50
SZIVATTYÚK, KOMPRESSZOROK, VÁKUUMSZIVATTYÚK 2014
A váltakozó áramú aszinkron motor induktív jelle-
gű fogyasztó. Tekercset tartalmaz, ami váltakozó
áramú villamos hálózatban reaktanciaként visel-
kedik. Összetett villamos hálózatban a rajta lévő
feszültség és áram között 0-90
o
közötti ’φ’ fázis-
szög van (az áram késik a feszültséghez képest).
A hasznos munkához szükséges teljesítmény lét-
rehozásában csak a feszültséggel azonos fázisban
lévő áram vesz részt. A feszültség és a vele azonos
fázisban lévő áram összeszorzásával a hatásos tel-
jesítményt kapjuk. (P=IxU
R
)
A motor, a működéséhez szükséges mágneses
mező fenntartásához a teljesítményt szintén a há-
lózatból veszi fel. Ez a teljesítmény a feszültség
és a fázisban eltolt áram szorzata. (Q=IxU
L
) Ez az
energia nem kerül felhasználásra, hanem negyed-
periódusonként ingadozik a hálózatban. Többlet-
ként jelentkezik, ami munkavégzésben nem vesz
részt, mégis terheli a hálózatot, éppen ezért ezt a
teljesítményt meddő teljesítménynek nevezzük.
Ha a teljes hálózaton lévő feszültséget és áramot
szorozzuk össze, akkor kapjuk a látszólagos telje-
sítményt. (S=IxU)
A fenti teljesítményeket vektoriálisan ábrázolva
felrajzolhatjuk a teljesítmény háromszöget
2. ábra A teljesítmény háromszög.
Ebből a szögfüggvényeket felhasználva könnyen ki-
számolhatjuk a hasznos és látszólagos teljesítmény
közötti fázisszög koszinuszát: cos φ=P/S Hatásos
teljesítmény osztva a látszólagos teljesítménnyel.
Mivel a φ szög értéke függ a meddő teljesítmény
nagyságától, a fogyasztó meddő teljesítmény vé-
telezésére jellemző a cos φ, azaz a teljesítmény-
tényező.
A vezetéken szállított meddő teljesítmény (med-
dő áram) járulékos veszteséget okoz a hálózatban,
amit az áramszolgáltatónak nagyobb keresztmet-
szetű vezeték beépítésével és nagyobb teljesít-
mény biztosításával kell pótolni. E többletköltsé-
gek ellenértékéül a nagy meddő fogyasztást mu-
tató üzemek részére büntetőtarifát számítanak fel.
Ezt elkerülendő, az ilyen jellegű berendezéseket
üzemeltető fogyasztók különböző értékű kapaci-
tásokat építenek be (fix vagy automata rendszer-
ben), melyek kompenzálják a villamos motorok
ezen jellegét, így a hálózat csatlakozási pontján
a teljesítménytényező értékét 1 közelében tudják
tartani.
Abban az esetben viszont, ha a villamos motoro-
kat frekvenciaváltóval hajtjuk, a közbenső egyen-
áramú kör betölti a meddő áram kompenzációjáak
szerepét, így kiegészítő meddő kompenzáló tele-
pek beépítése nem szükséges.
Ez is egy további ok a frekvenciaváltóval történő
motorhajtás mellett költségtakarékossági szem-
pontból és ezért várta el az említett ügyfél, hogy a
teljesítménytényező értéke 1 legyen.
A fentieken felül a közbenső körbe beépített (meg-
felelően méretezett) elektrolit kondenzátorok biz-
tosítják a közbensőköri feszültség optimális érté-
ken tartását.
Itt kell megemlíteni, hogy vannak olyan frekven-
ciaváltó gyártók, akik nem építik be készülékeik-
be az említett megfelelően méretezett elektrolit
kondenzátorokat, hanem helyette csökkentett ka-
pacitású (akár 1-2%-a az optimálisnak) kerámia-
kondenzátorokat alkalmaznak. Ennek oka elsősor-
ban a gyártási költségek alacsony szinten tartása
és az, hogy ezen az úton csökkentsék a hálózati
visszahatásokat (felharmonikusok). Kétségtelenül
fontos a felharmonikus áramok alacsony szinten
tartása, de nem ez a módszer a célravezető megol-
dás, mert több problémát okoz:
A közbensőköri feszültség hullámossága nagy
lesz és lecsökken a közbensőköri feszültség kö-
zépértéke, ezért a motort tápláló kimeneti feszült-
