Effet de la charge du moteur électrique sur le rendement et la puissance
La réserve de puissance en général ou la sous-charge du moteur électrique entraîne une dégradation du rendement et de la puissance. Parfois, il est nécessaire de connaître les valeurs réelles de ces coefficients afin de déterminer les valeurs de la puissance active et réactive consommée par le moteur électrique à partir du réseau.
L'efficacité des moteurs électriques à des charges inférieures à la charge nominale peut être déterminée par la formule :
où ηnom est le rendement nominal du moteur électrique.
Pour déterminer β, utilisez la formule :
où Kz est le rapport de la charge réelle à la charge nominale (facteur de charge) ;
α — coefficient supposé égal à :
• pour les moteurs à courant continu avec excitation série - de 0,5 (pour basse vitesse) à 1 (pour haute vitesse) ;
• pour les moteurs électriques à excitation parallèle - de 1 (pour basse vitesse) à 2 (pour grande vitesse) ;
• pour les moteurs électriques asynchrones — de 0,5 à 1 ; pour grues et moteurs électriques synchrones — jusqu'à 2.
Les valeurs facteur de puissance moteur à induction dépend de nombreux facteurs et, à proprement parler, est différent pour chaque moteur électrique, même du même type.
Cependant, dans les conditions de conception, il suffit de connaître uniquement les valeurs moyennes approximatives du facteur de puissance en fonction des charges attendues.
A partir d'un camembert simplifié, on obtient la relation suivante :
Désignations — voir fig. 1.
où tanφ1, est la tangente de l'angle de phase correspondant à la charge réelle du moteur électrique P1, kW ; tanφnom — la tangente de l'angle de déphasage correspondant à la charge nominale du moteur électrique PH0M (déterminée par cosφnom spécifié dans le passeport moteur) ; σ-rapport du moment de renversement au nominal (se situe dans les limites étroites de 1,8-2);
K3 — facteur de charge.
Riz. 1. Courbes de rendement des différents moteurs électriques asynchrones en fonction de la charge.
Riz. 2. Courbes du facteur de puissance des moteurs électriques asynchrones en fonction de la charge.
Les courbes de dépendance de η et cosφ à la charge pour les types les plus courants de moteurs électriques asynchrones sont données à la fig. 1 et 2.