影响直驱风机功率曲线的因素
发表时间：2017-12-07T18:59:48.800Z 来源：《电力设备》2017年第22期作者：镇红军
[导读] 摘要：风力发电机是将风能转换为机械能，机械能转换为电能的电力设备。作为一种不会产生辐射或造成空气污染的绿色能源（北京京能新能源有限公司宁夏分公司宁夏银川 750001）
摘要：风力发电机是将风能转换为机械能，机械能转换为电能的电力设备。作为一种不会产生辐射或造成空气污染的绿色能源，风力发电正在世界上形成一股热潮。但风力发电机在工作时由于受到环境或本身结构的影响，其功率会受到影响，文章就影响直驱风力发电机功率的各方面因素进行探讨。
关键词：直驱风机；功率影响因素；功率曲线
一、功率曲线的介绍
功率曲线指风力发电机组输出功率和风速的对应曲线，是衡量机组风能转换能力的重要指标。风电机组所利用的风能处于自然状态，风电机组的实际运行功率曲线，即风电机组在运行过程中通过机组控制器和后台软件所形成的功率曲线。由于受到温度、气压、叶片污染及机组自身特性等因素的影响，不同风电机组所处的自然环境不同。因此，从风电场实际看，不同风电场风电机组形成的功率曲线不同；同一风电场不同风电机组之间的功率曲线有差别；同一台风电机组在不同时间所形成的功率曲线也不尽相同。分析实际运行功率曲线的形成和影响因素，便于理解实际运行功率曲线与标准功率曲线之间的差异。了解影响风电机组功率特性的因数，有利于把风电机组调整到较好的工作状态，以增加风电机组的出力。
标准功率曲线是在标准的工况下，根据风电机组设计参数计算给出的风速与有功功率的关系曲线。标准功率曲线所对应的环境条件是：温度为15℃，1 个标准大气压（1013.3hPa），空气密度为1.225kg/m3。风电机组的实际效率主要通过风电机组实际运行的功率曲线得到反映，实际功率曲线的好坏综合反映了风电机组的经济性。风电场的实际工况与标准功率曲线给定的环境条件之间存在很大的差异，这就决定了实际运行功率曲线与标准给定功率曲线的区别。
目前，研究风电机组叶轮的空气动力问题有3 种方法：理论计算、风洞试验和风电场测试。风洞试验主要用于基础研究和小型风电机组的性能测试，风电场测试主要用于大型风电机组的性能测试和应用研究。要研究和得到较为准确的反映兆瓦级风电机组的实际功率性能曲线，需要理论计算与风电场测试相结合[1]。自然状态的风，不受人为控制，其流动十分复杂，一般为湍流。人类对湍流进行了长达100多年的研究，虽然取得了不少进展，并解决了不少工程问题，但是由于湍流运行的极端复杂性，其基本机理至今仍未完全掌握，而且不能准确地定义并定量地给出湍流运动特性。这就给风电机组功率曲线的数字模拟带来了困难。风电机组功率特性的理论计算还存在诸多局限，需要用风电场测试加以补充和完善[1]。因此，如果给出的标准功率曲线或当地风况功率曲线只是通过静态的模拟计算获得，由这种方法得到的功率曲线可能与风电机组的实际性能产生较大的偏差。
二、影响直驱风机功率曲线的因素
影响直驱机组功率曲线有多种因素。空气密度、机组偏航对风偏差、风速仪测量误差、叶片对零偏差、不同的风剪切梯度、不同强度的湍流风况等都会影响机组的功率。
电机电流计算： 对于交流电三相四线供电而言，线电压是380，相电压是220，线电压是根号3相电压 对于电动机而言一个绕组的电压就是相电压，导线的电压是线电压（指A相 B相 C相之间的电压，一个绕组的电流就是相电流，导线的电流是线电流 当电机星接时：线电流＝相电流；线电压＝根号3相电压。三个绕组的尾线相连接，电势为零，所以绕组的电压是220伏 当电机角接时：线电流＝根号3相电流；线电压＝相电压。绕组是直接接380的，导线的电流是两个绕组电流的矢量之和 功率计算公式 p=根号三UI乘功率因数是对的 用一个钳式电流表卡在A B C任意一个线上测到都是线电流 极对数与扭矩的关系 n=60f/p n: 电机转速 60： 60秒 f: 我国电流采用50Hz p: 电机极对数 1对极对数电机转速：3000转/分；2对极对数电机转速：60×50/2=1500转/分在输出功率不变的情况下，电机的极对数越多，电机的转速就越低，但它的扭矩就越大。