電動機節(jié)電運行和試驗計算一、異步電動機最佳負荷率的計算電動機運行效率最高時，其相應(yīng)的負荷率，稱為最佳負荷率Pzio1.公式一（計算有功經(jīng)濟負荷率）電動機的可變損耗為「11當(dāng)Po=Pkb時，效率最高，所以2.公式二（計算綜合經(jīng)濟負荷率）即考慮有功損耗，又考慮無功損耗，并將無功損耗用無功經(jīng)1>1 aXARH1 9P°+K3UIx10e0—3~I P-n；-lpe-po+n^.tan甲?—、7UeI0XIMK式中；K—無功經(jīng)濟當(dāng)量，對于功率因數(shù)已集中補償至0?9及以上的、企業(yè)，取K=0?01；對于發(fā)電廠自用電的電動機，取K=0.05；對于功率因數(shù)未做補償時，取K=0.1對于Y（IP44）系列電動機，按上述公式算得的Pzi值，見表勺4—30《簡明電工速查速算手冊》第275頁。例有一臺Y160M-4型11KW異步電動機，已知額定電流為氣為22.6A,額定效率叭為0.88,額定功率因數(shù)cos?。為0?84。試求該電動機的有功經(jīng)濟負荷率和綜合經(jīng)濟負荷率解;由表4—30查得該電動機的空載電流I。=O.84A,空載損耗P。=0.45KW，并設(shè)K=0.02有功經(jīng)濟負荷率為｛（盤卜11045tan?叫。53=0.45100%=66.1%r=tan32.86o｛（盤卜11045tan?叫。53=0.45100%=66.1%r=tan32.86o=0.6463x380x8.4x103=5.53r 、P「K3UExlp（1中）P討。（曽tan^e、3UpIoxlO3）K、=71.8%由以上計算結(jié)果可知；上述兩種經(jīng)濟負荷率對應(yīng)的電動機負荷功率分別為（1）效率最高時的負荷功率P2=0.661x11=7.27（KW）（2）效率和功率因數(shù)都相對高時的負荷功率P2=0.718x11=7.89（KW）二、 “大馬拉小車”節(jié)電計算“大馬拉小車”節(jié)電計算，舉例說明如下。?例有一臺JO2 72 4,30KW電動機，實際負載為10KW,測出電動機的實際效率只有75%，功率因數(shù)為0.5。如果更換成Y160M 4,11KW電動機，額定效率為88%，功率因數(shù)為0.84問更換后年節(jié)電量為多少？解；原電動機的輸入功率為P]=P2/n=10/0.75=13.35（kw）無功損耗為Q1Q1=P]tana=13.35^打譽=23.2（kvar）.更換后電動機輸入功率為P；=10/0.88=11.36（kw）

無功損耗為, , V1-0.8421=X向0=心6 MA更換電機后節(jié)約有功功率為AP=P-P'=13.35-11.36=1.99(KW)ii節(jié)約無功功率為AQ=Q—Q‘=23.2-7.34=15.86(kvar)ii如果每年連續(xù)運行60O0h,則電動機每年節(jié)約有功電量11940KWh,節(jié)約無功電量95160kvar。例一臺Y315M1-6型90KW異步電動機已知額定電壓U。為380V，額定電流Ie為167A，額定效率為ne為93%,空載損耗P。為3.6KW,負載率B為35%，擬更換成一臺Y280M-6型55KW電動機,已知該電動機的U'為380V,I'為104.9A,*為91.6%,P'為e e ?e e2.53KW,設(shè)年運行小時數(shù)為4000h。問更換后年節(jié)電量為多少？解原電動機總損耗為SAP=Po+p2[(±-1)Pe-PQ]3.6+0.352|(丄-1)X90-3.60.93=3.99(KW)0.93更換后電動機的負荷率為P90=—P= x0.35=0.5755更換后電動機的總損耗為0 L/ e 0-1EAP'=P'+^2[(—-1)P'-P

=2.53+0.572|(^-1)X55-2.530 L/ e 0-10.916=3.53(KW)

