
§   Конденсаторы выдерживает постоянный перегруз по току 30 % + допуск 10 % на конденсаторе Текущий.
§ Размер кабелей для подключения конденсатора = 1,3 x 1,1 x номинальный ток конденсатора
§   Кабели размер для подключения конденсатора = 1,43 x номинальный ток конденсатора
§ Размер кабелей для подключения конденсатора = 1,43×44,9 А
§ Размер кабелей для подключения конденсатора = 64 А
********************************************** ****************************************
Максимальный размер сброса Резистор для конденсатора:
§   Конденсаторы будет разряжаться путем разрядки резисторов.
§ После конденсатор отключен от источника питания, разрядные резисторы требуется для разряда каждого блока в течение 3 мин до 75 В или менее от начального номинальное пиковое напряжение (согласно стандарту IEC 60831).
§ Увольнять резисторы должны быть подключены непосредственно к конденсаторам. Не должно быть выключатель, плавкий предохранитель или любое другое изолирующее устройство между блоком конденсаторов и разрядные резисторы.
§   Макс. Значение сопротивления разряда (соединение звездой) = Ct / Cn x Log (Un x√2/Dv).
§   Макс. Значение сопротивления разряда (соединение треугольником) = Ct / 1/3xCn x Log (Un x√2/Dv)
§  Где Ct = Время разрядки конденсатора (сек)
§  Cn=емкость Фарада.
§  Un = линия Напряжение
§  Dv=конденсатор Напряжение разряда.
§ Максимум Разрядное сопротивление = 60 / ((5,96/1000000)x log (415x√2/50)
§   Максимум Разрядное сопротивление=4087 кОм
********************************************** ***************************************
Эффект снижения Напряжение и частота по номиналу конденсатора:
§    кВАр конденсатора не будет одинаковым, если к конденсатору приложено напряжение и изменения частоты
§  Сокращено Размер кВАр конденсатора при работе блока 50 Гц при 40 Гц
§  Фактическая KVAR = номинальная кВАр x (рабочая частота / номинальная частота) 92
§ Действительный KVAR=93% от номинального KVAR
§   Отсюда 32 Квар Конденсатор работает как 93%x32Квар= 23,0 квар
****************************************** ******************************************
Ежегодная экономия и оплата Назад Период
До коррекции коэффициента мощности:
§    Всего электрическая нагрузка кВА (стар. )= кВА1+кВА2+кВА3
§ Общий электрическая нагрузка = 50,1+20,08+11,76
§ Общий электрическая нагрузка=82 кВА
§ Общий электрическая нагрузка кВт=кВт1+кВт2+кВт3
§  Общая электрическая Нагрузка кВт=37+15+10
§ Общий электрическая нагрузка кВт = 62 кВт
§ Нагрузка Ток=кВА/В=80×1000/(415/1,732)
§ Нагрузка Ток = 114,1 А
§  Потребность в кВА Заряд=кВА X Заряд
§  Потребность в кВА Стоимость = 82×60 рупий
§  Потребность в кВА Плата = 8198 рупий
§  Годовая единица Потребление = кВт x Ежедневное использование x 365
§  Годовая единица Потребление=62x24x365=543120 кВтч
§ Ежегодный расходы =543120×10=5431200
рупий § Общий Годовая стоимость = 8198+5431200
§   Всего Годовая стоимость до коррекции коэффициента мощности = 5439398 рупий
**************************************** ***************************************
—>
После коэффициента мощности Исправление:
§    Всего электрическая нагрузка кВА (новая)= кВА1+кВА2+кВА3
§ Общий электрическая нагрузка = 41,95+17,01+10,20
§ Общий электрическая нагрузка=69 кВА
§ Общий электрическая нагрузка кВт=кВт1+кВт2+кВт3
§ Общий электрическая нагрузка кВт=37+15+10
§ Общий электрическая нагрузка кВт = 62 кВт
§ Нагрузка Ток=кВА/В=69×1000/(415/1,732)
§ Нагрузка Ток = 96,2 А
§  Потребность в кВА Заряд=кВА X Заряд
§  Потребность в кВА Стоимость = 69×60 рупий = 6916 рупий————-(1)
§  Годовая единица Потребление = кВт x Ежедневное использование x 365
§  Годовая единица Потребление=62x24x365=543120 кВтч
§ Ежегодный сборы =543120×10=5431200 рупий——————(2)
§ Капитал Стоимость конденсатора = кВАр x Стоимость конденсатора/кВАр = 82 x 60 = 4919 рупий — (3)
§ Ежегодный Проценты и стоимость амортизации = 4919 x 12% = 590 рупий — (4)
§ Общий Годовая стоимость = 6916+5431200+4919+590
§   Всего Годовая стоимость после коррекции коэффициента мощности = 5438706 рупий
******************************************************* *********************

