（一）口诀

异步电机来发电，并接电容能实现。

电容接成星或角，两种各有优缺点。

角接容小耐压高，星接与前正相反。

空载满载各一组，容量微法各自算。

电容微法空载数，空载电流乘系数。

角接一十四点五，星接三倍角接数。

满载容量要增加，空载倍数粗略求。

感性负载二点五，一点二五纯电阻。

满载数值要精确，功率因数容量求。

（二）说明

1.三相电容器的两种连接方法和各自的优缺点

在边远地区和个别情况下，可使用柴油机、汽油机等动力拖动三相交流异步电动机发电。但需在电动机三相输入端并联电容器，用于发电时建立磁场。

所接电容器分两组，一组用于空载或轻载运行，一组和前一组并联，共同用于满载或近似于满载时使用。每一组均由3个电容器连接组成，连接的方法有星形联结和三角形联结两种，如图6-44所示。两种接线方法各有其优缺点，三角形联结时电容量较小但耐电压要求较高，星形联结时和三角形联结刚好相反，即容量较大（是三角形联结时的3倍）但耐电压要求较低（是三角形联结时的）。图6-45给出了一个用195型柴油机拖动的异步发电机组实物图。

2.空载运行时应连接的电容器容量和电容器所承受的电压计算

用于空载或轻载运行时的一组电容器的总容量C₀（单位为μF），在电容器三相为三角形联结时，为空载电流安培数I₀的14.5倍，即

C_0Δ=14.5I₀ （6-4）

该关系式的来源为

式中，电源频率f使用了工频50Hz，电动机额定电压U_N使用了380V，以下的有关计算也按此规定给出实用的简捷计算关系式。

三相星形联结时为三角形联结时的3倍，即

C₀=3C_0Δ=3×14.5I₀=43.5I₀ （6-5）

这就是本口诀“电容微法空载数，空载电流乘系数。角接一十四点五，星接三倍角接数”所表达的内容。

图6-44 三相异步电动机改做异步发电机时所接励磁电容的两种接线

图6-45 用柴油机拖动三相异步发电机的实物图

空载电流的数值最好采用实测的方法获得，一般采用钳形电流表测量，如无法获得实际值，则可从该电动机的出厂记录中获得，否则只有参考其他同规格的电动机数据或用本书给出的统计值（见附录11）来大致给出。

三相电容三角形联结时，每相电容器所承受的交流电压与电源线电压相同，如380V；而三相电容星形联结时，每相电容器所承受的交流电压是电源线电压的，如线电压为380V时为220V。

4.满载运行时应连接的电容器容量计算

组建一套发电机组不可能只让其空载运行，而是尽可能地让其满载运行。这就需要在空载并联电容的基础上再加入一些电容来满足负载运行时的励磁需要，这部分电容被称为“负载附加电容”，三相电容三角形联结时用符号C_LΔ表示，星形联结时用符号C_L表示，单位为μF。

当发电机所带的电负载全为纯电阻负载（如全为照明用的白炽灯或电热炉），即功率因数为1时，负载附加电容的容量应为空载电容量的1.25倍，即

C_LΔ1=1.25C_0Δ=1.25×14.5I₀=18.125I₀ （6-6）

C_L1=1.25C₀=1.25×43.5I₀=54.375I₀ （6-7）

如发电机所带的电负载为感性负载，功率因数不等于1，即cosϕ＜1时，负载附加电容的容量应在上述纯电阻负载的基础上再增加一部分，所增加的容量（分别用符号C_LΔ2和C_L2表示）与负载的功率因数和发电机的输出视在功率有关，用下述公式计算求得：(www.daowen.com)

三相电容三角形联结时，有：

式中 Q——负载中的无功功率（var）。

式中 S_N——额定负载时的输出视在功率，可用电动机状态时的额定负载输入视在功率值（V·A）；

cosϕ——额定负载时的功率因数，可用电动机状态时的额定负载功率因数值，可取技术条件或样本中给出的标准值；

I_N——额定负载时的输出电流，可用电动机状态时的额定电流，由铭牌上获得（A）；

U_N——输出的额定电压，可用电动机状态时的额定电压，由铭牌上获得（V）；

由上述关系可得出三角形联结时负载补偿电容与额定电流和功率因数的关系如下：

带额定负载时总的补偿电容量为上述两者之和，即

C_LΔ=C_LΔ1+C_LΔ2 （6-11）

C_L=C_L1+C_L2 （6-12）

本口诀“满载容量要增加，空载倍数粗略求。感性负载二点五，一点二五纯电阻”，其中的感性负载的2.5倍关系是在上述理论计算实例的基础上得到的（见以下的实例计算），实践证明完全可以达到实用的要求。

5.实际使用问题

在实际使用中，由于各方面实际情况的限制（如电容器容量档次不可能完全达到计算值的精确要求等），往往不可能完全满足上述理论计算的配置要求。实践证明，实际配置的电容量与上述计算值之差在不超过计算值的±20%时，是可以满足一般生活用电要求的。

实践经验表明，当负载主要是一般照明和对频率质量要求不高的用电设备时，在仅接入空载励磁电容的情况下，当负荷由零到满载时，将转速提高10%左右，就可维持电压在额定值附近基本不变。所以可只接入一组电容器，但建议其容量应在上述空载计算值的基础上增加50%～100%，此时空载电压将较高（可能达到额定值的1.1～1.2倍，若用电设备不允许加较高电压，则应适当调低转速，待负荷加到额定值附近后再将转速调整到额定值。

应根据所能得到的电容器耐电压数值来确定采用三相三角形联结还是星形联结。如耐压值能够达到时，采用星形联结法的电容器体积将比星形联结法小得多，所以应是首选的接线方法。

当只使用单相220V的电源时，建议使用星形联结法。

（三）举例

现准备将一台型号为Y100L2—4的三相交流异步电动机改做发电机使用。该电动机的额定数据为功率P_N=3kW，电压U_N=380V、星形联结，电流I_N=6.8A，频率f=50Hz，转速n=1420r/min，功率因数cosϕ=0.81，空载电流I₀=3.38A。求需配接的空载电容器和满载电容器的电容量各为多少？

解：在以下的计算中，作为发电机状态的额定数据（额定电压、电流、功率因数等）均使用题中给出的电动机状态时的数值。为了使用较小体积的电容器，三相电容采用三角形联结法接线方式。计算直接使用前面用U_N=380V、f=50Hz所计算得到的简单公式。

（1）空载励磁电容（μF）根据本口诀“电容微法空载数，空载电流乘系数。角接一十四点五”，有：

C_0Δ=14.5I₀=（14.5×3.38）μF≈49μF

（2）负载补偿励磁电容（μF）根据本口诀“满载容量要增加，空载倍数粗略求。感性负载二点五，一点二五纯电阻。满载数值要精确，功率因数容量求”，有：

或

负载补偿励磁电容的总容量（μF）为

C_LΔ=C_LΔ1+C_LΔ2=（61+58）μF=119μF

由本例可得cosϕ=0.81时，负载补偿励磁电容的总容量与空载励磁电容容量之比为

C_LΔ/C_0Δ=119/49=2.43≈2.5

由此说明本口诀“感性负载二点五”中2.5倍的来历。