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电动机功率因数计算公式

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发表于 2020-3-18 22:05:12 | 显示全部楼层 |阅读模式
功率因数是输入电功率中,有功功率和视在功率之比,一般用cosΦ表示,其中的Φ称为功率因数角。铭牌上给出时,一般采用该电机技术条件中所规定的数值,有的采用样机实测平均值。
试验时,有功功率(用P1表示)用功率表直接测得,视在功率(用S表示)则通过测得的电流I1和电压U1来计算 …
功率因数是输入电功率中,有功功率和视在功率之比,一般用cosΦ表示,其中的Φ称为功率因数角。
铭牌上给出时,一般采用该电机技术条件中所规定的数值,有的采用样机实测平均值。
试验时,有功功率(用P1表示)用功率表直接测得,视在功率(用S表示)则通过测得的电流I1和电压U1来计算,功率因数cosΦ用下式计算求得:
1020052235-0.jpg
式中P1-输入功率,W;
S-视在功率,V·A;
I1-输入电流(三相线电流平均值),A;
U1-输入电压(三相线电压平均值),V。
有时也使用三相功率因数表直接测量得到实际数值。
电工学中,交流感性电路中的视在功率S、有功功率P和无功功率Q三者组成一个直角三角形,称为功率三角形,如图所示,其中斜边和邻边的夹角Φ就叫功率因数角。
1020052626-1.jpg
交流感性电路功率三角形
造成功率因数较低的主要因素有:绕组匝数不合理;铁芯质量差(具体项目同效率低的内容);定转子之间的气隙大或错位等。

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 楼主| 发表于 2020-3-18 22:05:56 | 显示全部楼层
有关电动机功率的计算公式与方法,如何计算电动机的功率,包括单相与三相电动机的功率云计算方法,单相电机功率因数和效率的取值范围。
一、电动机功率的计算公式与方法
电动机功率计算公式:单相、P=IX220XCosφ·η;三相、P=IX1.73X380XCosφ·η(单相电机功率因数和效率均取0.75,三相电机取各0.85)。
关于功率的问题,功率实际上就好比一个人力气,最大能出多少力,只要是在他的力气范围内进行。
比如吸尘器不做工时电流小功率就低,做工时负荷大,电流也就跟着大。
空转与非空转主要是表现为他们的使用效率上,空转效率低,就是常说的无功损耗,因为空转照样用电,没有效益。
附,电机功率计算公式
要用电机带动小车,小车在轨道上行驶,不知电机的功率要选多大的,可以假设小车加载荷的质量为40吨,行驶速度为60m/min,行驶轨道为钢轨,还有未知因素你可以假设个。
求电机功率的计算公式。
电机功率计算公式参考下式:
P= F×v÷60÷η
公式中 P 功率 (kW) ,F 牵引力 (kN),v 速度 (m/min) ,η传动机械的效率,一般0.8左右。 来自:电工技术之家
在匀速运行时牵引力 F 等于小车在轨道上运动时的摩擦力,F=μG , μ是摩擦系数,与轮子和导轨的状态有关; G = 400kN (40 吨)。
启动过程中小车从静止加速到最高速,还需要另一个加速的力, F = ma,  m是小车和负载的总质量,a 是加速度,要求加速时间越短,a 越大,F 也越大。
所以牵引力还要加上这一部分。可以把上面考虑摩擦力计算出的功率乘一个系数 k (可取1.2~2倍)作为总功率。k 越大,加速能力越强。
例如本例中如果取η=0.8, μ=0.1, k=1.25,则
P= F×v÷60÷η×k = 0.1×400 ×60 ÷60 ÷0.8 ×1.25 = 62.5 kW
另外,质量较大的物体加速过程可能较长,还要考虑采用什么电机,什么样的启动方式。
附2,三相异步电动机的功率计算
首先,电机为普通三相交流电动机。
电压为3~380V  50Hz 功率因数cosφ
Y接法时:三相电机总功率等于3乘以每相的功率,即p1=3*u*i,其中:
p1为三相电机总功率,单位瓦
u为相电压,单位伏
i为相电流,单位安
注:暂用字母大小写区分相电压与线电压。
另外,线电压=1.732*相电压,即U=1.732*u  u=U/1.732;线电流和相电流相等,即i=I
所以,p1=3*(U/1.732)*I=1.732*U*I
综上,P1=1.732*U*I*cosφ,其中:
P1为三相电机有功功率,单位瓦
U为线电压,即380伏
I为线电流,单位安
(另外, cosφ为功率因数,针对电机通常取0.8 故可得经验公式:P1=0.52*I≈0.5*I(KW)。)
△接法时:由Y变成△后,绕组时机电压由220V变成380V,即是原来的1.732倍(U=1.732*u);
电流也是原来的1.732倍(I’=1.732*i=1.732*I)。
因此,p2=3*U*I’=3*U*1.732*I=3*p1
因为,功率因数cosφ是常数,不变。
所以,P2=3*P1,即由Y变成△后,△接法功率是Y接法功率的3倍。
附3,三相电机有功功率计算公式
已知三相电机有功功率计算公式:P=1.732×U×I×cosφ,为什么不是P=U×I×cosφ?1.732,如何推导出来的?
1、三相电机是三相对称负载;
2、三相对称负载的有功功率,可以计算1相负载的有功功率,再乘以3:P=3×U 相×I 相×cosφ相  
3、可是我们往往知道的是电机的线电压U线,线电流I 线,而且也不知道三相电机绕组是什么接法,怎么办?
4、不要紧,我们先假设,电机是Y接的:
U相=1/√3 U线 ,I 相=I 线 ,所以
P=3×U 相×I 相×cosφ相
=3×(1/√3 U线)×I 线×cosφ相
=√3 ×U线×I 线×cosφ相
5、不要紧,我们再假设,电机是△接的:
U相=U线 ,I 相=1/√3 I 线 ,所以
P=3×U 相×I 相×cosφ相
=3× U线×(1/√3I 线)×cosφ相
=√3 ×U线×I 线×cosφ相
6、从4、5知道,三相对称负载的有功功率,不管是什么接法,只要用线电压、线电流,就是一个公式:
P=√3 ×U线×I 线×cosφ相
7、这个证明的关键是:
1)Y接时,U相=1/√3 U线 ,I 相=I 线 ;
2)△接时,U相=U线 ,I 相=1/√3 I 线;

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