一、什麼是電動機的功率因數？ 異步電動機的功率因數是衡量在異步電動機輸入的視在功率（即容量等於三倍相電流與相電壓的乘積）中，真正消耗的有功功率所佔比重的大小，其值為輸入的有功功率P1與視在功率S之比，用cosψ來表示。
cosψ=P/S
電動機的效率η和功率因數cosψ與負荷變化的關係
電動機在運行中，功率因數是變化的，其變化大小與負載大小有關，電動機空載運行時，定子繞組的電流基本上是產生旋轉磁場的無功電流分量，有功電流分量很小。此時，功率因數很低，約為0.2左右，當電動機帶上負載運行時，要輸出機械功率，定子繞組電流中的有功電流分量增加，功率因數也隨之提高。當電動機在額定負載下運行時，功率因數達到最大值，一般約為0.7-0.9。因此，電動機應避免空載運行，防止“大馬拉小車”現象（如上圖）。
二、什麼是電動機的輸入功率和輸出功率 電動機從電源吸取的有功功率，稱為電動機的輸入功率，一般用P1表示。而電動機轉軸上輸出的機械功率，稱為輸出功率，一般用P2表示。在額定負載下，P2就是額定功率Pn。電動機運行時，內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械損耗等。因此輸入功率等於損耗功率與輸出功率之和，也就是說，輸出功率小於輸入功率。
三相異步電動機
三、什麼是電動機的效率 電動機內部功率損耗大小是用效率來衡量的，輸出功率與輸入功率的比值稱為電動機的效率，其代表符號η。
1、三相交流異步電動機的效率：η=P/（√3*U*I*COφ，其中P—是電動機軸輸出功率、
U—是電動機電源輸入的線電壓， I—是電動機電源輸入的線電流， COSφ—是電動機的功率因數。 2、電動機的輸出功率：指的是電動機軸輸出的機械功率。 3、電動機的輸入功率：指的是電源給電動機輸入的有功功率，P=√3*U*I*COSφ（KW）。 其時，這個問題有些含糊，按說電動機的輸入功率應該指的是電源輸入的視在功率：S==√3*U*I 這個視在功率包括有功功率(電動機的機械損耗、銅損、鐵損等)、無功功率。效率高，說明損耗小，節約電能。但過高的效率要求，將使電動機的成本增加。一般異步電動機在額定負載下其效率為75～92%。異步電動機的效率也隨著負載的大小而變化。空載時效率為零，負載增加，效率隨之增大，當負載為額定負載的0.7～1倍時，效率最高。 電動機的損耗包含各種形式,有與負載電流大小基本無關的鐵損、由勵磁電流產生的定子銅損以及機械損耗,還有與負載電流大小有關的定、轉子銅損、雜散損耗等。即使在電動機空載情況下,電動機的損耗也不等於零。如何提高電動機的效率和功率因數,對全面開展節能降耗工作具有重要的意義 那麼什麼會影響電動機的功率因素呢? 1.電源質量的優劣對電動機的正常運行和節能有直接的影響。 電動機處於非額定電壓和非額定頻率下,其損耗大大增加,使電動機處於不合理運行狀態,電源電壓和頻率允許範圍之外的變化對電動機性能引起顯著變化,尤其當電源頻率降低、電壓增高時,電動機空載損耗和空載電流要大幅度上升,使功率因數降低。電壓降低時,電動機轉速下降,使轉子銅損增加,導致功率因數降低。 2.大馬拉小車。即電動機處於輕載下運行。這裡有兩個原因：1)選擇電動機時加上了太多的備用係數，使得電動機功率遠遠大於被驅動機械的軸功率;2)計算被驅動機械軸功率時加上了比較多的安全係數，使得軸功率偏大。 3.被驅動機械功率週期性變化。但電機沒有設置變頻器。很多機械的要求輸出功率隨著工況、氣候都有周期性大小的變化，當功率變小時，電動機如果有變頻器，可以降低頻率減少功率輸出，否則電機運行的無功部分加大，影響電機的效率。 4.高次諧波電流流入電動機繞組。增加電動機附加損耗,尤其是使電動機溫升增加,嚴重時電動機因過熱而燒燬。高次諧波的脈衝電壓波,使相繞組電壓分佈不均勻,繞組首尾端電壓分佈過高,易造成繞組匝間擊穿而短路。高次諧波電流的脈衝,使電動機電磁轉矩脈動,引起電動機振動。噪聲增大。高次諧波分佈電容的影響,使電動機軸電流增大。總之,高次諧波會使三相異步電動機最大轉矩下降,功率因數降低,效率也隨之降低。分享到:
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