电机常用计算公式及说明

1、电机电流计算:创作：欧阳学时间：2021.03. 03对于交流电三相四线供电而言，线电压是380,相电压 是220, 线电压是根号3相电压对于电动机而言一个绕组的电压就是相电压，导线的电 压是线电压（指 A相B相C相之间的电压，一个绕组的 电流就是相电流，导线的电流是线电流当电机星接时：线电流=相电流；线电压=根号3相 电压。三个绕组的尾线相连接，电势为零，所以绕组的电 压是220伏当电机甬接时：线电流=根号3相电流；线电压=相 电压。绕组是直接接380的，导线的电流是两个绕组电流 的矢量之和功率计算公式p=根号三 UI乘功率因数是对的用一个钳式电流表卡在 A B C任意一个线上测到都是线电流

2、极对数与扭矩的关系n=60f/p n:电机转速60: 60秒f:我国电流采用50Hz p:电 机极对数1对极对数电机转速：3000转/分;2对极对数电 机转速：60 x50/2=1500转/分在输出功率不变的情况下，电机的极对数越多，电机 的转速毓越低，但它的扭矩就越大。所以在选用电机时， 考虑负载需要多大的起动扭距。异步电机的转速 n=（60f/p）x（ls）, 主要与频率和极数有 关。直流电机的转速与极数无关，他的转速主要与电枢的 电压、磁通量、及电机的结构有关。n=（电机电压电枢电 流*电枢电阻）/（电机结构 常数*石玆通）。扭矩公式T=9550*P输出功率/N转速导线电阻计算公式：铜线

3、的电阻率p = 0.0172,R = pxL/S（L =导线长度，单位：米，S =导线截面，单位：m nf）磁通量的计算公式：B为磁感应强度,S为面积。已知高斯磁场定律为：Q=BS 磁场强度的计算公式：H = NxI/Lc式中：H 为磁场强度，单位为 A/m; N 为励磁线圈的匝 数；I为励磁电流(测量值)，单位位 A; Le为测试样品 的有效磁路长度，单位为mo磁感应强度计算公式：B = D / (N x Ae)B=F/ILu磁导率 pi=3.14B=uI/2R式中：B为磁感应强度，单位为 Wb/mA2;为感应磁通(测量值)，单位为 Wb; N 为感应线圈的匝数；Ae为测 试样品的有效截面积

4、，单位为 mT。感应电动势E = n仏t (普适公式)法拉笫电磁感应定律，E:感 应电动势(V), n :感应线圈匝数，仏匸磁通量的变化 率磁通量变化率=磁通量变化量/时间磁通量变化量=变化后 的石玆通量变彳匕前 的磯:通量E = BLV垂(切割磁感线运动)1:有效长度(111)Em = nBSco (交流发电机最大的感应电动势)Em:感应 电动势峰值E = BL2co/2 (导体一端固定以co旋转切割)co:甬速度 (rad/s), V:速度(m/s)三相的计算公式：P= 1.732xUxIxcos(pCOS(p是电机的额定功率因数，额定功率因数是指电机在 额定工作状态下运行时，定子相电压与

5、相电流之间的相位 差。（功率因数：阻性负载=1,感性负载=0.70.85之间，P =功率：W）单相的计算公式：P = UxIxcos（p空开选择应根据负载电流，空开容量比负载电流大20一30%附近。公式是通用的：P= 1.732xIUx功率因数x效率（三相的）单相的不乘1.732 （根号3）空开的选择一般选总体额定电流的1.21.5倍即可。经验公式为：380V电压,每千瓦2A, 660V电压,每千瓦1.2A,3000V电压,4千瓦1A,6OOOV电压,8千瓦1A。3KW 以上，电流=2*功率；3KW 及以下电流=2.5*功率功率因数（用有功电量除以无功电量，求反正切值后再求正弦值）功率因数co

