三相交流异步电动机三相电压不平衡的估算方法

三相交流异步电动机三相电压不平衡的估算方法防爆电机(EXPLOSIONPROOFELECTRICMACHINE)第4220卷O7(麓313期6期)三相交流异步电动机三相电压不平衡的估算方法李雪东辛怡佳木斯电机股份有限公司,黑龙江佳木斯(154002)佳木斯防爆电机研究所,黑龙江佳木斯(154005)摘要介绍三种估算三相电压不平衡度的方法,并推荐一种新的估算方法,这种方法所得数值能更准确的判断三相电压不平衡程度.关键词电动机电压不平衡标称电压中图分类号TM306文献标识码B文章编号10087281(2007)03000104EstimatingMethodforUnbalanteofThree-PhaseVoltageofThree.PhaseInductionElectricMotorLiXuedongandX/nY/AbstractThispaperintroducesthreekindsofmethodstoestimatetheunbalancedegreeofthreephasevoltageandrecommendsanewmethod.ThevaluesobtainedbythismethodCallcorrectlyexpresstheunbalancedegreeofthreephasevoltage.KeywordsMotor,urlbalanceofvoltage,nominalvoltage.0引言通常我们在设计三相交流异步电动机时都假定三相电压相等.电机在额定负载下运行时如果三相电压不平衡度不超过1%,则认为电机能在额定负载下可靠地运行.如果线电压不相等,定子绕组上的电流将不平衡.电压不平衡时的电流约为平衡电压时的610倍.百分比很小的不平衡电压能导致百分比很大的不平衡电流.因此电机在一定负载和不平衡电压的情况下运行时的温升比相同负载和平衡电压的情况下运行时的温升高.当电压不平衡时,堵转转矩和最大转矩将降低,如果电压严重不平衡,转矩可能满足不了使用要求.电压不平衡不但使电机过热和转矩减小,还能干扰过电流保护装置(保险丝,断路器,过载起动器及继电器等)的选择.所以电动机不宜在电压不平衡大于5%的条件下运行.通过测量三相电压值估算出三相电压不平衡度是判断电压不平衡程度的一种简单易行的方法.图1为典型的电压不平衡示意图.图1电压不平衡示意图1测量时的注意事项绕组电流不平衡是影响电机性能的主要原因.因为相电流用夹持式仪表较容易测量,但读数有较大误差,所以估算三相不平衡度通常以电压而不是以电流为基准.相电压不平衡通常是由开关装置,保险丝夹或接线终端的接触电阻变化引起,所以电压的读数必须在电动机处于正常负载运行时尽可能靠近电机端子处读取.2几种估算三相电压不平衡度的方法不平衡电压对三相异步电动机的影响等于引入一个负序分量的电压,其旋转方向与平衡电压收稿日期:2006-08-04.李雪东男1975年生;毕业于哈尔滨工业大学机械制造工艺与设备专业,现从事电机工艺技术工作48第4(嚣期)(EXPLOSIONPROOFELECTRICMACHINE)防爆电机相反.这个负序分量在气隙中产生与转子旋转方向相反的磁通,从而产生更大的电流.一个很小的负序分量电压可在绕组中产生大大超过平衡电压在绕组中产生的电流.通常采用电压不平衡百分比来确定不平衡的大小.由于精确计算电压不平衡百分比比较复杂,通常采用几种常用的估算方法,举例如下:假定电机的标称电压为380V,三相电压读数分别为371V,380V和382V,计算方法如下.方法1:最大读数减去最小读数再除以标称电压电压不平衡百分比=2.89%方法2:与标称电压的最大偏差(即标称电压与最小电压之差)再除以标称电压电压不平衡百分比=2.37%方法3:首先求出平均电压,再求出各读数与平均电压的差值的平方和,取平方根后再除以平均电压平均电压:378371378:77=49380378:22=4382378:44:16方法中的任何一种方法确定.3推荐一种新的估算方法用上面提到的三种方法估算三相电压不平衡百分比所得数值偏差很大.根据NEMA标准(MG1第14部分)采用一种新估算方法,举例如下:假定电机的标称电压为380V,三相电压读数分别为371V,380V和382V,计算方法如下:与平均电压的最大偏差(即平均电压与最小电压之差)除以平均电压电压不平衡百分比:1.85%采用的这种新估算方法所得数值比较适宜,更能准确的判断三相电压不平衡程度,所以建议采用这种新方法.4结语以上提出的估算三相电压不平衡百分比的四种方法中,采用NEMA标准推荐的这种新估算方法所得数值更能准确的判断三相电压不平衡程度,所以建议采用这种新估算方法.用这种方法估算的三相不平衡,可能与电流不平衡,绕组过热及负载减少有关,所以可以通过降低输出功率的方法,减少电机受到损坏的可能性.参考文献49+4+16=691NEMAStandardsMG1Part14.ApplicationData-AC电压不平衡百分比=2.2%.an佳d木M斯ed防ium爆M电.机tor研s.究所编.国外高效异步电动机.三相电压不平衡百分比可以用以上三种估算2005.(上接44页)时降低了生产成本,现盘车齿轮使用性能良好.,)圣士五参考文献1傅则绍主编.机械原理.北京:石油工业出版社,上述盘车齿轮的设计与制造,在满足了电动盘1992.车的使用性能的前提下,在普通铣床上实现了盘车2濮良贵,纪名刚主编.机械设计.北京:高等教育出齿轮的加工,提高了生产效率,缩短了生产周期,同版社,1997.(上接47页)表1转子轴向窜动量范围屏蔽电机功率(kW)0.554.05.5l11545轴向窜动量(mm)0.91.51.42.01.82