0.916年節(jié)電量為A=（》4P-）t=（3.99-3.35）x4000=2560（KWh）三、星—三角變換的節(jié)電計算當(dāng)電動機負荷率低于45%時可考慮A—Y變換的節(jié)電措施1.△接法改為Y接法后，電動機各種損耗的變化改成Y接法后，電動機相電壓為原來的1/V3,此時鐵耗比原來減少2/3。由于電動機轉(zhuǎn)速基本不變，故機械損耗基本不變。附加損耗與電流平方成正比，改成Y接法后，由于定子電流較小，所以定子附加損耗也有下降，功率因數(shù)得到改善，達到節(jié)電的效果。如負荷率由原來的30%?50%，提高到80%左右，功率因數(shù)由原來的0?5~0?7提高到0.8以上。但在電動機轉(zhuǎn)矩不變的條件下，改善后轉(zhuǎn)子電流增加到V3倍，所以轉(zhuǎn)子銅耗也增加到3倍，轉(zhuǎn)子附加損耗會增加。電動機轉(zhuǎn)差率增大到3倍左右。2?介紹兩種計算方法（1）方法一。1）改接的條件；a） p=pLj時，改接意義不大，因為浪費電能負載區(qū)比節(jié)能負載區(qū)大,有功損耗可能增加。B>pLj時,改接沒有意義。只有B<PLj時，改接才有意義。B為電動機實際負荷率；PLj為臨界負荷率，即Y接法與△接法的總損耗相等時的負荷率。b） 應(yīng)滿足起動條件；電動機由△接法改接為Y接法后，在起動時應(yīng)滿足k標<匕m3式中；陷一電動機軸上總的反抗轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩之比；卩一電動機起動轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩之比一般鼠龍型電動機，起動轉(zhuǎn)矩約為額定轉(zhuǎn)矩的0?9~2倍之間，因此上

式可表示為km<0.3?0.6c）應(yīng)滿足穩(wěn)定性條件；為了保證電動機改成Y接線后負荷保持穩(wěn)定。其最高負荷與額定容量之比，即電動機的極限負荷率盅應(yīng)滿足盅§皿n3k式中；卩最大轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩之比K—安全系數(shù)，根據(jù)經(jīng)驗可取1?5對于某些要求起動力矩大而運轉(zhuǎn)力矩小的電動機，為了不降低起動力矩，可以采用△接法起動后在轉(zhuǎn)入Y接法運行的方式2）臨界負荷率計算a）公式一卩Lj2時T)PeP°+P|Lj2」卩Lj2時T)PeP°+P|Lj2」Ljl=O.67(Po-Pir+K叫。X10-3)卩Lj2tan化3UIX10-3)Ke0 /式中符號同前。b）公式二（簡化計算）C）B= °.67Pf?+°.75卩耐1人叫池-譏-P。』Al式中；PFeA—△接法時的鐵耗（KW）POcuA—△接法時的空載銅耗（KW）Po△—△接法時的空載損耗（KW）其他符號同前如用公式一計算，改接后節(jié)約的有功功率（KW）為AP=2p2［（_L-1）Pe-Po+（fatan —侖哼。x10-3）K0. 67（P-P+K“3UIx10-3）0 1 e0當(dāng)4P<0時，表示節(jié)電；AP>0時，表示多用電。由于電動機極數(shù)不同，故臨界負荷率也不相同。為了便于計算現(xiàn)將部分電動機的臨界負荷率列于表4—31供參考。改接后節(jié)約的有功功率只能等于或少于額定負載時的總損耗其計算公式如下；》AP=PeS）fe如Y160M—6，7.5KW電動機，（fe=86%），總損耗為丫AP=Pe（導(dǎo)）=7-5 "22（KW）e表4—31 部分電動機的臨界負荷率極數(shù)2468臨界負荷率PL.（%）31333649該電動機由△接法改為Y接法后，所節(jié)約的有功功率不會超過1.22KW”有一臺Y132S—4，5.5KW電動機，△接法時，已知U。為380V,I。為4.7A,P.為60W,P0為250W,為0.855,cos^e=0.84,假設(shè)無功經(jīng)濟當(dāng)量K=0.01。試求；（1） 電動的臨界負荷率pLj（2） 負荷率P=0.2時，改為Y接法的節(jié)電量。（3）解：（1）臨界負荷率為Plu2丄IPLnieP0PLj2、0Lil盤lx5.50.25BLj2=0.327式中；Lji=°-67PLji=°-67PoLj2p_2tan^n eePiKf3UeI0x103=°?148f3UIx103K=0.011e0（2）當(dāng)P=0.2時，因P<PLj,故改接后可以節(jié)電，節(jié)電功率為AP=2p20.L叫67PoIPPe(AP=2p20.L叫67PoIPPe(=2x0.22fatan叫 ePK|3UIx1031 e010.8555.5x0.6460.8550.670.25 0.06 0.011x5.5 0.253U」°x103K3x380x4.7x103x0.013