1、電動(dòng)機(jī)的效率、功率因數(shù)及其影響因素一、什么是電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)？異步電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)是衡量在異步電動(dòng)機(jī)輸入的視在功率 （即 容量等于三倍相電流與相電壓的乘積） 中，真正消耗的有功功率所占 比重的大小，其值為輸入的有功功率 P1 與視在功率 S 之比，用 cos 9 來(lái)表示。 cos 二P/S電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中， 功率因數(shù)是變化的， 其變化大小與負(fù)載大小有 關(guān)，電動(dòng)機(jī)空載運(yùn)行時(shí)， 定子繞組的電流基本上是產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的無(wú) 功電流分量，有功電流分量很小。此時(shí)，功率因數(shù)很低，約為 0.2 左 右，當(dāng)電動(dòng)機(jī)帶上負(fù)載運(yùn)行時(shí)，要輸出機(jī)械功率，定子繞組電流中的 有功電流分量增加， 功率因數(shù)也隨之提高。 當(dāng)電動(dòng)機(jī)在額

2、定負(fù)載下運(yùn) 行時(shí)，功率因數(shù)達(dá)到最大值，一般約為 0.7-0.9 。因此，電動(dòng)機(jī)應(yīng)避 免空載運(yùn)行，防止“大馬拉小車(chē)”現(xiàn)象。二、什么是電動(dòng)機(jī)的輸入功率和輸出功率電動(dòng)機(jī)從電源吸取的有功功率， 稱(chēng)為電動(dòng)機(jī)的輸入功率， 一般用 P1 表示。而電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上輸出的機(jī)械功率，稱(chēng)為輸出功率，一般用 P2 表示。在額定負(fù)載下， P2 就是額定功率 Pn。電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)， 內(nèi)部總有一定的功率損耗，這些損耗包括：繞組 上的銅（或鋁）損耗，鐵芯上的鐵損耗以及各種機(jī)械損耗等。因此輸 入功率等于損耗功率與輸出功率之和， 也就是說(shuō)， 輸出功率小于輸入 功率。三、什么是電動(dòng)機(jī)的效率電動(dòng)機(jī)內(nèi)部功率損耗的大小是用效率來(lái)衡量的，輸出功

3、率與輸入功率的比值稱(chēng)為電動(dòng)機(jī)的效率，其代表符號(hào)為n1、三相交流異步電動(dòng)機(jī) 的效率：n =P/ (V 3*U*I*COS ) 其中，P是電動(dòng)機(jī)軸 輸出功率U是電動(dòng)機(jī)電源輸入的 線電壓I是電動(dòng)機(jī)電源輸入的 線電流cos是電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)2、電動(dòng)機(jī)的輸出功率：指的是電動(dòng)機(jī)軸輸出的 機(jī)械功率3、電動(dòng)機(jī)的輸入功率：指的是電源給電動(dòng)機(jī)輸入的 有功功率：P= V 3*U*I*COS 柝W)其時(shí)，這個(gè)問(wèn)題有些含糊，按說(shuō)電動(dòng)機(jī)的 輸入功率應(yīng)該指的是電 源輸入的視在功率：S= V 3*U*I這個(gè)視在功率包括有功功率 (電動(dòng)機(jī)的機(jī)械損耗、銅損、鐵損等)、無(wú)功功率。效率高，說(shuō)明損耗小，節(jié)約電能。但過(guò)高的效率要求，將使

4、電動(dòng)機(jī)的 成本增加。一般異步電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載下其效率為75 92%。異步電動(dòng)機(jī)的效率也隨著負(fù)載的大小而變化。 空載時(shí)效率為零，負(fù)載增加， 效率隨之增大，當(dāng)負(fù)載為額定負(fù)載的 0.71倍時(shí)，效率最高，影響電動(dòng)機(jī)功率的因素電動(dòng)機(jī)的損耗包含各種形式 ,有與負(fù)載電流大小基本無(wú)關(guān)的鐵損、 由勵(lì)磁電流產(chǎn)生的定子銅損以及機(jī)械損耗 ,還有與負(fù)載電流大小有關(guān) 的定、轉(zhuǎn)子銅損、雜散損耗等。即使在電動(dòng)機(jī)空載情況下 ,電動(dòng)機(jī)的 損耗也不等于零。如何提高電動(dòng)機(jī)的效率和功率因數(shù),對(duì)全面開(kāi)展節(jié)能降耗工作具有重要的意義 那么什么會(huì)影響電動(dòng)機(jī)的功率因素呢 ?1. 電源質(zhì)量的優(yōu)劣對(duì)電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行和節(jié)能有直接的影響。 電 動(dòng)機(jī)處于

5、非額定電壓和非額定頻率下 ,其損耗大大增加 ,使電動(dòng)機(jī)處于 不合理運(yùn)行狀態(tài) ,電源電壓和頻率允許范圍之外的變化對(duì)電動(dòng)機(jī)性能 引起顯著變化 ,尤其當(dāng)電源頻率降低、電壓增高時(shí) ,電動(dòng)機(jī)空載損耗和 空載電流要大幅度上升 ,使功率因數(shù)降低。電壓降低時(shí) ,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下 降,使轉(zhuǎn)子銅損增加 ,導(dǎo)致功率因數(shù)降低。2. 大馬拉小車(chē)，即電動(dòng)機(jī)處于輕載下運(yùn)行。這里有兩個(gè)原因： 1) 選擇電動(dòng)機(jī)時(shí)加上了太多的備用系數(shù)， 使得電動(dòng)機(jī)功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于被驅(qū) 動(dòng)機(jī)械的軸功率 ;2) 計(jì)算被驅(qū)動(dòng)機(jī)械軸功率時(shí)加上了比較多的安全系 數(shù)，使得軸功率偏大 ;3. 被驅(qū)動(dòng)機(jī)械功率周期性變化，但電機(jī)沒(méi)有設(shè)置變頻器。很多機(jī) 械的要求輸出功率隨

6、著工況、 氣候都有周期性大小的變化， 當(dāng)功率變 小時(shí)，電動(dòng)機(jī)如果有變頻器，可以降低頻率減少功率輸出，否則電機(jī) 運(yùn)行的無(wú)功部分加大，影響電機(jī)的效率 ;4. 高次諧波電流流入電動(dòng)機(jī)繞組 ,增加電動(dòng)機(jī)附加損耗 ,尤其是使電動(dòng)機(jī)溫升增加，嚴(yán)重時(shí)電動(dòng)機(jī)因過(guò)熱而燒毀。高次諧波的脈沖電壓 波，使相繞組電壓分布不均勻，繞組首尾端電壓分布過(guò)高，易造成繞組 匝間擊穿而短路。高次諧波電流的脈沖，使電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，引起 電動(dòng)機(jī)振動(dòng)。噪聲增大。高次諧波分布電容的影響，使電動(dòng)機(jī)軸電流增大。總之，高次諧波會(huì)使三相異步電動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩下降，功率因數(shù)降 低，效率也隨之降低。5. 電機(jī)端電壓偏低，電機(jī)為了有足夠的輸出，其中電流將加大， 而電機(jī)的損耗隨著電流的平方增加，所以也影響電機(jī)的效率6. 電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)部分潤(rùn)滑不好，消耗部分功率，也影響效率 ；摩擦 空氣噪音銅損鐵損銅損：因?yàn)殡娏魍ㄟ^(guò)