三相异步电动机功率因数偏低的原因及提高途径

科赫关键词：功率因数；ＣＯＳ‘Ｐ；空载电流乞；气隙８；电抗电流Ｉｘ在我国的电机行业中，中小型异步机占有三分之二的比例。但由于工艺比较落后，使中小降。科ｌ苑ｌ论ｌ谈三相异步电动机功率因数偏低的原因及提高途径王泽字（哈尔滨电机厂有限责任公司，黑龙江哈尔滨１５００４０）摘要：主要论述了三相异步电动机功率因数偏低的主要原因以及提高功率因数的方法。增大，从而使功率因数ｃｏｓ‘ｐ偏低。１．２当冲片毛刺过大或铁芯端部压板强度２－３当转子槽不成一直线、转子错片、转子型异步机的力能指标和运行指标都严重超差，存在着“两低一高，噪声超标”的问题。电机的功率因数是电机的力能指标，如果功率因数偏低，将导致电机的利用率下降，浪费能源。三相异步电动机主要是从电网吸收滞后于电压的电流，因此就导致了定子相电流和电不够及压力太大时，使定子铁芯齿外胀超差，就相当于将气隙８的长度拉大，从而使功率因数ＣＯＳ‘ｐ偏低。１．３当槽样棒尺寸不合理时，使铁芯压装斜槽线犬牙交错时，相当于转予槽口减小，使转子槽漏抗增大，而使电抗电流增大，导致功率因数ｃＯｓ‘ｐ偏低。２．４当定子线圈绕的太松太乱，而使定子线圈端部漏抗增大，使电抗电流ｋ增大，而使功率因数ｃＯｓ‘ｐ偏低。后槽口不齐，锉削后使定子槽口过大，使卡氏系数提高，也相当于气隙８增大，从而使功率因数ｃＯｓ‘ｐ偏低。１．４当电机的定、转子铁芯压偏时，电机装压之间有一个夹角‘ｐ，这个角就称为功率因数角，它的余弦值Ｃ０ｓ‘ｐ称为功率因数。ｃＯｓ‘ｐ是电机的力能指标，它的大小直接影响着电动机利用率的好坏，因此，ｃＯｓ‘ｐ是电机的重要参数之一。配后，定、转子铁芯的中心线没对齐，而导致气隙８提高，使功率因数ｃｏｓ‘ｐ偏低。１．５由于铁芯的重量计算公式为：Ｇ．Ｉ＿Ｋｈ‘Ｌ‘Ｓ‘１下面就ｃＯｓ‘ｐ偏低的原因做简要分析：三相异步电动机的简化电流相量图为图１２．５当转子斜槽度大于允许值，而使转子的斜槽漏抗增大，会使功率因数ｃＯｓ‘ｐ偏低。２．６转子槽口没有全部切开，使转子槽漏抗增大，而使功率因数Ｃ０ｓ‘ｐ偏低。２．７转子原来为半闭口槽，有的工厂改为闭口槽使转子漏抗增大，导致功率因数ｃＯｓ‘ｐ偏低。３结论当压力不足或者是冲片的质量不符合要求时，都会使铁芯重量＆下降，从而使铁芯的长度Ｌ减小，使齿密度升高，从而使ＦＦｅ升高，使Ｌ上升，从而使功率因数ｃｏｓ‘ｐ偏低。１．６定子冲片采用单冲或复冲时，由于冲模及传动件间隙存在，定位不好或者模具质量从以上分析中可以看出，提高功率因数的途径有３．１对于成品电机，更换转子减小气隙或改变定子的接法，增加定子绕组的每相串联匝数。３．２从工艺上避免功率因数ｃＯｓ‘ｐ超差的不好，使定子铁芯冲片大小齿超差，使磁路的磁密Ｂ。。分布不均匀，而导致空载电流Ｉ。增大，从而使功率因数ｃＯｓ‘ｐ偏低。①。由图可见，影响ｃＯｓ‘ｐ的主要因素有：有功电流‘无功电流ｔ，空载激磁电流￡。而有功电流厶的大小取决于电机的总损耗∑Ｐ，从工艺１．７压装时，使定子铁芯的长度大于允许值，而使气隙６加大，从而使Ｆ８ｆ，最终导致ｃｏｓ‘ｐ偏低。角度上看，当∑Ｐ升时，效率１１将下降，由ｉ＝１／Ｔ１可知‘将上升，从而导致功率因数ｃｏｓ‘Ｐ上升；但从设计角度上看：由‘＝１ｈ１．８定子铁芯压装时，缺边的冲片用得过多，使铁的成分减小，从而使轭磁密Ｂ。。升高，从而使空载电流Ｉ。提高，功率因数ｃｏｓ‘ｐ随着下降。