6、sI）=cosarctg（无功电量/有功电量）视在功率S有功功率P无功功率Q功率因数COS （苻号打不出来用 代替一下）视在功率$=（有功功率P的平方+无功功率 Q的平方）再开平方而功率因数cos = 有功功率 P /视在功率S求有功功率、无功功率、功率因数的计算公式，请详细说明下。（变压器为单相变压器）另夕卜无功功率的降低会使有功功率也降低么？反之无功功 率的升高也会使有功功率升高么?答：有功功率=l*u*cos（p即额定电压乘额定电流再乘功率 因数单位为瓦或千瓦无功功率=l*u*sin（p,单位为乏或千乏.I*U为容量，单位为伏安或千伏安.无功功率降低或升高时，有功功率不变.但无功功率降低

7、时, 电流要降低,线路损耗降低，反之，线路损耗要升高.什么 叫无功功率？为什么 叫无功？无功是什么意思？答：无功功率与功率因数许多用电设备均是根据电磁感应原理工作的，如酉己电变 压器、电动机等，它们都是依靠建立交变磁场才能进行能 量的转换和传递。为建立交变磁场和感应磁通而需要的电 功率称为无功功率，因此，所谓的无功”并不是”无用的 电功率，只不过它的功率并不转化为机械能、热能而已； 因此在供用电系统中除了需要有功电源外，还需要无功电 源，两者缺一不可。无功功率单位为乏(Var)o许多用电设备均是根据电磁感应原理工作的，如酉己电变压 器、电动机等，它们都是依靠建立交变磁场才能进行能量 的转换和传

8、递。为理立交变磁场和感应磁通而需要的电功 率称为无功功率，因此，所谓的”无功”并不是”无用”的电 功率，只不过它的功率并不转化为机械能、热能而已；因 此在供用电系统中除了需要有功电源外，还需要无功电 源，两者缺一不可o在功率三玮形中，有功功率p与视在功率s的比值，称为 功率因数cos(p, 其计算公式为： cos(p=P/S=P/(P2+Q2)A(l/2)P为有功功率，Q为无功功率。在电力网的运行中，功率因数反映了电源输出的视在功率 披有效利用的程度，我们希望的是功率因数越大越好。这 样电路中的无功功率可以降到最小，视在功率将大部分用 来供给有功功率，从而提高电能输送的功率。1影响功率因数的主

9、要因素大量的电感性设备，如异步电动机、感应电炉、交流电 焊机等设备是无功功率的主要消耗者。据有关的统计，在 工矿企业所消耗的全部无功功率中，异步电动机的无功消 耗占了 60%70% ;而在异步电动机空载时所消耗的无功 又占到电动机总无功消耗的60%70%。所以要改善异步 电动机的功率因数就要防止电动机的空载运行并尽可能提 高负载率。变压器消耗的无功功率一般约为其额定容量的10% 15%,它的空载无功功率约为满载时的1/3O因而，为了 改善电力系统和企业的功率因数，变压器不应空载运行或 长期处于低负载运行状态。供 电电压超出规定 范田也会对功率因 数造咸/i艮大的影 响。当供电电压高于额定值的1

10、0%时，由于磁路饱和的影响， 无功功率将増长得很快，据有关资料统计，当供电电压为 额定值的110%时，一般无功将增加35%左右。当供电电 压低于额定值时，无功功率也相应减少而使它们的功率因 数有所提高。但供电电压降低会影响电气设备的正常工 作。所以，应当采取措施使电力系统的供电电压尽可能保 持稳定。无功补偿通常采用的方法主要有3种：低压个别补偿、低 压集中补偿、高压集中补偿。下面简单介绍这3种补偿方 式的适用范围及丁吏用该种补偿方式的优缺点。低压个别补偿：低压个别补偿就是根据个别用电设备对无功的需要量将单 台或多台低压电容器组分散地与用电设备并接，它与用电 设备共用一套断路器。通过控制、保护装

