《电机常用计算公式及说明》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电机常用计算公式及说明（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第 1 页 共 7 页电机电流计算：对于交流电三相四线供电而言，线电压是 380，相电压是 220，线电压是根号 3 相电压对于电动机而言一个绕组的电压就是相电压，导线的电压是线电压（指 A 相 B 相 C 相之间的电压，一个绕组的电流就是相电流，导线的电流是线电流当电机星接时：线电流相电流；线电压根号 3 相电压。 三个绕组的尾线相连接，电势为零，所以绕组的电压是 220 伏当电机角接时：线电流根号 3 相电流；线电压相电压。 绕组是直接接 380 的，导线的电流是两个绕组电流的矢量之和功率计算公式 p=根号三 UI 乘功率因数 是对的用一个钳式电流表卡在 A B C 任意一个线上测到都是线
2、电流极 对 数 与 扭 矩 的 关 系n=60f/p n: 电 机 转 速 60： 60 秒 f: 我 国 电 流 采 用 50Hz p: 电 机 极 对 数 1 对极 对 数 电 机 转 速 ： 3000 转 /分 ； 2 对 极 对 数 电 机 转 速 ： 6050/2=1500 转 /分 在 输 出 功 率 不 变 的 情 况 下 ， 电 机 的 极 对 数 越 多 ， 电 机 的 转 速 就 越 低 ， 但 它 的 扭矩 就 越 大 。 所 以 在 选 用 电 机 时 ， 考 虑 负 载 需 要 多 大 的 起 动 扭 距 。异步电机的转速 n=(60f/p)(1-s)，主要与频率和极
3、数有关。直流电机的转速与极数无关，他的转速主要与电枢的电压、磁通量、及电机的结构有关。n=(电机电压-电枢电流*电枢电阻)/(电机结构常数*磁通)。扭 矩 公 式T=9550*P 输 出 功 率 /N 转 速导线电阻计算公式：铜线的电阻率 0.0172，RL/S(L导线长度，单位：米，S导线截面，单位：m)磁通量的计算公式：B 为磁感应强度,S 为面积。 已知高斯磁场定律为：=BS磁场强度的计算公式：H = N I / Le式中：H 为磁场强度，单位为 A/m；N 为励磁线圈的匝数；I 为励磁电流（测量值） ，单位位 A；Le 为测试样品的有效磁路长度，单位为 m。磁感应强度计算公式：B =
4、/ (N Ae) B=F/IL u 磁导率 pi=3.14 B=uI/2R式中：B 为磁感应强度，单位为 Wb/m2； 为感应磁通（测量值） ，单位为 Wb；N 为感应线圈的匝数；Ae 为测试样品的有效截面积，单位为 m2。感应电动势1)En/t（普适公式） 法拉第电磁感应定律，E：感应电动势(V)，n：感应线圈匝数，/t:磁通量的变化率磁通量变化率=磁通量变化量/时间 磁通量变化量=变化后的磁通量-变化前的磁通量 2)EBLV 垂(切割磁感线运动)L:有效长度(m)3)EmnBS（交流发电机最大的感应电动势）Em:感应电动势峰值4)EBL2/2（导体一端固定以 旋转切割）:角速度(rad/s
5、)，V:速度(m/s)第 2 页 共 7 页三相的计算公式：P1.732UIcosCOS 是电机的额定功率因数，额定功率因数是指电机在额定工作状态下运行时，定子相电压与相电流之间的相位差。(功率因数：阻性负载1，感性负载0.70.85 之间，P功率：W)单相的计算公式：PUIcos空开选择应根据负载电流，空开容量比负载电流大 2030%附近。公式是通用的：P1.732IU功率因数效率（三相的）单相的不乘 1.732（根号 3）空开的选择一般选总体额定电流的 1.2-1.5 倍即可。经验公式为：380V 电压,每千瓦 2A, 660V 电压,每千瓦 1.2A,3000V 电压,4 千瓦 1A,6