途径，提高铁芯质量，使定转子铁芯尺寸、几何精度等符合图纸要求；提高零部件的机械加工质量；保证气隙均匀和定转子铁芯对齐；加强硅钢片性能的检验，若性能与原设计不符，则应适当调查电机的电磁参数；冲片高温通氢退火。参考文献【１］冯欣南．电机学［Ｍ】．北京：机械工业出版社，１９８３．ｆ，＝Ｋ。·ｊ硝ｌ＋（Ｋ。·ｘ·ｆ闩两式可知，当ｑ０时将使ｉ上升，从而使ｃｏｓ‘ｐ下降。由此可以看出，功率因数的上升与１．９转子铁芯压装时未采用定量压装或预热温度过高，铁芯氧化严重，都会使铁芯重量不够，使转子齿和转子轭的磁密提高，而使激磁电流Ｉｍ升高，从而使功率因数ｃｏｓ‘ｐ偏低。［２］王永昌．电机制造工艺学［Ｍ］．北京：机械工业出版社．１９８３．【３］陈世坤．电机设计【Ｍ］．北京：机械工业出版社．【４］【美】ｃｈｄｅｓＫｉｎｇｓｌｅｙ，Ｊｒ等著，刘新正等译．电机学ｆＭ】．电子工业出版社，２００４，１．下降会互相抵消，所以说有功电流橛寸．功率因ＣＯＳ牛的影响可忽略不计。影响功率因数ＣＯＳ‘Ｐ的主要是空载电流厶和满载时的电抗电流ｔ。因为电抗电流丘主要由电机的漏抗ｘ决定，而漏抗１．１０硅钢片的性能不好或硅钢片的牌号用错，都会使电机的激磁电流升高，而使功率因数ＣＯＳ‘ｐ偏低。［５］王益全等．电机测试技术［Ｍ］．北京：科学出版社．ｘ主要决定于绕组、槽形、槽数、匝数、节距、气隙等，受工艺影响较小。因此ｃｏｓ‘ｐ低的主要原因是空载电流丘偏大。１．１１绕线时使定子绕组的匝数少于设计值，会使各部分磁密升高，使激磁磁势Ｆｍ提高，就会使激磁电流Ｉ。提高，进而使功率因数ｃ０一Ｓ‘ｐ偏低。１．１２双层绕组的节距少跨一个槽或两个【６］汪国粱．电机学【Ｍ】．北京：机械工业出版社．１空载电流Ｌ大的分析：从设计角度上看，Ｌ大主要是由于气隙和各部分磁路的磁密过高，从工艺角度看，，。大的原因主要有：槽，使绕组系数‰，降低，从而导致有效匝数ｗ。降低，由上式可知，激磁电流Ｉ。将上升，从而使功率因数ｃｏｓ‘ｐ偏低。１．１电机的气隙长度８大于允许值——由于机加原因，使电机的气隙６过大将使气隙磁势Ｒ增大，由激磁电流公式２电抗电流Ｉ，大的分析：２．１定转子铁芯长度大于允许值，使定转Ｌ＝器可知１０．９，，ｌ·置＾１·Ｗ～’。子槽漏抗增大，而使电抗电流Ｉ。增大，由公式：ｃｏｓ‘Ｐ＝万萧可知，ｃｏｓ‘Ｐ将偏低。一８２—当忽略铁耗角时ｊ。一‘，所以说使‘增大，即使ｊ。升高，进而导致功率因数ｃｏｓ‘ｐ下２．２由于嵌线困难或其它原因，放大了线圈的尺寸，使定子端部漏抗增大，而使电抗电流万方数据　三相异步电动机功率因数偏低的原因及提高途径

作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：

王泽宇

哈尔滨电机厂有限责任公司,黑龙江,哈尔滨,150040黑龙江科技信息

HEILONGJIANG SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION2007(20)

1.汪国梁 电机学

2.王益全 电机测试技术

3.Charles Kingsley;等;刘新正 电机学 20044.陈世坤 电机设计

5.王永昌 电机制造工艺学 19836.冯欣南 电机学 1983

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