异步电动机功率因数

一、异步电动机功率因数

三相电机功率计算公式如何推导出来的

三相异步电机是常见的电机类型之一，在这篇文将讨论三相异步电机的功率计算公式及推导过程。

三相异步电机功率计算公式：P=√3*U*I*cos∮

该公式适用于三相对称负载电路。

P代表三相异步电机输入的有功功率

U代表三相异步电机输入的线电压

I代表三相异步电机输入的线电流

cos∮代表三相异步电机的功率因数

∮代表相电压与相电流的相位差角

三相异步电机功率公式推导：

三相对称负载电路总功率是3*每相的功率，即P=3*U*I

U代表电路的平均相电压

I代表电路的平均相电流

当电路采用Y型星形联接时，U=√3U，I=I

由此可得：

P=3*√3U*I*cos∮

当电路采用△型三角形联接时，U=U，I=√3I

由此可得：

P=3*U*√3I*cos∮

1，对于对称三相电路，三相功率为单项功率的三倍，计算公式为 P=1.732X线电压X线电流Xμ，其中μ=cos φ为负载的功率因数。

2，对于不对称三相电路，其三相功率等于每一相负载功率求和，单相功率计算公式为 P=相电压X负载相电流Xμ，其中μ=cos φ为负载的功率因数

三相电路功率的计算，首要考虑的是负载和电源连接方式，电路元件连接的拓扑结构， 其次要考虑的是电气参数的对称性。

三相电路的总功率是每一相功率之和，而电路的对称性可以将运算过程大大简化。

二、电动机功率因数一般为

电机的功率因数是指电机的实际有功功率与视在功率之比，通常用cosφ表示。它是描述电机在工作时的功率效率的重要参数之一。

有功功率是电机输出的真正有效功率，是电机真正为负载提供的功率。而视在功率是电机输出的全部功率，包括有功功率和无功功率。无功功率是电机在运行时产生的电磁场能量，这部分能量不能直接用于做功，但仍然需要耗费电力来维持电机的运转。

功率因数的值越高，说明电机实际提供给负载的有功功率所占的比例越大，其功率效率越高，能够更加有效地利用电能，减少能量的浪费。一般来说，功率因数应尽量接近1，才能达到电机的最佳工作状态。

三、三相异步电动机功率因数

功率因数角φ是功率因数PF的反余弦，即φ=arcos(PF)

功率因数=有功功率/视在功率，即PF=P/S

功率因数角，即感应电动势E0与电枢电流之间的时间相位角，记为ψ。

对于单相用电负荷，功率因数是有物理意义的，三相功率因数没有实际物理意义。如果三相负荷平衡、对称，可以用单相的功率因数代表三相功率因数，但许多场合三相的电流不会一样。

所以也不可能通过测量得到三相功率因数值（尽管现场三相功率因数表是有接线的，但其瞬间值是严重不准确的）。某一瞬间视在功率与有功功率的的相量夹角也是功率因数角。

四、电动机功率因数计算公式

异步电机在启动时，转差率S接近1时，转差大，无功率大，功率因数低异步电机在额定运行时，转差率S接近0时，转差小，无功率小，功率因数高而变频器在启动电机时，输出频率低，就可以保证异步电机转差在额定转差范围内，所以保证电机始终工作在高功率因数状态。所以可以这样说，变频器改变输出频率，控制异步电机转差在额定转差范围内，从而保证电机的运行功率因数高如果变频器输出频率f与输出电压U的比值一定时，电机磁通Φ是个定值，即励磁电流（NIo）不变只有电机磁通Φ减小时，励磁电流（NIo）减小。所以变频器提高功率因数的主要方式是控制异步电机转差率来实现的。当异步电机处于大马拉小车时，变频器可调整频压比，减小电机磁通Φ，有降低无功电流，提高功率因数的作用。所以，简单说，“低频时，输出电压低，无功电流小”的结论是错误的,降低频率，降低电压，但频压比恒定，是保证电机铁心磁通Φ不变，等于电机设计磁通Φ，即工频时的磁通Φ0当大马拉小车时，可以降低电机磁通Φ，也就是改变频压比的值，也就是在相同频率下，适当降低电压，降低励磁电流降低频率，降低电压，不降低磁通Φ，励磁电流不变，无功功率不变。改变频压比，降低电机磁通Φ，降低励磁电流，降低了无功功率，提高了功率因数。提高自然功率因数，包括合理选择电器设备．避免变压器轻载运行，合理安排工艺流程，在条件允许的情况下尽量使用同步电动机；通过人工补偿提高功率因数、最常用的是并联电容器补偿。这些是王道。当然，我们可以说：变频器能够提高电动机在低于额定转速运行状态的功率因数。唉，怎么绕了。算了还是用变频器和电机的本质做个回答吧：一般而言，功率因数是电机在额定运行状态下的固有属性。然而，实际运行中的电机其功率因数不可能是恒定的，具体可见前边分析，而是和转差率密切相关的。而变频器可以有效降低，低速运行状态的电机的转差率，进而提高其低速时的功率因数。不知道我说清楚了没。

