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410 Gone
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Calculez le cos phi des moteurs triphasés ! | JS-Technik GmbH
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Facteur de puissance du moteur | Grundfos
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Cosinus phi et facteur de puissance des installations électriques
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Hệ số cos phi
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Hệ số cos phi
K= P/S (Trong đó: P = U x I x cosphi). Do P và Q luôn nhỏ hơn S, nên cos phi không thể bằng 1. Nếu nó bằng 1 thì lúc đấy Q bằng … … - Most searched keywords: Whether you are looking for
Hệ số cos phi
K= P/S (Trong đó: P = U x I x cosphi). Do P và Q luôn nhỏ hơn S, nên cos phi không thể bằng 1. Nếu nó bằng 1 thì lúc đấy Q bằng … Hệ số cos phi - Table of Contents:
1 Khái niệm hệ số cos phi
2 Cách tính hệ số cos phi theo công suất
3 Cách tính hệ số cos phi theo đặc trưng của dòng điện
4 Ý nghĩa của việc nâng cao hệ số cos phi
5 Các phương pháp nâng cao hệ số cosⱷ
Courbes de Couple, Rendement, Cos Phi et Mesure de Vitesse d’un MAS
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[Energie] cos phi moteur demarrage
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Caractéristiques des moteurs asynchrones triphasés
Caractéristiques des moteurs asynchrones triphasés
Dans cet article que nous ne traiterons pas de la technologie des moteurs asynchrones (voir plutôt cet article) mais des caractéristiques de ces moteurs.
Le moteur asynchrone peut être alimenté en triphasés ou en monophasés, il est particulièrement utilisé en froid et climatisation compte tenu de sa robustesse du peu d’entretien qu’il nécessite et de sa durée de vie.
Petit rappel sur les moteurs asynchrones triphasés :
Un moteur asynchrone triphasé dispose de trois enroulements fixes décalés de 120° c’est le stator, ces enroulements constitués de plusieurs bobines une fois alimentée crée un champ magnétique tournant, celui-ci entraînera la partie mobile du moteur, le rotor.
La vitesse de synchronisme.
La vitesse de synchronisme est directement conditionnée par la fréquence du courant (en France 50 Hz) et le nombre de pairs de pôle du moteur. Elle correspond à la vitesse de rotation du champ tournant créé par les enroulements.
Ns = 60 f/p
Ns: vitesse de synchronisme en tr/min
f: fréquence en Hz,
p: nombre de paires de pôles.
Le glissement.
C’est la différence entre la vitesse du champ magnétique et la vitesse angulaire du moteur c’est-à-dire à la vitesse réelle du moteur.
Ce glissement généralement est de l’ordre de 2 à 5 % de façon générale, rarement plus.
Vitesse réelle.
C’est la vitesse que l’on peut mesurer directement en bout d’arbre avec un tachymètre. Cette vitesse est toujours inférieure à la vitesse (2 à 5 %) de synchronisme d’où le nom de moteur asynchrone.
Donc la vitesse réelle d’un moteur asynchrone est égale à la vitesse de synchronisme moins le glissement.
Le cosinus phi (φ)
C’est un facteur de puissance qui représente la valeur de l’angle du déphasage (décalage temporel) entre la tension (U) et l’intensité (I) du courant alternatif.
Un moteur soumis a un courant alternatif consomme deux types d’ énergie , l’énergie active qui utilisable sous forme de travail (moteur) ou de chaleur (résistance, effet Joule ) et une énergie réactive qui sert à créer un champ magnétique dans un bobinage. La somme de ces deux énergies c’est l’énergie apparente.
Le cosinus φ est égal au rapport de la puissance active (P) sur la puissance apparente (S).
Donc un récepteur avec un facteur de puissance (cosinus phi) égale à 1 ne consommera aucune énergie réactive à contrario ce même recepteur avec un cosinus φ inférieur à 1 conduira à une consommation d’énergie réactive.
Pour un moteur electrique on aura concrètement pour un cosinus φ élevé (maximum 1) une intensité mesurée faible à l’inverse plus le cosinus phi sera faible plus l’intensité sera élevée.
Le cos φ moyen pour un moteur se situe en général au alentour de 0,8.
Puissance absorbée
la puissance absorbée est le résultat de la puissance électrique transformée en puissance mécanique.
La puissance absorbée par un appareil électrique est égale au produit de la tension par l’intensité du courant qu’il absorbe, pour un moteur électrique triphasé la puissante absorbée s’exprime ainsi :
Pa =U.I.√3.cos φ (puissance électrique en W)
U =Tension efficace entre deux phases, I =Intensité , √3 = 1.732, cos φ = 0,8
Puissance utile et rendement
C’est la puissance directement utilisable en bout d’arbre,elle représente la puissance absorbée moins les diverses pertes par frottement, effet joules etc..
Le rendement c’est le rapport entre la puissance utile et la puissance absorbée.
Rendement = (puissance utile) / (puissance absorbée)
Facteur de puissance du moteur
Le facteur de puissance du moteur est l’angle de phase entre la tension et l’intensité (cosφ). cos phi (φ) sert, entre autres, à calculer la consommation électrique d’un moteur.
