Что такое коэффициент мощности электрической машины?

Коэффициент мощности электрической машины (косинус фи) - это безразмерная физическая величина, характеризующая потребителя переменного электрического тока с точки зрения наличия в нагрузке реактивной составляющей. Коэффициент мощности показывает, насколько сдвигается по фазе переменный ток, протекающий через нагрузку, относительно приложенного к ней напряжения.
Численно коэффициент мощности равен косинусу этого фазового сдвига.

Физическая сущность коэффициента мощности (косинуса "фи") заключается в следующем. Как известно, в цепи переменного тока в общем случае имеются три вида нагрузки или три вида мощности (три вида тока, три вида сопротивлений). Активная Р, реактивная Q и полная S мощности соответственно ассоциируются с активным к, реактивным х и полным z сопротивлениями.

Из курса электротехники известно, что активным называется сопротивление, в котором при прохождении тока выделяется тепло. С активным сопротивлением связаны потери активной мощности ΔPп, равные квадрату тока, умноженному на сопротивление ΔPп = I2r Вт.

Реактивное сопротивление при прохождении по нему тока потерь не вызывает. Обусловливается это сопротивление индуктивностью L, а также емкостью С.

Что такое коэффициент мощности
Индуктивное и емкостное сопротивления являются двумя видами реактивного сопротивления и выражаются следующими формулами:

реактивное сопротивление индуктивности, или индуктивное сопротивление, xL = ωL = 2πfL,

реактивное сопротивление емкости, или емкостное сопротивление, хc = 1/(ωC) = 1/(2πfC).

Тогда х = хL - хc. Например, если в цепи хL= 12 Ом, хс = 7 Ом, то реактивное сопротивление цепи x=хL - хс= 12 - 7 = 5 Ом.

Полное сопротивление z включает в себя активное и реактивное сопротивления. Для цепи последовательного соединения г и L (рис. 1, а) z = √(r2 + х2) графически изображается треугольником сопротивления.

Если стороны этого треугольника умножить на квадрат одного и того же тока, то соотношение сторон не изменится, но новый треугольник будет представлять собой треугольник мощностей (рис. 1,в).

Как видно из треугольника, в цепи переменного тока в общем случае возникают три мощности: активная Р, реактивная Q и полная S

P = I2r = UIcosφ Вт, Q = I2х = I2хL - I2xc = UIsinφ Вар, S = I2z = UI Ва.

Активная мощность может быть названа рабочей, т. е. она "греет" (выделение тепла), "светит" (электрическое освещение), "двигает" (электродвигатели приводят в движение механизмы) и т. д. Измеряется она так же, как и мощность на постоянном токе, в ваттах.

Выработанная активная мощность полностью без остатка расходуется в приемниках и подводящих проводах со скоростью света - практически мгновенно. Это является одной из характерных особенностей активной мощности: сколько вырабатывается, столько и расходуется.

Реактивная мощность Q не расходуется и представляет собой колебание электромагнитной энергии в электрической цепи. Переливание энергии из источника к приемнику и обратно связано с протеканием тока по проводам, а так как провода обладают активным сопротивлением, то в них имеются потери.

Таким образом, при реактивной мощности работа не совершается, но возникают потери, которые при одной и той же активной мощности тем больше, чем меньше коэффициент мощности (cosφ, косинус "фи").

Пример. Определить потери мощности в линии с сопротивлением rл = 1 ом, если по ней передается мощность Р=10 кВт на напряжение 400 В один раз при cosφ1 = 0,5, а второй раз при cosφ2=0,9.

Решение. Ток в первом случае I1 = P/(Ucosφ1) = 10/(0,4•0,5) = 50 А.

Потери мощности ΔP1 = I12rл = 502•1 = 2500 Вт = 2,5 кВт.

Во втором случае ток I1 = P/(Ucosφ2) = 10/(0,4•0,9) = 28 А

Потери мощности ΔP2 = I22rл = 282•1 = 784 Вт = 0,784 кВт, т. е. во втором случае потери мощности в 2,5/0,784 = 3,2 раза меньше только потому, что выше значение cosφ.

Расчет наглядно показывает, что чем выше величина косинус "фи", тем меньше потери энергии и тем меньше нужно закладывать цветного металла при монтаже новых ус

Это такой параметр, который показывает, сколько тока используется для работы, а сколько гоняется просто так.

Почитай про "косинус фи" - всё станет ясно.

я знаю только коэффициент эффективности.
то бишь, сколько энергии уходит в жар, в трение, и другие ненужности