Kwalifikacja: ELE.02 - Montaż, uruchamianie i konserwacja instalacji, maszyn i urządzeń elektrycznych
Zawód: Technik elektryk
Oblicz znamionowy współczynnik mocy silnika trójfazowego o danych: PN = 2,2 kW (mocy mechanicznej), UN = 400 V, IN = 4,6 A, ηN = 0,84.
Odpowiedzi
Informacja zwrotna
Znamionowy współczynnik mocy (cos φ) silnika trójfazowego można obliczyć na podstawie danych zawartych w pytaniu. Współczynnik mocy definiuje stosunek mocy czynnej (P) do mocy pozornej (S), a jego obliczenie można przeprowadzić za pomocą wzoru: cos φ = P / (√3 * U * I), gdzie P to moc czynna, U to napięcie, a I to prąd znamionowy. Podstawiając dane z pytania: P = 2,2 kW, U = 400 V, I = 4,6 A, otrzymujemy: S = √3 * 400 V * 4,6 A = 2,664 kVA. Następnie obliczamy cos φ = 2,2 kW / 2,664 kVA, co daje wartość około 0,826. Przy zaokrąglaniu wyniku otrzymujemy 0,82. Prawidłowe obliczenie współczynnika mocy jest kluczowe w projektowaniu układów elektroenergetycznych, ponieważ umożliwia optymalizację efektywności energetycznej i minimalizację strat energii. W praktyce, silniki o wyższym współczynniku mocy są bardziej efektywne, co przekłada się na niższe koszty eksploatacyjne oraz mniejsze obciążenia dla sieci zasilającej.
Wartości błędne mogą wynikać z nieprawidłowego zastosowania wzorów lub braku zrozumienia podstawowych zasad dotyczących obliczania współczynnika mocy. Na przykład, obliczając współczynnik mocy, kluczowe jest uwzględnienie zarówno mocy czynnej, jak i reaktywnej. Błędne odpowiedzi często wynikają z nieuwzględnienia kąta fazowego między napięciem a prądem, co prowadzi do niewłaściwych założeń dotyczących mocy pozornej. Niekiedy, w wyniku pomyłek w jednostkach, użytkownicy mogą obliczyć moc w kW zamiast w VA, co wprowadza do obliczeń dodatkowy błąd. Innym typowym błędem jest błędne przeliczenie wartości napięcia z fazowego na liniowe lub odwrotnie, co znacząco wpływa na końcowy wynik. W praktyce, zrozumienie i umiejętność obliczania współczynnika mocy jest nie tylko istotne dla oceny efektywności urządzeń elektrycznych, ale także dla zgodności z normami i regulacjami w zakresie efektywności energetycznej. W przypadku silników trójfazowych, dążenie do zwiększenia współczynnika mocy ma ogromne znaczenie z perspektywy zarówno ekonomicznej, jak i ekologicznej, gdyż zmniejsza obciążenie dla systemu i ogranicza emisję zanieczyszczeń.