La consommation électrique est d’une grande importance pour les pompes. Pour les pompes équipées de moteurs AC standard, la puissance absorbée se trouve en mesurant la tension d’entrée et le courant d’entrée et en lisant la valeur cosφ à pleine charge sur la plaque signalétique du moteur. Cosφ est l’angle de phase entre la tension et l’intensité. Cosφ est aussi appelé facteur de puissance (PF). La consommation électrique P1 peut être calculée à l’aide des formules suivantes, selon que le moteur est monophasé ou triphasé.
Moteur AC monophasé, par ex. 1 x 230 V
P1 = U × I × cosφ
Moteur AC triphasé, par ex. 3 x 400 V
P1 = × U × l × cosφ
La courbe de puissance indique la consommation électrique de la pompe à un débit donné.
P (puissance) peut être calculé si η est connu en utilisant la formule suivante :
P = η
P = puissance [W]
ρ = densité [kg/m3]
g = accélération par gravité [m/s 2], ‘9,81’ est normalement utilisé comme valeur pour g.
H = hauteur [m]
Q = débit [m3/s]
η = rendement (sans unité)
La formule suivante est utilisée pour obtenir un calcul rapide mais non précis de la puissance :
P = η
P = puissance [W]
H = hauteur [m]
Q = débit [m3/h]
η = rendement (sans unité)
ρ et g font partie du facteur ‘2,73’, où ρ = 1000 [kg/m 3] (eau à 4 °C) et g = 9,81 [m/s 2]. Q est en [m3/h] au lieu de [m3/s] et est aussi une composante du facteur ‘2,73’.
Obtenez le facteur de puissance du moteur à partir d’un calcul de la consommation électrique indiquée sur une courbe de puissance en utilisant les informations sur la plaque signalétique de la pompe Grundfos.
Cosinus phi et facteur de puissance des installations électriques
Cosinus phi et facteur de puissance
Le cosinus phi prend de l’importance dans une installation industrielle ou un atelier. Le nombre élevé de moteurs électriques est une sources de puissances dites réactives. Il en découle un mauvais rendement de l’installation (courant circulant inutilement) et le distributeur d’électricité applique une surfacturation pour cette énergie réactive.
Etude du cos phi ou facteur de puissance
Le cosinus phi représente la valeur du déphasage angulaire entre la tension et l’intensité du courant dans un circuit alternatif.
Le symbole de l’angle phi est représenté par φ qui est une lettre de l’alphabet grec.
Ce déphasage est dû au récepteur qui est constitué d’une impédance complexe (R+j(Lω-1/ (Cω)) ;
soit une partie résistive (résistance), qui correspond à la puissance active du circuit et une partie réactive (réactance), qui correspond à la puissance réactive.
La formule suivante donne les rapports qui permettent le calcul du Cos φ :
Cos φ = R/Z = P/S
Dans son ensemble un réseau alternatif distribue de la puissance active et de la puissance réactive.
Le facteur de puissance renseigne sur la qualité de ce réseau et donc de la répartition de ces puissances.
Les puissances wattées (puissances actives) s’additionnent entre elles :
Pt = P1 + P2 + P3 + Pn… en watts
Les puissances réactives s’additionnent entre elles :
Qt = Q1 + Q2 + Q3 + Qn… en VAR
Il y a donc intérêt à avoir un bon Cos phi (Cos phi proche de 1 d’o&; un angle phi petit) car si le Cos phi est petit (déphasage important) pour une puissance wattée donnée il faudra fournir une puissance S plus grande d’o&; une intensité plus grande.
Exemple dans une installation
Cas d’un réseau possédant un bon facteur de puissance :
P=1000 watts
U=200 volts
Cos phi 2 = 0,9
Calculons I l’intensité en ligne :
I=P/(U& phi)=1000/(200&,9)=5,55 A.
Cas d’un réseau possédant un mauvais facteur de puissance :
P=1000 watts
U=200 volts
Cos phi 1 = 0,5
Calculons I l’intensité en ligne :
I=P/(U& phi)=1000/(200&,5)=10 A !
Inconvénient d’avoir un mauvais facteur de puissance
Pour le producteur :
nécessité d’avoir des alternateurs et des transformateurs plus importants,
posséder une tension plus élevée au départ de la ligne,
besoin d’avoir des lignes de plus forte section,
pertes Joules plus élevées,
appareils de contrôle, de protection et de coupure plus importants.
Pour le consommateur :
Nécessité d’avoir des transformateurs, des moteurs, des appareillages de manoeuvre plus importants,
tension d’utilisation plus faible,
intensité plus grande,
pertes Joules plus élevées,
rendement des appareils mauvais.
Amélioration du facteur de puissance
Détermination des capacités des condensateurs pour relever le facteur de puissance à une valeur donnée.
La puissance réactive fournie par un condensateur se calcule avec la formule suivante :
Q (VAR) =U2/X C =Ptg φ
Comme X C =1/Cω,
nous pouvons écrire :
Q VAR) =CωU2,
d’où C=Q VAR) /ωU2,
C=(Q1 – Q2)/ωU2,
C=(P tgφ1-P tgφ2)/ωU2,
et qui donnera la formule pratique : C=P(tgφ1-tgφ2)/ωU2.
Exercice
Un réseau 200V 50Hz absorbe une puissance active de 80 KW, une puissance réactive de 60 KVAR.
Déterminer le Cos phi de l’installation.
Nous désirons ramener le Cos phi à 0,85 ; calculer la capacité du condensateur à brancher sur ce réseau.
Sugestion : pour déterminer le Cos phi vous utiliserez la méthode gragphique puis vérifirez par le calcul.
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