電動(dòng)機(jī)效率的測(cè)算方法的探討

1、    電動(dòng)機(jī)效率的測(cè)算方法的探討    阮錫山 摘要：由于現(xiàn)實(shí)中水廠的測(cè)量設(shè)施、設(shè)備比較有限，很難準(zhǔn)確測(cè)量出電機(jī)的工作效率，本文主要介紹通過(guò)測(cè)定電機(jī)的常用運(yùn)行參數(shù)并結(jié)合推理計(jì)算的方法，推算出比較準(zhǔn)確的電機(jī)實(shí)際運(yùn)行效率。關(guān)鍵詞：電機(jī)效率 數(shù)據(jù)的測(cè)定 推理計(jì)算【前言】在水廠生產(chǎn)成本中，電能占很大的比重,而機(jī)組(水泵及電機(jī)的用電量是最主要的，因此，測(cè)量及研究分析機(jī)組的效率(水泵及電機(jī)的效率)對(duì)節(jié)電具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。一般地，在水廠中，機(jī)組的綜合效率(即水泵及電機(jī)的綜合效率，其值為水泵效率及電機(jī)效率之積)是比較容易測(cè)定的，但我們往往還要更仔細(xì)地測(cè)定及分析水泵或

2、電機(jī)各自的效率，這樣才能更準(zhǔn)確地，更有針對(duì)性地解決問(wèn)題。我們只要測(cè)出水泵或電機(jī)的效率就可以算出另一方的效率，相對(duì)地說(shuō),在水廠的條件下，水泵效率的測(cè)定是很困難的，電機(jī)效率的測(cè)定就比較容易。因此，電機(jī)效率的測(cè)定，就成為我們經(jīng)常研究的課題了。電機(jī)效率的測(cè)定雖有多種方法，但很多都由于技術(shù)難度高而且設(shè)施、設(shè)備要求高，在一般水廠中是很難實(shí)施的，有的測(cè)試方法雖然簡(jiǎn)單,但都是以電機(jī)出廠的額定數(shù)據(jù)為依據(jù)而推算的效率,因電機(jī)使用時(shí)間長(zhǎng)，額定數(shù)據(jù)發(fā)生變化的可能性大，再以此為依據(jù)推算效率，就變得說(shuō)服力不足,不夠科學(xué)了?！居行У臏y(cè)試方法】以下介紹一種電機(jī)效率的測(cè)算方法，該方法主要由相關(guān)數(shù)據(jù)的測(cè)定及推理計(jì)算組成，而不需要

3、以原有的出廠額定數(shù)據(jù)為依據(jù)，可以說(shuō)方法簡(jiǎn)單，準(zhǔn)確且易于實(shí)施，在一般水廠中較實(shí)用，其方法如下：一、用雙臂電橋測(cè)得電機(jī)定子直流電阻值r1（每相），單位為。二、通過(guò)空載試驗(yàn)求得pfe0（空載鐵損）及pw0（空載機(jī)械損），異步電動(dòng)機(jī)空載運(yùn)行時(shí)，可以認(rèn)為:p103i102 r1pfe0pw0f(u12)式中：p10電機(jī)對(duì)應(yīng)電壓為u1時(shí)的空載輸入有功功率，可由電表測(cè)出，單位為w.i10電機(jī)對(duì)應(yīng)于電壓為u1時(shí)的空載電流，由電流表測(cè)出，單位為a.u1加在電機(jī)定子繞組上的電壓，電壓表可測(cè)出，單位為kv，由于pfe0與u12成正比，pw0與u1大小無(wú)關(guān)，僅與電機(jī)轉(zhuǎn)速n有關(guān)，空載狀態(tài)下nn0 (n0為同步轉(zhuǎn)速，對(duì)于

4、每臺(tái)電機(jī)而言是恒定不變的，可查表或計(jì)算出)，可認(rèn)為轉(zhuǎn)速n也是恒定的，因此，我們可認(rèn)為pw0在空載下是恒定不變的。改變輸入電壓u1，可得出不同u1下的p10、i10值,因此有如下方程組:pfe0pw0p103i102r1pfe0pw0p103i102r1pfe0pfe0(u1/ u1)2pfe0, pfe0分別對(duì)應(yīng)于輸入電壓為u1及u1時(shí)的鐵損,p10 與p10分別對(duì)應(yīng)于輸入電壓為u1及u1時(shí)的空載輸入功率,i10 與i10分別對(duì)應(yīng)于輸入電壓為u1及u1時(shí)的空載電流,由上列方程組可解得:pw0的值(1)式對(duì)應(yīng)u1時(shí)的pfe0值(2)式對(duì)應(yīng)u1時(shí)的pfe0值(3)式也可繪出f(u12)pfe0pw

5、0的曲線(xiàn)圖如下：再?gòu)那€(xiàn)中得出u1時(shí)的pfe0的值及pw0值。三、電機(jī)效率的推算，即對(duì)應(yīng)于電壓為u(kv)工作電流為i(a)時(shí)的的測(cè)算：1、pmp1-pcu1-pfe式中：pm電磁功率,單位為w.p1輸入有功功率,可由電表測(cè)出,單位為w.pcu1 定子銅耗,單位為w,由pcu13i2r1求得.pfe 定子鐵損, 單位為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輸出功率,單位w.pcu2轉(zhuǎn)子銅耗,單位w,由pcu2=spm=(n0- n)/ n0) p

6、m求得.其中n為電壓為u、電流為i時(shí)電機(jī)的轉(zhuǎn)速,可由轉(zhuǎn)速計(jì)測(cè)得.pw機(jī)械損耗，單位w，由pwpw0(n/n0)2.pw0空載機(jī)械損，單位w，已由（1）式求得.p附加損耗,單位w,一般取p0.5p2(經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)).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%對(duì)應(yīng)于電壓為u,電流為i時(shí)的電機(jī)效率?！緫?yīng)用效果及結(jié)論】該效率測(cè)試方法在中山中法供水有限公司中經(jīng)過(guò)多次試用,其中在2009年5月對(duì)二級(jí)泵房的機(jī)組進(jìn)行效率測(cè)試,發(fā)現(xiàn)其中兩臺(tái)水泵及電機(jī)型號(hào)都相同的機(jī)組在同一工況區(qū)內(nèi)效

7、率相差達(dá)標(biāo)10%,我們決定采用上述方法對(duì)效率低的機(jī)組的電機(jī)進(jìn)行測(cè)試,測(cè)算出電機(jī)的效率與額定值對(duì)比均屬正常,由此,我們推算是由水泵效率低所引起的,隨后我們更換了水泵的葉輪后再測(cè)試機(jī)組的效率,結(jié)果機(jī)組的效率平均提高8%,可以說(shuō),這是一個(gè)非常成功的測(cè)試。多次的實(shí)踐表明，此方法較準(zhǔn)確,誤差在2以?xún)?nèi),效果明顯,具有較好的推廣價(jià)值。參考文獻(xiàn)【1】電機(jī)試驗(yàn)手冊(cè)中國(guó)電力出版社isbn7-80125-506-2/tm.281【2】電動(dòng)機(jī)節(jié)能改造實(shí)用手冊(cè)上?？茖W(xué)技術(shù)出版社isbn7-5323-3966-1/tm.98注：文章內(nèi)所有公式及圖表請(qǐng)以pdf形式查看。城市建設(shè)理論研究2011年28期城市建設(shè)理論研究的其它文章房地產(chǎn)工程部現(xiàn)