Fator de potência do motor CA
A excitação está intimamente relacionada com a potência reativa do motor CA, e fornecer energia reativa requer um certo custo. Portanto, o fator de potência do motor CA é um indicador importante para medir sua economia. Existem três aspectos principais para os efeitos adversos do baixo fator de potência na operação do sistema:
● Geradores, transformadores e equipamentos de transmissão são classificados por kVA (capacidade) em vez de kW (energia ativa) porque suas perdas e calor são basicamente determinados pelo produto de tensão e corrente e são independentes do fator de potência. O tamanho físico e o custo do equipamento são aproximadamente proporcionais à sua capacidade nominal. Portanto, o investimento necessário para geradores, transformadores e equipamentos de transmissão para fornecer uma certa quantidade de energia ativa é inversamente proporcional ao fator de potência.
• Baixo fator de potência significa maior consumo de corrente e I2R em equipamentos de geração e transmissão de energia.
● O baixo fator de potência pode piorar a capacidade de ajuste da tensão.
Potência reativa e fluxo
A partir da relação entre a potência reativa e o estabelecimento do fluxo magnético, os fatores que afetam a potência reativa requerida pelo motor podem ser facilmente visualizados. Como com qualquer outro dispositivo eletromagnético, o fluxo magnético resultante necessário para a operação do motor deve ser estabelecido pelo componente de magnetização da corrente. Independentemente de a corrente de magnetização estar circulando no enrolamento do estator ou no enrolamento do rotor, não há diferença no circuito magnético e no processo básico de conversão de energia.
• Em um transformador, não importa qual o enrolamento usado para passar a corrente de excitação no transformador, não há diferença fundamental no estabelecimento do fluxo magnético. Em alguns casos, cada enrolamento fornece excitação parcial. Se toda ou parte da corrente de magnetização é fornecida pelo enrolamento CA, a entrada do enrolamento deve conter energia reativa histerética, porque a corrente de magnetização fica atrás da voltagem em 90 °. A potência reativa histerética estabelece um fluxo magnético no motor.
• Nos motores de indução, a única fonte possível de excitação é a entrada do estator. Portanto, o motor de indução deve operar em um estado de fator de potência histerético, que é muito baixo sem carga e aumenta para 85% a 90% ou mais em plena carga. A melhoria no fator de potência é causada pelo aumento na potência ativa requerida à medida que a carga aumenta.
• Para motores síncronos, pode haver duas fontes de excitação: corrente alternada no enrolamento da armadura ou corrente contínua no enrolamento de campo. Se a corrente do enrolamento de campo é apenas o suficiente para fornecer o potencial magnético requerido, o enrolamento da armadura não requer um componente de corrente de magnetização ou potência reativa, e o motor opera com um fator de potência unitário de um. Se a corrente de campo for reduzida, ou seja, o motor estiver sub-excitado, a falta do potencial magnético deve ser compensada pelo enrolamento da armadura, de modo que o motor funcione em um estado de fator de potência histerético. Se a corrente de campo aumenta, isto é, o motor está superexcitado, o excesso de potencial magnético deve ser balanceado pelo enrolamento da armadura, e um componente avançado aparece na corrente da armadura, e o motor então opera em um estado de fator de potência avançado. .