五、电动机功率因数与效率的关系

功率因数（Power Factor）的大小与电路的负荷性质有关， 如白炽灯泡、电阻炉等电阻负荷的功率因数为1，一般具有电感性负载的电路功率因数都小于1。功率因数是电力系统的一个重要的技术数据。功率因数是衡量电气设备效率高低的一个系数。功率因数低，说明电路用于交变磁场转换的无功功率大， 从而降低了设备的利用率，增加了线路供电损失。在交流电路中，电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数，用符号cosΦ表示，在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即cosΦ=P/S.功率因数低的根本原因是电感性负载的存在。例如，生产中最常见的交流异步电动机在额定负载时的功率因数一般为0.7--0.9,如果在轻载时其功率因数就更低。其它设备如工频炉、电焊变压器以及日光灯等，负载的功率因数也都是较低的。从功率三角形及其相互关系式中不难看出，在视在功率不变的情况下，功率因数越低（Φ角越大），有功功率就越小，同时无功功率却越大。这种使供电设备的容量不能得到充分利用，例如容量为1000kVA的变压器，如果cosΦ=1,即能送出1000kW的有功功率；而在cosΦ=0.7时，则只能送出700kW的有功功率。功率因数低不但降低了供电设备的有效输出，而且加大了供电设备及线路中的损耗，因此，必须采取并联电容器等补偿无功功率的措施，以提高功率因数。功率因数既然表示了总功率中有功功率所占的比例，显然在任何情况下功率因数都不可能大于1。由功率三角形可见，当Φ=0°即交流电路中电压与电流同相位时，有功功率等于视在功率。这时cosΦ的值最大，即cosΦ=1，当电路中只有纯阻性负载，或电路中感抗与容抗相等时，才会出现这种情况。

六、电动机功率因数和效率

cos功率因数是不是算出来的要看你给出的条件啦，你给的条件是算不出的，知道了系统的功率因数就是你的电机的功率因数了，电机一般是0.8左右。

如果你知道了有功和无功，那么cos=有功/（有功平方+无功平方之和再开根号2），你记住有功就是直角三角形的底边（横边），视在功率是直角三角形的斜边，无功就是直角三角形的垂直边。

七、电动机功率因数一般多大

380V三相电动机，功率因数一般为0.8左右，它的额定电流约为额定容量的2倍，当电动机的功率在2KW以下时，可按2.5倍考虑。

对于220V三相电动机，它的额定电流约为额定容量的3.5倍，当电动机的功率在2KW以下时，可按4倍考虑。具体计算公式为 I=KP 式中I---三相异步电动机的额定电流（A） P---电动机的功率（KW） K---系数。

八、电动机功率因数是什么意思

三相平衡功率公式：P=1.732UIcosφ 其中 P—三相平衡功率 1.732—根号3 U—线电压，一般是380伏，变压器出来的电压常常是400伏左右

I—线电流 cosφ— ，是0到1之间的数值，电阻性负载为1， 一般为0.75到0.85，日光灯为0.5 在实用中求出电流后一般是用电线电缆允许长期载流量表选择导线截面积的大小。实用中没有用电阻的定义式推导线径，因为导线中的电流还有趋肤效应；另外R=ρl/s表示电阻的关系式。这里的R只是直流电流在导体中受到的阻碍作用。

电机功率计算公式可以参考下式： 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。 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

三相电动机的功率计算公式： P=1.732*U*I*cosΦ

例: 一个三相电机的功率是1500瓦，怎样计算导线的最大电流？ 该问题从以下几点来分析理解: (1)电机的功率是1500瓦，它指电动机由电能转换成机械能的机械能输出功率为1.5kW. (2)这里电动机的电能转换成机械能有一个效率(叫电机效率μ),故电动机的电能有功功率P为1.5kW/μ.

(3)电动机是电感性负载,它包含了有功功率P(1.5kW/μ)和无功功率Q两部分. (4)导线流过的电流I,是由电源向电动机提供的视在功率S所产生. (5)电动机:有功功率P与视在功率S的比值称为功率因数cosφ.即cosφ=P/S. 所以,三相电源的线电压为U,线电流为I,则有 S=1.732*UI, I=S/(1.732U), S=P/cosφ, P=1500W/μ, 故导线的最大电流 I=1500W/(1.732U*cosφ*μ) (单位:A)

注:一般三相电源的线电压U=380V,cosφ和μ电动机有标明. 线电压U=380V,cosφ和μ就是1500W以外的其他条件

九、电动机功率因数低的原因

功率因数低可能由以下原因形成：

(1)很多选用感应电动机或其他电理性用电设备.如:电焊机、感应电炉。

(2)电理性的用电设备配套不合适和运用不合理，形成设各长时间轻载或空载运转。

(3)选用日光灯、汞灯照明时，没有配电容器。

(4)变电设备负载率和年使用小时数过低。功率因数（Power Factor）的巨细与电路的负荷性质有关， 如白炽灯泡、电阻炉等电阻负荷的功率因数为1，一般具有电理性负载的电路功率因数都小于1。功率因数是电力系统的一个重要的技能数据。功率因数是衡量电气设备功率凹凸的一个系数。功率因数低，阐明电路用于交变磁场变换的无功功率大， 然后降低了设备的使用率，添加了线路供电丢失。功率因数低的不良影响：

1．网络的损耗大 补偿前后线路传送的视在功率不变，较低的功率因数添加了变压器及有关电气设备网络内部的电能损耗，直接添加用电费用的开销。

2．网络输送容量低 在变压器容量必定的情况下，假如功率因数低，则系统传送的有功功率也低，然后无法使设备的功率得到充沛的使用，直接为企业发明经济效益。

3．用户侧电压偏移 当功率因数偏低时，设备的电压变化大，无功损耗也大，设备老化加快，容易形成设备运用寿数缩短，影响设备运转，使安全问题添加和设备的原有规划寿数大打折扣。

因为设备保护及因设备毛病而形成停产会给企业形成严峻的经济损。

功率因数过低是因为理性负载太多而补偿电容容量偏小形成的。

进步功率因数是为了进步用电器的作业效能和运用寿数。

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