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        電壓變動對感應電動機的運行有哪些影響?

        2015-07-20 16:34:35 保定格魯夫機械有限公司 www.christiandailyworld.com 點擊數:
        電壓變動對感應電動機的運行有哪些影響?

        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,電動機最大力矩小于阻力力矩,于是電動機會停轉。而在某些情況下(如負載水泵,有水壓情況下),電動機還會發生倒轉。

        下面分別說明電壓偏離額定值時,對電動機運行的影響。

        為了簡單起見,在討論電壓變化時,假定電源頻率不變,電動機負載力矩也不變。

        (1) 對磁通的影響電動機鐵芯磁通大小決定于電勢大小。而在忽略定子繞組阻抗壓降前提下,電勢就等于電動機電壓。由于電勢磁通正比地變化,所以,電壓升高,磁通正比地增大;電壓降低,磁通正比地減小。

        (2) 對力矩的影響不論是啟動力矩、運行時的力矩最大力矩,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,電動機最大力矩小于阻力力矩,于是電動機會停轉。而在某些情況下(如負載水泵,有水壓情況下),電動機還會發生倒轉。

        (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電動機,當電壓降低20%時,轉速僅減小1.6%。

        (4) 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。

        (5) 對定子電流的影響定子電流空載電流負載電流向量和。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,轉子電流定子負載電流都增大,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) 對吸取無功功率的影響電動機吸取的無功功率,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。

        (7) 對效率的影響若電壓降低,機械損耗實際上不變,鐵耗差不多與電壓方成正比減少;轉子繞組的損耗和轉子電流方成正比增加;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空載電流間的互相關系??偟膩碚f,電動機負載小時(≤40%),效率增加一些,而然后開始很快地下降。

        (8) 對發熱的影響在電壓變化范圍不大情況下,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,當電壓額定值±5%范圍內變化時,電動機的容量仍可保持不變。但當電壓降低超過額定值的5%時,就要限制電動機的出力,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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