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三相异步电动机损耗分析及试验系统

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王欣仁+李云飞

摘要：目前全球能源危机日益严重，各国都将节能减排摆在经济发展的首要位置。在我国的工业生产中，耗能最大的产品主要是机电产品，约占总耗电量的70%，其中电动机的耗电量首当其中。据统计，中小型三相交流异步电动机的能耗约占机电产品总能耗的50%，在工业领域甚至达到2/3。所以，一旦对中小型异步电机进行节能控制，可以节约很大的电量。但是实现对电机的节能控制，必须获取当前电机的能效情况，所以必须对三相异步电动机的各种损耗进行分析研究[1]。

关键词：三相异步电动机损耗分析试验系统

1、异步电机损耗分析

三相交流异步电动机主要是由静止的定子和转动的转子两部分组成。定子由定子铁心，定子绕组和机座三部分构成，定子铁心是异步电动机主磁通磁路的一部分。转子由转子铁心，转子绕组，转轴等部分组成，转子铁心也是电动机主磁通磁路的一部分。三相交流异步电机结构如图1。

从电机学可以得知，电机在能量转换过程中，在电机内部必然产生各种损耗，这些损耗是：

1.定子绕组铜损耗Pcu1=m1I12r1；

2.转子绕组铜损耗Pcu2=m1I22r2；

3.铁芯产生的磁滞损耗和涡流损耗所构成的铁损：Pfe=m1Im2rm；

4.電机旋转时，由轴承摩擦和通风引起的机械损耗Pfw；

5.由于定、转子齿槽的相对运动以及磁场中的高次谐波分量的影响，在定、转子铁芯中产生附加杂散损耗Ps。

异步电机等效电路及损耗分析如图2。

三相交流异步电动机功率传递情况如图3。

电机效率为：

2、系统硬件结构

电机检测系统从硬件上主要分为工控模块、电气控制模块、数据采集模块以及电机检测平台4部分。上位机通过通讯总线实现多路实验数据的采集与分析处理，并通过PLC实现被测电机温升试验、空载试验、负载试验等的控制，监测电机运行状态并根据上位机的指令对被测电机以及负载电机进行相应的控制。试验系统的硬件原理图如图4。

参考文献

[1]韦锋，孙逊，史伟伟.便携式电机能效检测仪的研制[J].机电信息，2012（3）：125-129.endprint

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-全文完-