异步电动机功率因数

现场找不到功率表，要求以钳式电流表代替。即用电流表套住一根主电缆，测量其交流电流值，并换算为功率。

※工人师傅的经验公式为：P=0.5*I 其中：P为电机有功功率，单位千瓦；I为实测电流，单位安培。

然则问题是，何以证明此经验公式？

三、问题的研究

电机是普通三相异步电动机，Y型接法。额定电压380V，额定功率7.5KW，额定电流15.2A。

通过经验可知，三相电机总功率等于3乘以每相的功率，即p=3*u*i，其中：

p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

又查阅资料知，线电压等于1.732倍相电压，线电流等于相电流，即p=3*（U/1.732）*I，其中：p为三相电机总功率，单位瓦

U为线电压，即380伏

I为线电流，即钳式电流表实测电流，单位安

故:得到公式p=1.732*U*I

四、问题的解决

综上，P=1.732*U*I*cosφ/1000，其中：

P为三相电机有功功率，单位千瓦

U为线电压，即380伏

I为线电流，即钳式电流表实测电流，单位安

cosφ为功率因数，针对电机通常取0.8

故：P=0.52*I≈0.5*I（KW），公式得证。

五、问题的补充

1 三相四线制

三相四线制供电方式，即国际电工委员会（IEC）规定的TN-C方式，是用工作零线兼作接零保护线，可以称作保护中性线，可用NPE表示。故三根相线、一根中性线。

三相五线制供电方式，即国际电工委员会（IEC）规定的TN-S方式，是把工作零线N和专用保护线PE严格分开的供电系统。故三根相线、一根工作零线、一根保护零线。

单相三线制是三相五线制的一部分，即根据国际电工委员会(IEC)标准和国家标准而定的TN—S系统，在配电中出现了N线和PE线。故相线、零线、接地线。

三相三线制一般常用于电力输送和工厂强力电源供电，它不是国际电工委员会（IEC）规定的方式。

2 Y型接法

采用三相三线制的三角形接法，为三组线圈头尾相接，适用于4.5KW以下电动机

采用三相四线制的Y形接法又称星形接法，为三组线圈的三个尾相接，形成一个Y形，适用于4.5KW 以上电动机

3 线电压，线电流

相电压是指一相负载对地的电压，在三相四线制中，也就是相线与中性线之间的电压。

线电压是相与相的电压，在三相四线制中，也就是各相线之间的电压。

故在采用三相四线制的Y形接法中，线电压等于1.732倍相电压，线电流等于相电流。

另外，在采用三相三线制的三角形接法中，线电压等于相电压，线电流等于1.732倍相电流。

4 功率因数

电感性负载的电压和电流的相量间存在着一个相位差，通常用相位角φ表示，而功率因数就是cos φ。

空载时，定子电流基本上用来产生主磁通，有功功率很小，功率因数也很低；

随着负载电流增大，输入电流中的有功分量也增大，功率因数逐渐升高；

在额定功率附近，功率因数达到最大值。针对三相电机取0.8。

如果负载继续增大，则导致转子漏电抗增大（漏电抗与频率正比），从而引起功率因数下降

5 满功率

计算切宽*切深*进给，单位立方厘米/分钟

通过查看《考核金属切削量》可知，针对7.5KW三相异步电动机，切削45号钢，当上述数值在90-120范围内时，可认为机床满负荷切削，电机满功率工作，即功率因数达到0.8