W układzie trójfazowym zależność między mocą czynną a prądem zasilania można zapisać jako: I = P/(√3·U·cosφ). W pytaniu kluczowe jest sformułowanie "napęd tego urządzenia" – czyli obciążenie mechaniczne pozostaje takie samo, a więc wymagana moc czynna P (w przybliżeniu) nie zmienia się.
Jeżeli zamiast pierwotnego napędu zastosuje się silnik o dwukrotnie większej mocy znamionowej, to przy niezmienionym obciążeniu będzie on pracował na wyraźnie niższym obciążeniu względnym (około połowy znamionowego). Dla silników indukcyjnych jest to typowy obszar, w którym współczynnik mocy cosφ maleje, ponieważ udział prądu magnesującego (składowej biernej) jest relatywnie większy w porównaniu do składowej czynnej.
Skoro P i U pozostają takie same, a cosφ spada, to z przytoczonego wzoru wynika jednoznacznie, że prąd I wzrośnie. Dodatkowo większy silnik zwykle ma większy prąd jałowy (magnesujący), co może jeszcze pogorszyć cosφ w punkcie częściowego obciążenia, a tym samym zwiększać prąd pobierany z sieci.
Dlatego odpowiedź "Zwiększenie prądu pobieranego z sieci." jest poprawna.
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?
- "Zwiększenie współczynnika mocy." – przy częściowym obciążeniu silnika indukcyjnego cosφ typowo się pogarsza, a nie poprawia. Sama zmiana na większą moc znamionową nie jest mechanizmem podnoszącym cosφ.
- "Zmniejszenie mocy pozornej." – przy stałej mocy czynnej i spadku cosφ moc pozorna S = P/cosφ rośnie, więc nie może się zmniejszyć.
- "Zmniejszenie prądu pobieranego z sieci." – byłoby prawdą tylko wtedy, gdyby cosφ wzrósł lub P spadło. W tym scenariuszu P jest zasadniczo stałe, a cosφ zwykle maleje, więc prąd nie maleje.
W praktyce to częsty skutek przewymiarowania silników "na zapas": sieć jest bardziej obciążona prądowo, rosną straty i mogą pojawiać się problemy z kompensacją mocy biernej dobraną do innego punktu pracy.
