电动机效率的测算方法的探讨

1、    电动机效率的测算方法的探讨    阮锡山 摘要：由于现实中水厂的测量设施、设备比较有限，很难准确测量出电机的工作效率，本文主要介绍通过测定电机的常用运行参数并结合推理计算的方法，推算出比较准确的电机实际运行效率。关键词：电机效率 数据的测定 推理计算【前言】在水厂生产成本中，电能占很大的比重,而机组(水泵及电机的用电量是最主要的，因此，测量及研究分析机组的效率(水泵及电机的效率)对节电具有重大的现实意义。一般地，在水厂中，机组的综合效率(即水泵及电机的综合效率，其值为水泵效率及电机效率之积)是比较容易测定的，但我们往往还要更仔细地测定及分析水泵或

2、电机各自的效率，这样才能更准确地，更有针对性地解决问题。我们只要测出水泵或电机的效率就可以算出另一方的效率，相对地说,在水厂的条件下，水泵效率的测定是很困难的，电机效率的测定就比较容易。因此，电机效率的测定，就成为我们经常研究的课题了。电机效率的测定虽有多种方法，但很多都由于技术难度高而且设施、设备要求高，在一般水厂中是很难实施的，有的测试方法虽然简单,但都是以电机出厂的额定数据为依据而推算的效率,因电机使用时间长，额定数据发生变化的可能性大，再以此为依据推算效率，就变得说服力不足,不够科学了。【有效的测试方法】以下介绍一种电机效率的测算方法，该方法主要由相关数据的测定及推理计算组成，而不需要

3、以原有的出厂额定数据为依据，可以说方法简单，准确且易于实施，在一般水厂中较实用，其方法如下：一、用双臂电桥测得电机定子直流电阻值r1（每相），单位为。二、通过空载试验求得pfe0（空载铁损）及pw0（空载机械损），异步电动机空载运行时，可以认为:p103i102 r1pfe0pw0f(u12)式中：p10电机对应电压为u1时的空载输入有功功率，可由电表测出，单位为w.i10电机对应于电压为u1时的空载电流，由电流表测出，单位为a.u1加在电机定子绕组上的电压，电压表可测出，单位为kv，由于pfe0与u12成正比，pw0与u1大小无关，仅与电机转速n有关，空载状态下nn0 (n0为同步转速，对于

4、每台电机而言是恒定不变的，可查表或计算出)，可认为转速n也是恒定的，因此，我们可认为pw0在空载下是恒定不变的。改变输入电压u1，可得出不同u1下的p10、i10值,因此有如下方程组:pfe0pw0p103i102r1pfe0pw0p103i102r1pfe0pfe0(u1/ u1)2pfe0, pfe0分别对应于输入电压为u1及u1时的铁损,p10 与p10分别对应于输入电压为u1及u1时的空载输入功率,i10 与i10分别对应于输入电压为u1及u1时的空载电流,由上列方程组可解得:pw0的值(1)式对应u1时的pfe0值(2)式对应u1时的pfe0值(3)式也可绘出f(u12)pfe0pw

5、0的曲线图如下：再从曲线中得出u1时的pfe0的值及pw0值。三、电机效率的推算，即对应于电压为u(kv)工作电流为i(a)时的的测算：1、pmp1-pcu1-pfe式中：pm电磁功率,单位为w.p1输入有功功率,可由电表测出,单位为w.pcu1 定子铜耗,单位为w,由pcu13i2r1求得.pfe 定子铁损, 单位为w,由pfe= pfe0(u/ u1)2 =pfe0(u/ u1)2求得.因此有:pm=p13i2r1- pfe0(u/ u1)2可解得pm(4)2、p2pm-pcu2-pw-p式中：p2输出功率,单位w.pcu2转子铜耗,单位w,由pcu2=spm=(n0- n)/ n0) p

6、m求得.其中n为电压为u、电流为i时电机的转速,可由转速计测得.pw机械损耗，单位w，由pwpw0(n/n0)2.pw0空载机械损，单位w，已由（1）式求得.p附加损耗,单位w,一般取p0.5p2(经验数据).p2pm(n0- n)/ n) pm pw0 (n/n0)20.5p2p22/3(n/ n0) pm pw0 (n/n0)2因此可求得:= （p2/ p1) ×100%对应于电压为u,电流为i时的电机效率。【应用效果及结论】该效率测试方法在中山中法供水有限公司中经过多次试用,其中在2009年5月对二级泵房的机组进行效率测试,发现其中两台水泵及电机型号都相同的机组在同一工况区内效

7、率相差达标10%,我们决定采用上述方法对效率低的机组的电机进行测试,测算出电机的效率与额定值对比均属正常,由此,我们推算是由水泵效率低所引起的,随后我们更换了水泵的叶轮后再测试机组的效率,结果机组的效率平均提高8%,可以说,这是一个非常成功的测试。多次的实践表明，此方法较准确,误差在2以内,效果明显,具有较好的推广价值。参考文献【1】电机试验手册中国电力出版社isbn7-80125-506-2/tm.281【2】电动机节能改造实用手册上海科学技术出版社isbn7-5323-3966-1/tm.98注：文章内所有公式及图表请以pdf形式查看。城市建设理论研究2011年28期城市建设理论研究的其它文章房地产工程部现