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电机额定功率为15千瓦(有功功率),实测得相电压为350V,线电流为30安。
那么线电压为:202V,电网提供的有功功率为=3*202*30*cosφ,cosφ为电机的功率因数。
电机的功率因数通常在0.80~0.85左右。
电机的有功功率为:14.5kW~15.5kW。
已经超过了其额定功率。
由于此时线电压为202V,而线电压的额定值是220V,实际线电压为额定值的92%。
国家标准对电压波动等级有如下规定:
电压等级波动范围,A级≤±5% ,B级≤+7%,C级≤±10%。
已经接近国家标准要求的最低值,处于低电压运行状态。
即使在低电压运行,功率仍然接近或者超过额定值,是不正常的。排查是否是负载过重所致。
如果实际功率跟额定功率相比过低,则应该考虑是否为轻载或者星、三角形接法的问题。
如果电机是三角形接法,如下图:
假设电机的三相平衡,A相、B相、C相的线电压的真有效值是U,额定值为220V。
则A、B、C三相的线电流可以表示为:
以a,b相为例,其相电压uab=ua-ub为:
相电压的真有效值为1.732U,额定值为1.732*220=381V。
假设电机绕组线圈的阻抗为Z=|Z|<φ,
|Z|为幅度,φ为相位;
则电机单个绕组的功率为:
S=3*U*U/|Z|*(cosφ+j*sinφ)。
其中有功功率P为3*U*U/|Z|*cosφ。
三个绕组的总功率为:
9*U*U/|Z|*cosφ。
如果为星形接法:
上图中,当三相平衡时,中性点电压为0V。
单个绕组的有功功率为:U*U/|Z|*cosφ。
三个绕组的总有功功率为:3*U*U/|Z|*cosφ。
可见相同的输入电压,对于同一个电机,星形接法的功率为三角形接法功率的1/3。
电机在启动过程中起动电流较大,所以容量大的电动机可以采用“星一三角形换接启动”。这是一种简单的降压启动方式,在启动时将定子绕组接成星形,待启动完毕后再接成三角形,就可以降低启动电流,减轻它对电网的冲击。
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