11、宣与电机同时投 切。随机补偿适用于补偿个别大容量且连续运行*(如大中 型异步电动机)的无功消耗，以补励磁无功为主。低压个 别补偿的优点是：用电设备运行时，无功补偿投入，用电 设备停运时，补偿设备也退出，因此不会造成无功倒送。 具有投资少、占位小、安装容易、配宣方便灵活、维护简 单、事故率低等优点。低压集中补偿：低压集中补偿是指将低压电容器通过低压开关接在配电变 压器低压母线侧，以无功补偿投切装宣作为控制保护装 置，根据低压母线上的无功负荷而直接控制电容器的投 切。电容器的投切是整组进行，做不到平滑的调节。低压 补偿的优点：接线简单、运行维护工作量小，使无功就地 平衡，从而提高配变利用率，降低网

12、损，具有较高的经济 性，是 目前无功补偿中常用的手段之一。(3)高压集中补偿：高压集中补偿是指将并联电容器组直接装在变电所的610kV高压母线上的补偿方式。适用于用户远离变电所或 在供电线路的末端，用户本身又有一定的高压负荷时，可 以减少对电力系统无功的消耗并可以起到一定的补偿作 用；补偿装宣根据负荷的大小自动投切，从而合理地提高 了用户的功率因数，避免功率因数降低导致电费的增加。 同时便于运行维护，补偿效益高。提高自然功率因数是不需要任诃补偿设备投资，仅采取各 种管理上或技术上的手段来减少各种用电设备所消耗的无 功功率，这是一种最经济的提高功率因数的方法。合理使用电动机；提高异步电动机的检修

13、质量；釆用同步电动机：同步电动机消耗的有功功率取决于电 动机上所带机械负荷的大小，而无功功率取决于转子中的 励石玆电流大小，在欠励状态时，定子绕组向电网”吸取”无 功，在过励状态时，定子绕组向电网”送出”无功。因此， 对于恒速长期运行的大型机构设备可以釆用同步电动机作 为动力。异步电动机同步运行就是将异步电动机三相 转子绕组适当 连接并通入直流励磁电流，使其呈同步电动机运行，这就 是”异步电动机同步化“。合理选择配变容量，改善配变的运行方式：对负载率比 较低的配变，一般釆取”撤、换、并、停“等方法，使其负 载率提高到最佳值，从而改善电网的自然功率因数。电力系统的无功电源除了同步电机夕卜，还有静

14、电电容器、 静止无功补偿器以及静止无功发生器，这4种装宣又称为 无功补偿装宣。除电容器夕卜，其余几种既能吸收容性无功 又能吸收感性无功。(1)同步电机：同步电机中有发电机、电动机及调相机3种。同步发电机：同步发电机是唯一的有功电源，同时又是最基本的无功电源，当其在额定状态下运行时，可以发出无功功率：Q=S x sin(p=P x tg(p其中:Q、S、P、p是相对应的无功功率、视在功率、有功 功率牙口功率因 数甬o发电机正常运行时，以滞后功率因数运行为主，向系统提供 无功，但必要时，也可以减小励石玆电流,T吏功率因数超前，即 所谓的”进相运行“，以吸收系统多余的无功。同步调相机：同步调相机是空

15、载运行的同步电机，它育邑在欠励或过励的 情况下向系统吸收或供出无功，装有自励装宣的同步电机 能根据电压平滑地调节输入或输出的无功功率，这是其优 点。但它的有功损耗大、运行维护复杂、响应速度慢，近 来已逐渐退 出 电网 运行。并联电容器：并联 电容器补偿是 目 前使用最广泛的一种无功 电源，由 于 通过电容器的交变电流在相位上正好超前于电容器极板上 的电压，相反于电感中的滞后，由此可视为向电网” 发？quot;无功功率：Q=U2/Xc其中：Q、U、Xc分别为无功功率、电压、电容器容抗。并联电容器本身功耗很小，装设灵活，节省投资；由它向 系统提供无功可以改善功率因数，减少由发电机提供的无 功功率。

