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同步电动机输出无功(异步电动机的无功功率)

来源:www.xrdq.ne   时间:2023-01-01 10:58   点击:128  编辑:admin   手机版

1. 异步电动机的无功功率

有关无功功率的定义,无功功率决不是无用功率,用电设备需要足够的无功功率来建立正常的电磁场,无功功率对供、用电也产生一定的不良影响。

无功功率的定义

什么是无功功率?

在交流电路中,电感(电容)是不消耗功率的,它只是与电源之间进行能量交换,而并没有真正消耗能量,把与电源交换能量的功率叫无功功率,用符号Q表示,计算单位用乏(var)表示。

在电网中,由电源供给负载的电功率有两种:一种是有功功率,另一种是无功功率。

无功功率的计算公式

1、单相:Q=UIsin

式中:Q—无功功率(var);

U—相电压(伏);

I—相电流(安)。

2、三相:Q= UIsin

式中:Q—无功功率(var);

U—线电压(伏);

I—线电流(安)。

有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率,也就是将电能转换为其他形式能量(机械能、光能、热能)的电功率。

比如:5.5kW的电动机就是把5.5kW的电力转换为机械能,带动水泵抽水或脱粒机脱粒;各种照明设备将电能转换为光能,供人们生活和工作照明。无功功率比较抽象,它是用于电路内电场与磁场,并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。

凡是有电磁线圈的电气设备,要建立磁场,就要消耗无功功率。

比如40W的日光灯,除需40W有功功率(镇流器也需消耗一部分有功功率)来发光外,还需80var左右的无功功率供镇流器的线圈建立交变磁场用。

由于它对外不做功,才被称之为"无功"。

无功功率决不是无用功率,它的用处很大。

电动机需要建立和维持旋转磁场,使转子转动,从而带动机械运动,电动机的转子磁场就是靠从电源取得无功功率建立的。

变压器也同样需要无功功率,才能使变压器的一次线圈产生磁场,在二次线圈感应出电压。

因此,没有无功功率,电动机就不会转动,变压器也不能变压,交流接触器不会吸合。

在正常情况下,用电设备不但要从电源取得有功功率,同时还需要从电源取得无功功率。

如果电网中的无功功率供不应求,用电设备就没有足够的无功功率来建立正常的电磁场,那么这些用电设备就不能维持在额定情况下工作,用电设备的端电压就要下降,从而影响用电设备的正常运行。

无功功率对供、用电也产生一定的不良影响,主要表现在:

1)降低发电机有功功率的输出。

2)视在功率一定时,增加无功功率就要降低输、变电设备的供电能力。

3)电网内无功功率的流动会造成线路电压损失增大和电能损耗的增加。

4)系统缺乏无功功率时就会造成低功率因数运行和电压下降,使电气设备容量得不到充分发挥。

从发电机和高压输电线供给的无功功率,一般满足不了负荷的需要,所以在电网中要设置一些无功补偿装置来补充无功功率,以保证用户对无功功率的需要,这样用电设备才能在额定电压下工作。

2. 异步电动机可以发出无功功率

感性电流就是超前电流,容性电流就是滞后电流。 无功功率比较抽象,它是用于电路内电场与磁场的交换,并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。它不对外作功,而是转变为其他形式的能量。凡是有电磁线圈的电气设备,要建立磁场,就要消耗无功功率。

比如40瓦的日光灯,除需40多瓦有功功率(镇流器也需消耗一部分有功功率)来发光外,还需80乏左右的无功功率供镇流器的线圈建立交变磁场用。由于它不对外做功,才被称之为“无功”。无功功率的符号用Q表示,单位为乏(Var)或千乏(kVar)。

3. 异步电动机无功功率随输出功率变化吗

三相异步电动机定子绕组由线圈绕制而成,属于电感性负载,电压相位超前电流相位。因此三相异步电动机的的功率因数总是滞后的。三相异步电动机在空载运行时,其绕组消耗的电源功率主要集中在建立旋转磁场上,也就是无功消耗,绕组本身得有功消耗很小。所以其功率因数很低。

4. 异步电动机无功功率曲线

1、异步电动机工作特性,就是同步转速到临界转速之间的稳定工作区;

2、表示电机输出功率由空载到最大转矩之间输出功率P2与:

①转速的关系n

②效率的关系η

③cosφ的关系

④电机凳子电流I1的关系

⑤电机转矩T的关系

3、异步电动机的工作区,就是机械特性曲线上的“稳定区”;

4、电流曲线是一个上凹的曲线,说明电流变化率有明显增大的趋势,反过来说明越过临界转速、转矩最大值,电流迅速下降的趋势;

5、功率因数曲线,反过来说明启动速度越过临界转速、转矩最大值,功率因数明显增大,无功电流迅速下降的趋势;