6、000V 电压,8 千瓦 1A。 3KW 以上，电流=2*功率；3KW 及以下电流=2.5*功率功率因数（用有功电量除以无功电量，求反正切值后再求正弦值）功率因数 cos=cosarctg(无功电量/有功电量）视在功率 S 有功功率 P 无功功率 Q 功率因数 cos（符号打不出来用代替一下）视在功率 S（有功功率 P 的平方无功功率 Q 的平方） 再开平方而功率因数 cos有功功率 P视在功率 S求有功功率、无功功率、功率因数的计算公式，请详细说明下。（变压器为单相变压器）另外无功功率的降低会使有功功率也降低么？反之无功功率的升高也会使有功功率升高么？答：有功功率=I*U*cos 即额定电压
7、乘额定电流再乘功率因数单位为瓦或千瓦无功功率=I*U*sin,单位为乏或千乏.I*U 为容量,单位为伏安或千伏安.无功功率降低或升高时,有功功率不变.但无功功率降低时,电流要降低,线路损耗降低,反之,线路损耗要升高.什么叫无功功率？为什么叫无功？无功是什么意思？答：无功功率与功率因数第 3 页 共 7 页许多用电设备均是根据电磁感应原理工作的，如配电变压器、电动机等，它们都是依靠建立交变磁场才能进行能量的转换和传递。为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率，因此，所谓的无功并不是无用的电功率，只不过它的功率并不转化为机械能、热能而已；因此在供用电系统中除了需要有功电源外，还需要无功电
8、源，两者缺一不可。无功功率单位为乏(Var)。许多用电设备均是根据电磁感应原理工作的，如配电变压器、电动机等，它们都是依靠建立交变磁场才能进行能量的转换和传递。为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率，因此，所谓的无功并不是无用的电功率，只不过它的功率并不转化为机械能、热能而已；因此在供用电系统中除了需要有功电源外，还需要无功电源，两者缺一不可。 在功率三角形中，有功功率 P 与视在功率 S 的比值，称为功率因数 cos，其计算公式为：cos=P/S=P/(P2+Q2)(1/2)P 为有功功率，Q 为无功功率。在电力网的运行中，功率因数反映了电源输出的视在功率被有效利用的程度，我们希
9、望的是功率因数越大越好。这样电路中的无功功率可以降到最小，视在功率将大部分用来供给有功功率，从而提高电能输送的功率。 1 影响功率因数的主要因素 (1)大量的电感性设备，如异步电动机、感应电炉、交流电焊机等设备是无功功率的主要消耗者。据有关的统计，在工矿企业所消耗的全部无功功率中，异步电动机的无功消耗占了6070；而在异步电动机空载时所消耗的无功又占到电动机总无功消耗的6070。所以要改善异步电动机的功率因数就要防止电动机的空载运行并尽可能提高负载率。 (2)变压器消耗的无功功率一般约为其额定容量的 1015，它的空载无功功率约为满载时的 1/3。因而，为了改善电力系统和企业的功率因数，变压器
10、不应空载运行或长期处于低负载运行状态。 (3)供电电压超出规定范围也会对功率因数造成很大的影响。 当供电电压高于额定值的 10时，由于磁路饱和的影响，无功功率将增长得很快，据有关资料统计，当供电电压为额定值的 110时，一般无功将增加 35左右。当供电电压低于额定值时，无功功率也相应减少而使它们的功率因数有所提高。但供电电压降低会影响电气设备的正常工作。所以，应当采取措施使电力系统的供电电压尽可能保持稳定。 无功补偿通常采用的方法主要有 3 种：低压个别补偿、低压集中补偿、高压集中补偿。下面简单介绍这 3 种补偿方式的适用范围及使用该种补偿方式的优缺点。 (1)低压个别补偿: 低压个别补偿就是
11、根据个别用电设备对无功的需要量将单台或多台低压电容器组分散地与用电设备并接，它与用电设备共用一套断路器。通过控制、保护装置与电机同时投切。随机补偿适用于补偿个别大容量且连续运行(如大中型异步电动机)的无功消耗，以补励磁无功为主。低压个别补偿的优点是：用电设备运行时，无功补偿投入，用电设备停运时，补偿设备也退出，因此不会造成无功倒送。具有投资少、占位小、安装容易、配置方便灵活、维护简单、事故率低等优点。 第 4 页 共 7 页(2)低压集中补偿： 低压集中补偿是指将低压电容器通过低压开关接在配电变压器低压母线侧，以无功补偿投切装置作为控制保护装置，根据低压母线上的无功负荷而直接控制电容器的投切。
