¿Giraría un motor de inducción de CA si el factor de potencia fuera la unidad?

  

Donde estoy atascado, es por eso que el factor de potencia se establece cerca de la unidad como 0.8   o 0.9 pero nunca unidad.

El Factor de potencia (para ser preciso, el factor de potencia de desplazamiento) no se establece en 0.8, 0.9.

Un generador será capaz de producir VA. Si se colocó una resistencia en los terminales, entonces el DPF & PF sería 1. Es la carga la que extrae la corriente reactiva y el cambio de fase depende de la carga. Esto puede ser compensado por algunos componentes reactivos, por lo que la fuente es un DPF más cercano a la unidad, pero esto no cambia el hecho de que la carga atraerá un DPF no unitario

El factor de potencia no se "establece", per se. El factor de poder no unitario sucede , a pesar del hecho de que nos gustaría que fuera exactamente uno.

En los EE. UU., las grandes instalaciones como los molinos o las fábricas a menudo se cargan tanto por potencia real como por potencia reactiva (o se imponen con un recargo por potencia reactiva sin unidad), es lo mismo, pero aparece diferente en las hojas de contabilidad). Dichas instalaciones realizarán algunos esfuerzos para reducir la potencia reactiva, ya sea con bancos de condensadores reales o con motores síncronos que no están encendiendo nada pero que están ajustados para parecer capacitivos a 60 Hz.

Sí, es un poco tonto. En última instancia, los motores solo se preocupan por la corriente y el campo magnético que produce, no el voltaje que produce esa corriente. La relación de fase entre ellos (el factor de potencia) no importa en absoluto.

Factor de potencia límites nunca es exactamente unidad, porque en términos prácticos, nunca es posible eliminar completamente los elementos reactivos en un circuito. Por ejemplo, existe un flujo de fugas dentro del motor, que nunca es posible acoplar el 100% del flujo entre el estator y el rotor, lo que lo hace parecer un inductor.

Lo que establece el factor de potencia por debajo de la unidad es el propio motor. Esto es cierto para muchos dispositivos que necesitan producir un campo magnético: inductores, transformadores, motores de inducción. Todos ellos necesitan potencia reactiva básicamente para crear un campo magnético / flujo.

Las razones físicas se encuentran en la ley de Lenz entre la emf \ $ e \ $ y el flujo magnético \ $ \ phi \ $ :

$$ e (t) = - \ frac {d \ phi (t)} {d t} $$

\ $ e \ $ está en fase con el voltaje y \ $ \ phi \ $ con la corriente. Por lo tanto, la corriente se está retrasando 90 ° detrás del voltaje, por lo tanto, el consumo de energía reactiva.

Tenga en cuenta que, para la misma potencia, un motor de inducción necesita más potencia reactiva que un transformador, porque existe la necesidad de un espacio de aire entre el estator y el rotor (si desea que el motor gire). Este espacio de aire requiere más corriente para crear el flujo magnético y, como consecuencia, más potencia reactiva.

Esta imagen debería ayudarte a comprender el factor de poder de la unidad. Que es simplemente la diferencia de fase entre la tensión y las sinusoides actuales del sistema. La foto de abajo muestra esto en el dominio de tiempo . Puede ver la unidad, los factores de potencia adelantados y retrasados causados por el equilibrio o el desequilibrio en esta diferencia de fase.

Sinembargo,tambiénesútilpensarenestoeneldominiodefasor.Queeslacolumnadelaizquierdaenlaimagendeabajo.Estonospermitesimplificarlasmatemáticasparaentendercómo"alcanzar" el factor de poder de la unidad. Necesitamos alinear los vectores de voltaje y corriente.

Parahacerlo,podemosagregarcapacitanciaalsistemaoagregarinductanciaalsistema,dependiendodelacapacitanciaoinductanciainicialdelsistema.

El título de su pregunta parece ser específicamente sobre cómo funcionará su motor de inducción en un sistema con factor de potencia unitario. Rotaría de manera óptima. Debería investigar las ventajas de la corrección del factor de potencia en un sistema para comprender por qué.

Ahora sus otras preguntas, ¿por qué el factor de potencia se establece en .8 o .9, una vez más, los dispositivos en el sistema, ya sean cargas inductivas o capacitivas, determinarán el factor de potencia del sistema?

Por lo general, el dispositivo en sí también tendrá una clasificación del factor de potencia, que es la forma en que contribuirá al sistema en general cuando esté en uso. Como ya ha señalado, generalmente es alrededor de .8 o .9, generalmente retrasado, ¡porque la mayoría de nuestras cargas son inductivas!

Hay una tonelada de motores de inducción y máquinas conectadas a la red de EE. UU., por ejemplo. Por lo tanto, la red generalmente requiere agregar potencia reactiva para equilibrar las cargas inductivas más típicas en el sistema. Esto se hace para reducir la fase diferente entre la tensión y la corriente sinusoidal en el sistema.