如何提高电动机自然功率因数？

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。本文拟从节约电能的经济观点出发探讨一下这个问题。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。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，kW2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。