Коэф. мощности , cos фи

Здравствуйте, уважаемые посетители и постояльцы форума. Я студент-магистр в машиностроении .
Интересуют такие вопросы на станке с ЧПУ CTX alpha 300 оснащенный интегрированным мотор-шпинделем ISM 52 допустим идет обработка детали на разных оборотах с разными подачами и как в этом случае изменяется коэф. мощности , ведь нагрузка на валу электродвигателя изменяется в зависимости от режимов резания. И можно ли это как то замерить нашел такой прибор регистратор мощности HIOKI PW 3360-20 , я так понял этим прибором можно замерять непосредственно в процессе работе станка? можно ли добиться экономии энергии за счет поиска оптимальной нагрузки на валу двигателя ( таких режимов резания) или нет разницы? и как компенсируется реактивная мощность при работе парка станков, ведь большая часть времени станки работают в холостую ?

Для выравнивания cos φ используются КРМ (конденсаторные установки) .

Индивидуальная коррекция
реактивной мощности
Этот способ применим для отдельно стояще-
го оборудования, мощных электроприемников
(например электродвигателей), работающих в
продолжительном режиме, когда реактивная
мощность постоянна, или изменяется во време-
ни незначительно.
Групповая коррекция реактивной мощности
Такое решение применяется для группы
индуктивных потребителей (например двигате-
лей), которые всегда эксплуатируются одновре-
менно. При этом способе, несколько нагрузок
подключают к общему компенсатору реактив-
ной мощности.

Централизованная система коррекции
реактивной мощности
Такую схему компенсации применяют в сетях
где присутствует большое количество нагрузок
разной мощности, которые работают в разное
время, или непродолжительно. Применение в
таких случаях индивидуальную или групповую
компенсацию становится экономически невы-
годно.
Автоматические установки применяются
для групповой и централизованной компен-
сации, когда реактивная мощность постоянно
изменяется во времени. Контроллер, входящий
в состав установки, отслеживает активную и
реактивную составляющую мощности путем
измерения мгновенных значений напряжений и
тока электрической сети. На основе этих изме-
рений вычисляется фазовый сдвиг между током
и напряжением, и полученное значение сравни-
вается с предварительно заданной величиной
косинуса φ. В зависимости от фактического
отклонения коэффициента мощности контрол-
лер подает команду на управление ступенями
конденсаторных батарей.

Получается если реактивная мощности компенсируется , то нет смысла вычислять оптимальные режимы резания с точки зрения экономии энергии ?

для этого нужна конденсаторная установка



https://docviewer.yandex.ru/?lang=ru&tm...6b4&keyno=0

Сообщение отредактировал moshkarow - 26.5.2020, 9:30

Спасибо, moshkarow .
Но установка конденсатора, требует инвестиций , допустим у нас станок имеется у небольшого частного предприятия , в этом случае регулировании режимов резания повлияет на коэф. мощности?

капля в море .
для установки УКРМ -нужно произвести технико экономическое обоснование .
еще один метод . Установка на привод компрессоров - синхронных двигателей .
вы студент ?

А почему вы вообще задались вопросом компенсации реактивной мощности?

Все зависит от мощности оборудования , нагрузок и качестве поставляемой электроэнергии !

Вообще плохой (а он у вас точно плохой?) cosф - не самый большой источник потерь электроэнергии. Я бы проанализировал другое. Допустим вам нужно снять 30 мм на детали. Что более энергозатратно? Снять двумя проходами по 15 мм, нагружая шпиндель и привода подач по максимуму или за (условно) 5 проходов с маленькой загрузкой приводов

Да, студент . Хотел провести исследования , оптимизации режимов резания именно направленно на сбережение электро энергии , получается что при любой загрузке станка коэф. мощности будет постоянный ? если имеются конденсаторные установки.
Хотелось бы такие условия подобрать эксперимента , чтобы оптимизация режимов резания давала бы экономию

КРМ в таком случае не поможет! Установка выравнивает cos φ в пик!
Может тогда , для уменьшения нагрузок ( а соответственно потерь электроэнергии ) стоит обратить внимание на качество обрабатываемого материала и оснастки оборудования!?