Период окупаемости:

§   Всего Годовая стоимость до коррекции коэффициента мощности = 5439398
рупий § Общий Годовая стоимость после коррекции коэффициента мощности = 5438706
рупий § Ежегодный Экономия= 5439398-5438706
рупий §   Годовой Экономия= 692 рупий
§ Окупаемость Период = Капитальные затраты на конденсатор / Годовая экономия
§ Окупаемость Период = 4912 / 692
§   Окупаемость Период = 7,1 года

************************************************* ***************************

Вы также можете увидеть. ..
Почему электрическая энергия передается на низких частотах а не на высоких частотах..???
Почему мы слышим шипящий шум при прохождении линии высокого напряжения…???
Знакомство с проводниками и их типами…
Формулы для инженеров-электриков…
Каковы причины низкого коэффициента мощности???
Что такое истинная, реактивная и полная мощность… Силовой треугольник..???
Почему кабели и линии электропередачи не закреплены на опорах и опорах ЛЭП…???
Конденсаторы для коррекции коэффициента мощности – калькулятор расчета и формулы
Чтобы рассчитать требуемую емкость PFC, нам нужно знать существующую реактивную мощность Q _L (вар) вашей электрической системы и выбрать желаемый коэффициент мощности. Проблема Q _L не всегда известна. Существует несколько способов оценки Q _L , в зависимости от того, какие другие количества известны. Мы обсудим эти методы ниже. Важно отметить тот факт, что реактивная мощность двигателя не постоянна и незначительно меняется в зависимости от нагрузки.
Поэтому, чтобы избежать чрезмерной коррекции, в идеале вы должны определить значение реактивной мощности вашего двигателя на холостом ходу. К сожалению, производители редко указывают этот номер.
Если вы не можете получить информацию о Q _L от производителя, вы можете попросить электрика измерить ток холостого хода с помощью клещей и умножить результат на напряжение. Технически это будет суммарная ВА, но при отсутствии рабочей мощности этот результат будет близок к ВАр. Как только вы определили «Q _L «, требуемый номинал конденсаторов PFC будет просто Qc=Q _L × PF _{требуемый} , где PF дается в виде десятичной дроби. немного сложнее.Вспомним из геометрии, что тангенс угла в прямоугольном треугольнике есть отношение противолежащего катета к прилежащему. Тогда, как мы видим из диаграммы треугольника мощностей, даны нескорректированные и скорректированные значения реактивной мощности следующими уравнениями:
Q _{нескорректированное} =P×tanφ ₁
Q _{скорректированное} =P×tanφ ₂ ,
где P- действительная мощность. Отсюда находим искомое Qc:
Qc= Q _{нескорректированное} -Q _{скорректированное} =P×(tanφ ₁ — tanφ ₂ )
, 10 6: P0 16
Здесь имеем три неизвестных значения 1 и φ ₂ . Рабочую мощность Р можно измерить ваттметром. Чтобы найти φ ₁, нам нужно знать гипотенузу, которая представляет кажущуюся мощность S(VA). Итак, вам нужно измерить общий ток при полной нагрузке и умножить его на напряжение. Когда мы знаем P и S, предполагая неискаженный синусоидальный ток без гармоник, мы можем найти φ ₁ =arccos(P/S) . Аналогично, требуемый угол φ ₂ равен φ ₂ =arccos(PF ₂ ), где PF ₂ — заданный коэффициент мощности.
Наконец, если измерение P и VA на вашем предприятии нецелесообразно, у вас нет другого выбора, кроме как собрать значения HP, PF и КПД из паспорта вашего двигателя. Этот метод является наименее точным, так как приведенные выше данные приведены для работы с полной нагрузкой, а в реальности двигатели почти всегда недогружены. Так как 1 л.с.≈0,746 киловатт, если не знать P, можно оценить как
P(кВт)=HP×0,746/η , где η — эффективность в десятичной дроби (обычно от 0,8 до 0,95). Подставляя φ1 и φ2 в наше выражение для Qc, мы получаем:
Qc(kVAR)=P(kW)×[tan(arccos(PF ₁))- tan(arccos(PF ₂))] ,
где PF ₁ и PF ₂ — начальный и улучшенный PF соответственно (если у вас PF выражен в процентах, то нужно разделить на 100). Наш калькулятор просто реализует приведенную выше формулу. После того, как вы нашли необходимое количество квар, выберите стандартный конденсатор с таким же или меньшим номиналом.
No related posts.