En ren resistiv belastning har man i tex. elelement, spisplattor, glödlampor mm. och dom har en verkningsgrad av mycket nära 1.
Har man tex. en elmotor går ju en del av den tillförda energin till spillo genom värmeavgivning i lindningar, friktion i lagerytor mm så där får man inte ut hela den tillförda effkten som utfört arbete och man får multiplicera den tillförda energin med verkningsgraden (cos fi ) som för elmotorer brukar ligga runnt 0,9 - 0,98.
Effektfaktorn (cosphi) har i stort inget att göra med verkningsgraden.
Effektfaktorn beror på att elmotorn/belastningen har en induktiv belastning på nätet som gör att spänning och ström inte går i fas.
När man beräknar elmotorns effekt måste man ta hänsyn till att spänningen inte är på topp samtidigt som man har den största stömmen. (vi tittar på spänningen i sinusvågen som svänger 50 ggr/sekund). Alltså reducerar man effekten med effektfaktorn.
Effektfaktorn för elmotorer anges oftas på motorns märkplåt, Den anges vid märkeffekt, vid dellast på motorn så sjunker effektfaktorn. Detta gör det svårt att noggrant bedömma vad en elmotor drar för effekt eftersom vanlig instrument bara mäter ström och spänning.
Cosphi varierar kraftigt mellan olika motorer och kan vara så lågt som nedåt 0,5, stora motorer på hög effekt ligger över 0,9
Elektrisk effekt på en 3-fas motor
P
el = U * I * 1,73 * Cosphi
Verkningsgraden på en elmotor beror på förluster i motorn, såsom koppar, luftgap, lager och fläktförluster. Verkningsgraden kan variera från nedåt 70% upp till närmare 96-97% för stora motorer med bra verkningsgrad.
Mekanisk effekt 3-fas elmotor
P
axel = U * I *1,73 * Cosphi * verkningsgrad elmotor
PerJ