нет, но установка КРМ не окупится

Не будет он постоянным. Но на такой резкопеременной нагрузке можно получить только усреднённые значения. И установка индивидуальной установки компенсации реактивной мощности не даст положительного результата. Потому что на малых нагрузках она будет компенсировать косинус, а на больших нагрузках, когда собственный косинус высокий, может быть перекомпенсация. То есть опять низкий косинус, но уже емкостного характра

Всё верно, коллеги. "Хороший" косинус - не цель, а возможность сэкономить.
Один вариант - на штрафах за реактивку, ежели таковые существуют в договоре.
Второй - на покупке нового трансформатора, если имеющийся уже на грани; ну, на сечении кабелей. Опять ещё на разрешенной мощности. Это всё уже на бумаге становится понятным.
А вот "скакать" за быстро меняющимся под нагрузкой косинусом - себе дороже. Число ступеней компенсации и цена установки растут в прогрессии от скорости изменения реактивной мощности.

Таким образом, в первую очередь нужен годный анализ активной и реактивной мощности.

Не совсем понятно с каким вопросом Вы сюда зашли.....
Если нужны исследования, то приобритайте установку КРМ и исследуйте во всех нагрузочных режимах.
Если нужно технико-экономическое обоснование для принятия решения руководством, тогда проводите расчёты, в которых нужно учитывать не только cos(f), но и стоимость КУ, правильность выбора механической нагрузки для обработки и так далее....
Экономически куда экономичнее правильно распределить по оборудованию мех. нагрузку, чем подгонять КУ к нагрузо-переменным условиям.
Например обрабатывать маленькую деталь на маломощном станке выгоднее обработки той же детали, но на весьма мощном станке.
Ну и так далее.....

Судя по постам в этой теме, про косинус фи и коэффициент мощности есть тайные сакральные знания, здешним экспердам неведомые. Кое-что из них:
1) коэф. мощности и косинус фи не одно и то же;
2) косинус фи есть лишь частный случай коэффициента мощности, применимый только для линейных реактивностей и ни для чего более;
3) кроме активных и реактивных нагрузок есть нагрузки нелинейные, которые не относятся ни к первым, ни ко вторым;
4) характеризовать нелинейные нагрузки может только коэф. мощности, косинус фи для них не имеет физического смысла;
5) многие приводы, частотники, инверторы и тп. есть нагрузки нелинейные;
6) ухудшение коэффициента мощности из-за искажений формы тока на нелинейной нагрузке (генерация высших гармоник) обычные конденсаторные установки не компенсируют.

Сообщение отредактировал чукча - 26.5.2020, 15:11

Тогда вопрос к несчитающему себя эспердом - а какое отношение имеют чисто теоретические вопросы?
От автора хотя бы что-то в этом направлении было?
И он совершенно не об этом спрашивал.
Или Вам надо тему завести в никуда?
Эксперты вроде так не делают, а "скрестить шпаги" идут в соответствующие разделы....

Сообщение отредактировал Rezo - 26.5.2020, 15:47

Может быть елдыбай-эксперд все же расскажет про "полный ток", который "уже с учОтом ... косинуса фи" ?
А в формуле Q = 1,73 * U * I * sinf, видимо, значение тока I уже с учетом синуса фи ?

Сообщение отредактировал Олега - 27.5.2020, 20:06

Дело в том, что электроны имеют различную массу покоя. Одни электроны, что полегче, проходят общую длину соединительных проводников между генератором и потребителем, быстрее, и синусоида тока опережает синусоиду напряжения. Это электроны минус реактивные. В электричестве образуется синус.
Другие электроны отстают от напряжения из-за большей массы. Тогда ток отстаёт от напряжения и получается косинус.