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電壓偏離額定值時,對電機有何影響?

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點擊次數:  更新時間:2017-05-16 09:19:40  【打印此頁】  【關閉

        東莞電機小編下面分別說明電壓偏離額定值時,對電機運行的影響。


        為了簡單起見,在討論電壓變化時,假定電源的頻率不變,電機的負載力矩也不變。


        1、對出力的影響出力即機軸輸出功率。它與電壓的關系與轉速對電壓的關系相似,電壓變化對出力影響不大,但隨電壓的降低出力也降低。


        2、對力矩的影響不論是啟動力矩、運行時的力矩或最大力矩,都與電壓的平方成正比。電壓愈低,力矩愈小。由于電壓降低,啟動力矩減小,會使啟動時間增長,如當電壓降低20%時,啟動時間將增加3.75倍。要注意的是,當電壓降得低到某一數值時,電機的最大力矩小于阻力力矩,于是電機會停轉。而在某些情況下(如負載是水泵,有水壓情況下),電機還會發生倒轉。


        3、對轉速的影響電壓的變化對轉速的影響較小。但總的趨向是電壓降低,轉速也降低,因為電壓降低使電磁力矩減小。例如,對于具有額定轉差為2%而最大力矩為兩倍額定力矩的電機,當電壓降低20%時,轉速僅減小1.6%。


        4、對效率的影響若電壓降低,機械損耗實際上不變,鐵耗差不多與電壓平方成正比減少;轉子繞組的損耗和轉子電流平方成正比增加;定子繞組的損耗決定于定子電流的增加還是減少,而定子電流又決定于負載電流和空載電流間的互相關系。總的來說,電機在負載小時(≤40%),效率增加一些,而然后開始很快地下降。


        5、對定子電流的影響定子電流為空載電流與負載電流的向量和。其中負載電流實際上是與轉子電流相對應的。負載電流的變化趨勢與電壓的變化相反,即電壓升高,負載電流減小,電壓降低,負載電流增加。而空載電流(或叫激磁電流)的變化趨勢與電壓的變化相同,即電壓增高,空載電流也增大,這是因為空載電流隨磁通的增大而增大。當電壓降低時,電磁力矩降低,轉差增大,轉子電流和定子中負載電流都增大,而空載電流減小。通常前者占優勢,故當電壓降低時,定子電流通常是增大的。當電壓升高時,電磁力矩增大,轉差減小,負載電流減小,而空載電流增大。但這里分兩種情況:當電壓偏離額定值不大,磁通還增大得不多的時候,鐵芯未飽和,空載電流的增加是與電壓成比例的,此時負載電流減小占優勢,定子電流是減小的;當電壓偏離額定值較大,磁通增大得很多時,由于鐵芯飽和,空載電流上升得很快,以致它的增大占了優勢,此時定子電流增加。所以,當電壓增大時,定子電流開始略有減小,而后上升,此時,功率因數變壞。


        6、對磁通的影響電機鐵芯中磁通的大小決定于電勢的大小。而在忽略定子繞組漏阻抗壓降的前提下,電勢就等于電機的電壓。由于電勢和磁通成正比地變化,所以,電壓升高,磁通成正比地增大;電壓降低,磁通成正比地減小。


        7、對吸取無功功率的影響電機吸取的無功功率,一是漏磁無功功率,二是磁化無功功率,前者建立漏磁場,后者建立定、轉子之間實現電磁能量轉換用的主磁場。漏磁無功功率與電壓的平方成反比地變化,而磁化功率與電壓的平方成正比地變化。但由于鐵芯飽的影響,磁化功率可能不與電壓的平方成正比地變化。所以 ,電壓降低時,從系統吸取的總的無功功率變化不大,還有可能減小。


        8、對發熱的影響在電壓變化范圍不大的情況下,由于電壓降低,定子電流升高;電壓升高,定子電流降低。在一定的范圍內,鐵耗和銅耗可以相互補償,溫度保持在容許范圍內。因此,當電壓在額定值±5%范圍內變化時,電機的容量仍可保持不變。但當電壓降低超過額定值的5%時,就要限制電機的出力,否則定子繞組可能過熱,因為此時定子電流可能已升到比較高的數值。當電壓升高超過10%時,由于磁通密度增加,鐵耗增加,又由于定子電流增加,銅耗也增加,故定子繞組溫度將超過允許值。


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