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电压变动对感应电动机的运行有哪些影响?

2015-07-20 16:34:35 保定格鲁夫机械有限公司 WWW.GELUFU.COM 点击数:
电压变动对感应电动机的运行有哪些影响?

电压愈低,力矩愈小。由于电压降低,启动力矩减小,会使启动时间增长,如当电压降低20%时,启动时间将增加3.75倍。要注意的是,当电压降得低到某一数值时,电动机最大力矩小于阻力力矩,于是电动机会停转。而在某些情况下(如负载水泵,有水压情况下),电动机还会发生倒转。

下面分别说明电压偏离额定值时,对电动机运行的影响。

为了简单起见,在讨论电压变化时,假定电源频率不变,电动机负载力矩也不变。

(1) 对磁通的影响电动机铁芯磁通大小决定于电势大小。而在忽略定子绕组阻抗压降前提下,电势就等于电动机电压。由于电势磁通正比地变化,所以,电压升高,磁通正比地增大;电压降低,磁通正比地减小。

(2) 对力矩的影响不论是启动力矩运行时的力矩最大力矩,都与电压的平方成正比电压愈低,力矩愈小。由于电压降低,启动力矩减小,会使启动时间增长,如当电压降低20%时,启动时间将增加3.75倍。要注意的是,当电压降得低到某一数值时,电动机最大力矩小于阻力力矩,于是电动机会停转。而在某些情况下(如负载水泵,有水压情况下),电动机还会发生倒转。

(3) 对转速的影响电压的变化对转速的影响较小。但总的趋向是电压降低,转速也降低,因为电压降低使电磁力矩减小。例如,对于具有额定转差为2%而最大力矩为两倍额定力矩电动机,当电压降低20%时,转速仅减小1.6%。

(4) 对出力的影响出力即机轴输出功率。它与电压的关系与转速电压的关系相似,电压变化对出力影响不大,但随电压的降低出力也降低。

(5) 对定子电流的影响定子电流空载电流负载电流向量和。其中负载电流实际上是与转子电流相对应的。负载电流的变化趋势电压的变化相反,即电压升高,负载电流减小,电压降低,负载电流增加。而空载电流(或叫激磁电流)的变化趋势电压的变化相同,即电压增高,空载电流也增大,这是因为空载电流磁通的增大而增大。当电压降低时,电磁力矩降低,转差增大,转子电流定子负载电流都增大,而空载电流减小。通常前者占优势,故当电压降低时,定子电流通常是增大的。当电压升高时,电磁力矩增大,转差减小,负载电流减小,而空载电流增大。但这里分两种情况:当电压偏离额定值不大磁通还增大得不多的时候铁芯未饱和空载电流的增加是与电压比例的,此时负载电流减小占优势,定子电流是减小的;当电压偏离额定值较大,磁通增大得很多时,由于铁芯饱和,空载电流上升得很快,以致它的增大占了优势,此时定子电流增加。所以,当电压增大时,定子电流开始略有减小,而后上升,此时,功率因数变坏。

(6) 对吸取无功功率的影响电动机吸取的无功功率,一是漏磁无功功率,二是磁化无功功率,前者建立漏磁场,后者建立定、转子之间实现电磁能量转换用的主磁场。漏磁无功功率与电压的平方成反比地变化,而磁化功率与电压的平方成正比地变化。但由于铁芯饱的影响,磁化功率可能不与电压的平方成正比地变化。所以 ,电压降低时,从系统吸取的总的无功功率变化不大,还有可能减小。

(7) 对效率的影响若电压降低,机械损耗实际上不变,铁耗差不多与电压方成正比减少;转子绕组的损耗和转子电流方成正比增加;定子绕组的损耗决定于定子电流的增加还是减少,而定子电流又决定于负载电流空载电流间的互相关系。总的来说,电动机负载小时(≤40%),效率增加一些,而然后开始很快地下降。

(8) 对发热的影响在电压变化范围不大情况下,由于电压降低,定子电流升高;电压升高,定子电流降低。在一定的范围内,铁耗和铜耗可以相互补偿,温度保持在容许范围内。因此,当电压额定值±5%范围内变化时,电动机的容量仍可保持不变。但当电压降低超过额定值的5%时,就要限制电动机的出力,否则定子绕组可能过热,因为此时定子电流可能已升到比较高的数值。当电压升高超过10%时,由于磁通密度增加,铁耗增加,又由于定子电流增加,铜耗也增加,故定子绕组温度将超过允许值。

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