16、静止无功补偿器：静止无功补偿器是由晶闸管所控制投切电抗器和电容器组 成，由于晶闸管对于控制信号反应极为迅速，而且通断次 数也可以不受限制。当电压变彳匕时静止补偿器芳邑快速、平 滑地调节，以满足动态无功补偿的需要，同时还能做到分 相补偿；对于三相不平衡负荷及冲击负荷有较强的适应生；但由于晶闸管控制对电抗器的投切过程中会产生高次 谐波，为此需加装专门的滤波器。舲止无功发生器：它的主体是一个电压源型逆变器，由可关断晶闸管适当的 通断，将电容上的直流电压转换成为与电力系统电压同步 的三相交流电压，再通过电抗器和变压器并联接入电网。适当控制逆变器的输出电压，就可以灵活地改变其运行工 况，使其处于容性、感

17、性或零负荷状态。与舲止无功补偿器相比，释止无功发生器响应速度更快， 谐波电流更少，而且在系统电压较低时仍能向系统注入较 大的无功。什么 叫超前或滞后的无功功率？异步电动机运行时为什么 从电网里吸收滞后的无功功率？答：感性电流就是超前电流，容性电流就是滞后电流。 无功功率比较抽象，它是用于电路内电场与磁场的交换， 并用来在电气设备中；立和维持磁场的电功率。它不对夕卜 作功，而是转变为其他形式的能量。凡是有电磁线圈的电 气设备，要殛立磁场，就要消耗无功功率。比如40瓦的 日光灯，除需40多瓦有功功率（镇流器也需消耗一部分有 功功率）来发光外，还需80乏左右的无功功率供镇流器的 线圈建立交变磁场用。

18、由于它不对夕卜做功，才披称之为 “无功二无功功率的苻号用Q表示，单位为乏(Var)或千乏 (kVar)o三相电机11KW 的电机标有电流 22.6A,如何计算？还有单相 0.75KW 标有 4.5A 转速为 2860rmin.答：三相电动机功率计算P二UI*功率因数(0.75)额定电流I=P/(U*0.75)/1.732= 11/(038*0.75)/1.732=22.28A0.75KW 单相(220V)计算为:.0.75/(0.22*0.75)=4.54A上面的0.22及第一条的0.38为电压的千伏,0.22KV=220V 0.38KV=380V2860r/min说的是电动机为二极电机每分钟

19、的转速.像1450 转/分的为四极电机.主要是针对有不同要求转速情况下专门的电机的选型.像二 极电机用在轴流风机和一些需要较高速度的设备上,四极普通电机 常配减速机用 变通流水线上和一些玻璃磨边磨玮机上等等.这些你可以买专门的书学习下，会 有较大的帮助问一下一台电机的瓦数如何计算。一台电机，它所拥有的 信息如下：1430转速，380V, 5分钟7.5A,那它是几千 瓦的口阿?答：根据三相电动机功率公式P=1.732UIcos(p可以计算出 来P功率 W U电压 V I电流 A cos(p功率因数一般取0.8结果 P=1.732*380*7.5*0.8=3948.96W 约为 4KW还有一个经验公式，那就是380V 三相电动机的电流为功率的2倍，也就是2KW 的4A, 3KW 的6A, 4KW 的8A50KW的 100A三相电机提高功率因数要用几个电容?答：一般三相电机的自 然功率因数是 0.7左右，若想将功 率因数提高到 0.9,则补偿电容量为：QZ.5P,即电容器 的补偿量是电机额定功率的一半左右。星接和甬接都是P=1.732*U*I*功率因数 星接时线电压= 1.732相电压，线电流=相电流甬接时线电压=相电压，线电流= 1.732相电流问题：工作中我发现感应电动机启动时，