蘇寶龍

(駐哈爾濱703 所代表室，黑龍江哈爾濱150040)

0 引言

由圓圖法分析結(jié)合異步電機(jī)的等效電路推廣修正而來(lái)的電機(jī)圓圖，可以非常形象地表明電機(jī)運(yùn)行特性以及通過(guò)幾何關(guān)系間接的確定電機(jī)某些性能，如損耗、效率，臨界轉(zhuǎn)差率等，并將其計(jì)算結(jié)果與實(shí)際測(cè)量結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，以保證電機(jī)能夠正常的運(yùn)行。

1 圓圖法計(jì)算數(shù)據(jù)

在應(yīng)用圓圖法求取電動(dòng)機(jī)額定功率效率時(shí)，計(jì)算功率因數(shù)和轉(zhuǎn)差率時(shí)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)額定功率0.75kW ＜PN＜10kW 時(shí)，圓圖法計(jì)算的數(shù)據(jù)與電機(jī)的實(shí)測(cè)數(shù)較為接近見表1。

表1 圓圖法與實(shí)測(cè)法數(shù)據(jù)對(duì)比表

當(dāng)電動(dòng)機(jī)的功率PN＞10kW，額定功率10 kW＜PN＜100 kW 時(shí)，隨著電動(dòng)機(jī)的功率增大，圓圖法計(jì)算的數(shù)據(jù)與電機(jī)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)相比，差距也逐漸增大，見表2。

表2 圓圖法與實(shí)測(cè)法數(shù)據(jù)對(duì)比表

當(dāng)電動(dòng)機(jī)的功率PN＞10kW，額定功率100 kW ＜PN＜1000 kW 時(shí)，隨著電動(dòng)機(jī)的功率增大，圓圖法求取的數(shù)據(jù)與電機(jī)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)相比，差距也會(huì)逐漸增大，見表3。

表3 圓圖法與實(shí)測(cè)法數(shù)據(jù)對(duì)比表

2 導(dǎo)致圓圖法出現(xiàn)數(shù)據(jù)偏差的原因

根據(jù)電機(jī)的等值電路，可以推出轉(zhuǎn)子滑差與電動(dòng)機(jī)阻抗的關(guān)系如下

式中，R2'—轉(zhuǎn)子電阻折算值。

圓圖法就是依據(jù)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差與電抗之間的關(guān)系來(lái)求出電機(jī)的轉(zhuǎn)差，因此圓圖法計(jì)算的關(guān)鍵在于獲得電機(jī)的定、轉(zhuǎn)子阻抗，而定轉(zhuǎn)子阻抗值是從轉(zhuǎn)子不動(dòng)的堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)來(lái)獲得的。但是在電機(jī)堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)時(shí)，對(duì)于槽型較深的電機(jī)，由于集膚效應(yīng)的原因，此時(shí)轉(zhuǎn)子的電阻值較正常值增大了很多，從式(1)可見，這使得電機(jī)阻抗值的測(cè)量結(jié)果與實(shí)際產(chǎn)生較大的誤差，導(dǎo)致電機(jī)轉(zhuǎn)差率的計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)值之間也產(chǎn)生誤差。從表1、表2、表3 中的數(shù)據(jù)可見，圓圖法算出的轉(zhuǎn)差率較實(shí)測(cè)值大很多，這將使電機(jī)轉(zhuǎn)子銅耗的計(jì)算結(jié)果較實(shí)測(cè)值增大許多，進(jìn)而影響效率及功率因數(shù)的計(jì)算結(jié)果。并極大的限制了圓圖法在實(shí)際工作中的使用效果，因此急需改進(jìn)。

3 圓圖法的修正方法

根據(jù)等效電路圖，電機(jī)定子傳到轉(zhuǎn)子的最大功率

圖1 電動(dòng)機(jī)的阻抗與關(guān)系曲線

通過(guò)曲線差找出對(duì)應(yīng)于各種電機(jī)的阻抗修正系數(shù)K，用這些系數(shù)對(duì)圓圖計(jì)算時(shí)所使用的通過(guò)堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)求得的電機(jī)阻抗進(jìn)行修正，消除集膚效應(yīng)產(chǎn)生的影響。同時(shí)根據(jù)堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)求得的ZK、RK計(jì)算出電機(jī)感抗xK和轉(zhuǎn)子電阻R2'

當(dāng)電動(dòng)機(jī)額定功率額定功率PN＜10kW 時(shí)，則s=K×sK，根據(jù)此值可較為精確地計(jì)算出電機(jī)的轉(zhuǎn)子銅耗。進(jìn)而計(jì)算出電機(jī)的修正圓圖法計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的對(duì)比，見表4。

表4 修正圓圖法與實(shí)測(cè)法數(shù)據(jù)對(duì)比表

當(dāng)電動(dòng)機(jī)額定功率10kW ＜PN＜100kW 時(shí)，計(jì)算得出修正的圓圖法計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的對(duì)比，見表5。

表5 修正圓圖法與實(shí)測(cè)法數(shù)據(jù)對(duì)比表

當(dāng)電動(dòng)機(jī)額定功率100kW ＜PN＜1000kW時(shí)，計(jì)算得出修正的圓圖法計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的對(duì)比，見表6。

表6 修正圓圖法與實(shí)測(cè)法數(shù)據(jù)對(duì)比表

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，修正后的圓圖法的計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)相近，不但修正了電機(jī)的阻抗，更消除了集膚效應(yīng)產(chǎn)生的負(fù)面影響，準(zhǔn)確地計(jì)算出電機(jī)的轉(zhuǎn)差率、效率、功率因素與性能指標(biāo)，并取得了電機(jī)運(yùn)行的良好效果，可在電機(jī)的負(fù)載試驗(yàn)和堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)中推廣該計(jì)算方法。