Компенсация реактивной мощности (РМ) способствует оптимизации технико-экономических показателей электрических систем. Наиболее распространенными устройствами статической компенсации РМ в распределительных сетях промышленного электроснабжения являются автоматизированные низковольтные конденсаторные установки (КУ) с управлением ступенями конденсаторных батарей (КБ) с помощью специальных электромеханических контакторов. Задержка переключения ступеней (в среднем на 60 с и более), обусловленная требованиями стандарта IEC 831 к уровню напряжения разряда КБ перед повторным включением (не более 10% ее номинального напряжения) и отстройкой от возможных кратковременных колебаний РМ в компенсируемой ceти, ограничивает применение данных КУ для технологического оборудования с квазистационарным режимом работы. В частности, анализ влияния периодической пульсации нагрузки на энергетические параметры привода станков-качалок глубинно-насосных установок нефтяных скважин показал их зависимость от эксплуатационных значений коэффициентов полезного действия и мощности электродвигателя:

η_э=η_ном/(η_ном+k_ф(1-η_ном))     (1);

cosφ_э=cosφ_ном/(η_ном+k_ф(1-η_ном))     (2);

При номинальной нагрузке входящие в формулы (1) и (2) величины η, cos φ соответствуют паспортным данным, а коэффициент формы – отношению среднеквадратичного момента нагрузки к его среднему значению. Повышение коэффициента формы (тождественное росту пульсации) от 1,2 до 3 в большей степени скажется на снижении (в 2 – 3 раза) cos φ, поскольку КПД в том же диапазоне коэффициента формы уменьшается лишь на 10 – 60%. Такое ухудшение энергетических показателей обусловливает необходимость компенсации РМ, причем при коэффициенте загрузки двигателя 0,6 – 1,0 требуемое ее значение определяется только коэффициентом формы нагрузочной кривой, но сама компенсация, учитывая быструю вариацию значений РМ (периодическое их чередование 12 – 30 раз в минуту) [1], должна быть динамической, т. е. осуществляться в режиме реального времени.

Применяемые для приводов с циклической и повторно-кратковременной нагрузкой, характерной для подъемно-транспортных механизмов, устройства динамической компенсации РМ (ДКРМ) эффективно используются и при выбеге асинхронных двигателей с большой электромагнитной постоянной времени, где они могут рассматриваться как альтернатива устройствам плавного пуска [2]. Изготовители подобных устройств, рекламируя возможность энергосбережения с их помощью, не приводят данных о коэффициенте мощности звена преобразователь – двигатель. Хотя при реализации режима плавного пуска (изменении напряжения статора в функции времени) ограничиваются потери, вызванные ударными воздействиями и токами переходного процесса, -такие устройства во многих случаях принципиально не способны обеспечить заданные кинематические параметры этого режима, особенно при большом результирующем моменте инерции механической части привода.