12、电容器的投切是整组进行，做不到平滑的调节。低压补偿的优点：接线简单、运行维护工作量小，使无功就地平衡，从而提高配变利用率，降低网损，具有较高的经济性，是目前无功补偿中常用的手段之一。 (3)高压集中补偿： 高压集中补偿是指将并联电容器组直接装在变电所的 610kV 高压母线上的补偿方式。适用于用户远离变电所或在供电线路的末端，用户本身又有一定的高压负荷时，可以减少对电力系统无功的消耗并可以起到一定的补偿作用；补偿装置根据负荷的大小自动投切，从而合理地提高了用户的功率因数，避免功率因数降低导致电费的增加。同时便于运行维护，补偿效益高。提高自然功率因数是不需要任何补偿设备投资，仅采取各种管理上或技
13、术上的手段来减少各种用电设备所消耗的无功功率，这是一种最经济的提高功率因数的方法。 (1)合理使用电动机； (2)提高异步电动机的检修质量； (3)采用同步电动机：同步电动机消耗的有功功率取决于电动机上所带机械负荷的大小，而无功功率取决于转子中的励磁电流大小，在欠励状态时，定子绕组向电网吸取无功，在过励状态时，定子绕组向电网送出无功。因此，对于恒速长期运行的大型机构设备可以采用同步电动机作为动力。 异步电动机同步运行就是将异步电动机三相转子绕组适当连接并通入直流励磁电流，使其呈同步电动机运行，这就是异步电动机同步化。 (4)合理选择配变容量，改善配变的运行方式：对负载率比较低的配变，一般采取撤
14、、换、并、停等方法，使其负载率提高到最佳值，从而改善电网的自然功率因数。电力系统的无功电源除了同步电机外，还有静电电容器、静止无功补偿器以及静止无功发生器，这 4 种装置又称为无功补偿装置。除电容器外，其余几种既能吸收容性无功又能吸收感性无功。 (1)同步电机： 同步电机中有发电机、电动机及调相机 3 种。 同步发电机： 同步发电机是唯一的有功电源，同时又是最基本的无功电源，当其在额定状态下运行时，可以发出无功功率： Q=Ssin=Ptg 其中:Q、S、P、 是相对应的无功功率、视在功率、有功功率和功率因数角。 发电机正常运行时,以滞后功率因数运行为主,向系统提供无功，但必要时,也可以减小励磁
15、电流,使功率因数超前,即所谓的进相运行，以吸收系统多余的无功。 同步调相机: 第 5 页 共 7 页同步调相机是空载运行的同步电机，它能在欠励或过励的情况下向系统吸收或供出无功，装有自励装置的同步电机能根据电压平滑地调节输入或输出的无功功率，这是其优点。但它的有功损耗大、运行维护复杂、响应速度慢，近来已逐渐退出电网运行。 并联电容器： 并联电容器补偿是目前使用最广泛的一种无功电源，由于通过电容器的交变电流在相位上正好超前于电容器极板上的电压，相反于电感中的滞后，由此可视为向电网发?quot;无功功率： Q=U2/Xc 其中：Q、U、Xc 分别为无功功率、电压、电容器容抗。 并联电容器本身功耗很
16、小，装设灵活，节省投资；由它向系统提供无功可以改善功率因数，减少由发电机提供的无功功率。 静止无功补偿器： 静止无功补偿器是由晶闸管所控制投切电抗器和电容器组成，由于晶闸管对于控制信号反应极为迅速，而且通断次数也可以不受限制。当电压变化时静止补偿器能快速、平滑地调节，以满足动态无功补偿的需要，同时还能做到分相补偿；对于三相不平衡负荷及冲击负荷有较强的适应性；但由于晶闸管控制对电抗器的投切过程中会产生高次谐波，为此需加装专门的滤波器。 静止无功发生器： 它的主体是一个电压源型逆变器，由可关断晶闸管适当的通断，将电容上的直流电压转换成为与电力系统电压同步的三相交流电压，再通过电抗器和变压器并联接入电网。适当控制逆变器的输出电压，就可以灵活地改变其运行工况，使其处于容性、感性或零
