1.损耗分析
(1)铁损耗下降 电动机绕组由△接转换成Y接后,定子每相绕组电压降至额定电压的1/3。每极磁通与电压成正比,即
U1≈E1=4.44f1N1kw1Φm (4-20)
每相绕组电压降至额定电压的,每极磁通也降到原来。电动机的齿槽尺寸没变,那么磁通密度下降,铁损耗下降。
(2)定子铜损耗下降 电动机绕组由△接转换成接后,绕组相电流降至原来的,励磁电流也大大地下降。因此,定子铜损耗下降。
(3)转子铜损耗基本不变。电动机绕组由△接转换成接后,输出功率不变,转差率基本不变。那么电磁功率基本不变。由电动机理论可知
PCu2=sPem (4-21)
因此,转子铜损耗基本不变。
(4)机械损耗基本不变 电动机绕组由△接转换成接后,转速基本不变。所以机械损耗基本不变。
(5)杂散损耗基本不变 根据国家标准(GB/T1032—2005),电动机的负载杂散损耗与输入功率成正比。即
Ps=P1×[0.025-0.005lg(P2)] (4-22)
电动机绕组由△接转换成接后,输出功率不变,输入功率变化量不超过15%。因此,杂散损耗变化不大。(www.daowen.com)
由各种损耗分析可以看出,电动机-△转换节能的主要原因是降低了铁损耗和定子铜损耗。
2.节能效果测试和分析
在电动机测试实验台上,对三相异步电动机(Y100L-4)进行-△转换节能分析测试。该电动机为3kW、△接、额定电压380V。首先对△接时轻负载进行测试,平滑调节负载,使P2分别为0.7kW、0.8kW、0.9kW、1kW、1.2kW。测得输入有功功率、无功功率和功率因数,并计算出效率。将测试和计算结果列于表4-5中。停机后,打开接线盒,将△接改成接。再对接时的负载进行测试,使P2分别为0.7kW、0.8kW、0.9kW、1kW、1.2kW。将测得输入有功功率、无功功率和功率因数,以及计算出的效率记录在表4-6中。
表4-5 电动机△接时的输入有功功率、无功功率和功率因数及效率
表4-6 电动机接时的输入有功功率、无功功率和功率因数及效率
从表4-5和表4-6中可以看出,当电动机的负载为0.7kW、0.8kW、0.9kW时,对于△接(额定功率为3kW)是轻载,效率比较低(0.733~0.763),输入功率较高。对于接(额定功率为0.9kW)是接近满载,效率比较高(0.824~0.829),输入功率较低。负载在0.7~0.9kW时,电动机△接时的平均输入功率比Y接时高0.1kW。从中可以看出:负载较轻时,采用△-转换的方法,可以收到10%左右的节能效果。同时,轻载时采用△-转换的方法,无功功率下降约60%,功率因数提高45%左右。
图4-6 电动机绕组△接和Y接时输入功率曲线
当负载增加到1kW时,节能效果下降到5%左右。到负载增加1.2kW时,接时的输入功率略高于△接。两种情况下输入功率随负载的变化规律如图4-6所示。从中不难看出:接时的负载不应超过电动机额定功率的30%。超过以后,不但节能效果逐渐消失,而且容易烧毁电动机。
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