6、异步电动机启动过程中,速度越过临界转差、最大转矩,标志异步电动机进入了正常的工作区。

5. 异步电动机无功功率计算

在电阻负载上的有功功率就是视在功率,即二者相等,所以功率因数F=1,而在纯电容和纯电感负载上的电流和电压相位差90°,所以所以功率因数F=cosq = cos90°=0,即在纯电容和纯电感负载上的有功功率为零。

  在电气领域的负载有三个基本品种:电阻、电容和电感。电阻是消耗功率的器件,电容和电感是储存功率的器件。日常所用的交流电在纯电阻负载上的电压和电流是同相位的,即相位差q = 0°;交流电在纯电容负载上的电压和电流关系是电流超前电压90°(q =90°;交流电在纯电感负载上的电压和电流关系是电流滞后电压90°(q = -90°)。

  功率因数相关计算公式:

  视在功率:S=1.732UI

 

  有功功率:P=1.732UIcosΦ

 

  无功功率:Q=1.732UIsinΦ

 

  功率因数:①cosΦ=P/S ②sinΦ=Q/S

6. 异步电动机的无功功率怎么算

1、无功功率单位为乏(Var)。

2、为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率。因此,所谓的"无功"并不是"无用"的电功率,只不过这部分功率不能转化为电能机械能。

7. 异步电动机的无功功率计算公式

无功经济当量就是将无功电流折算成有功电流,这样无功电流造成的损耗就可以很容易计算出来。

当然无功经济当量是根据经验数据统计计算出来的,并不一定准确,但是却为我们确定设计方案提供了方便条件。

按照国家标准GB12497《三相异步电动机经济运行》中的规定:

KQ 为无功经济当量

当电动机直连发电机母线 KQ=0.02~0.04

二次变压取KQ=0.05~0.07

三次变压取KQ=0.08~0.10;

这个标准的规定是适用于异步电动机的,当然也可以参照适用于其他无功负荷。

标准中的无功经济当量值考虑了变压器的损耗,因此当负荷直连发电机母线时无功经济当量最小,当负荷经过三次变压后供电时,无功经济当量最大。

计算公式:

1、无功功率计算公式:

无功功率=I*U*sinφ,单位为乏或千乏。

2、有功功率计算公式:

有功功率P=IUCOSφ

其实有功功率P、无功功率Q、视在功率S就是一直角三角形的三条变:S为斜边,P、Q为两直角变,P、Q就是把S正交分解出来的两个分量;P^2+Q^2=S^2(勾股定理)。

功率因数就是P/S,也就是cosθ,θ就是相角,即电压与电流之间的夹角;

无功功率是建立和维持旋转磁场所消耗的一种功率,在一般用电设备中,只有牵涉到电机旋转设备才消耗无功。

一般来说越少越好,但也存在经济问题,因为补偿无功的电容器要钱的,功率因素提高到0.95左右已经很好了,再提高帮助也不大。

8. 异步电动机无功功率是负数可能的原因

无功功率显示负数,对工作中的变压器会造成伤害,对末端的用线伤害更大。 无功功率出现负值的时候,是因为电容超前,就是系统中的补偿电容投入多了。 补偿电容的组数是根据变压器输出的负荷来定的。也就是用电负荷来决定补偿电容的多少。 

9. 异步电动机的无功功率是指

电压和无功是电能质量的重要指标之一。电压偏移过大会影响用电设备的运行特性,而且还影响到用电设备所取用的功率,对系统带来不利影响,如异步电动机。而无功功率与系统电压水平是密切相关的。为了保证系统电压必须具有充足的无功功率。

无功功率从电源端经线路和变压器向负荷端输送,要产生电压损耗(高压线路和变压器的电压损耗主要取决于通过的无功功率),无功功率潮流的变化也会相应的引起电压损耗的变化。

无功电源的不足会引起系统电压水平的下降,在无功电源不足的情况下只能在较低的电压下达到无功功率的平衡。

为了使电压上升,就需要使电源增加无功出力

10. 异步电动机无功功率与转差率的变化

永磁同步电机由于不需要额外无功功率来建立旋转磁场,没有转差率,功率因数高一般在0.95以上。

11. 异步电动机的无功功率与端电压的关系

因为发电机随着负载的增加,在动力不变的情况下,发电机转子的速度就会变慢。而频率是和转速的关系是 f=pn/60 ,所以影响到发电机的频率。

无功功率是由励磁电流决定的,调节无功就是调节励磁电流,有功不发生变化,调节励磁电流会使电机内部磁场变化。反应在等值电路里就是电势的变化,从而影响到端电压。调节有功是要调节动力输出,会使无功发生变化。

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