所以在选用电机时，考虑负载需要多大的起动扭距。 异步电机的转速n=(60f/p)×(1-s)，主要与频率和极数有关。 直流电机的转速与极数无关，他的转速主要与电枢的电压、磁通量、及电机的结构有关。n=(电机电压-电枢电流*电枢电阻)/(电机结构常数*磁通)。 扭矩公式 T=9550*P输出功率/N转速 导线电阻计算公式： 铜线的电阻率ρ＝0.0172， R＝ρ×L/S (L＝导线长度，单位：米，S＝导线截面，单位：m㎡) 磁通量的计算公式： B为磁感应强度,S为面积。已知高斯磁场定律为：Φ=BS 磁场强度的计算公式：H = N × I / Le 式中：H为磁场强度，单位为A/m；N为励磁线圈的匝数；I为励磁电流（测量值），单位位A；Le为测试样品的有效磁路长度，单位为m。 磁感应强度计算公式：B = Φ/ (N × Ae)B=F/IL u磁导率 pi=3.14 B=uI/2R 式中：B为磁感应强度，单位为Wb/m^2；Φ为感应磁通（测量值），单位为Wb；N为感应线圈的匝数；Ae为测试样品的有效截面积，单位为m^2。 感应电动势 1)E＝nΔΦ/Δt（普适公式）｛法拉第电磁感应定律，E：感应电动势(V)，n：感应线圈匝数，ΔΦ/Δt:磁通量的变化率｝ 磁通量变化率=磁通量变化量/时间磁通量变化量=变化后的磁通量-变化前的磁通量 2)E＝BLV垂(切割磁感线运动)｛L:有效长度(m)｝ 3)Em＝nBSω（交流发电机最大的感应电动势）｛Em:感应电动势峰值｝ 4)E＝BL2ω/2（导体一端固定以ω旋转切割）｛ω:角速度(rad/s)，V:速度(m/s)｝
三相电总功率计算公式解读 三相电功率计算公式包括三种功率，有功功率P、无功功率Q和视在功率S。对于对称负载来说，三种功率计算公式均比较简单，相对测量也比较简单，也只需测量一路电量信号即可。 对于要求精度较高的场合，我必须采用两表法或者三表法来测量三相功率。 电压与电流之间的相位差（）的余弦叫做功率因数，用符号cos表示，在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即cos=P/S 三种功率和功率因素cos是一个直角功率三角形关系：两个直角边是有功功率、无功功率，斜边是视在功率。 有功功率平方+无功功率平方=视在功率平方。三相负荷中，任何时候这三种功率总是同时存在：视在功率S=1.732UI 有功功率P=1.732UIcos 无功功率Q=1.732UIsin 功率因数cos=P/S sin=Q/S 如供电电压是交流三相电，每相电压为220V， 已知电机额定电压为380V，额定电流为15A，请问，： 1、当三相异步电机在星形启动时，电功率计算公式是否为：根号3*U*I*功率因数，U是380V还是220V？ 2、当三相异步电机在角形运转时，电功率计算公式是否为：根号3*U*I*功率因数，U是380V还是220V？ 1》供电电压是交流三相电，每相电压为220V，电机额定电压为380V，额定电流为15A （应该是15KW△接的），可将电机改为Y接以适应三相220V运行，其计算公式U＝220V，电压低了，电流大了，功率保持不变。 2》当三相电压为380V时，三相异步电机在原有接法中不论Y接还是△接，其计算公式U＝380V。 3》当三相电压为380V时，三相异步电机原为△接法改为Y接法时，因其绕组原来是承受380V的，改Y接法后其绕组能承受380V电压的根号3倍（即3801.732660V），绕组
电机功率计算公式 选用的电机功率：N=（Q/3600）*P/（1000*η）*K 其中风量Q单位为m3/h，全压P单位为Pa，功率N单位为kW，η风机全压效率(按风机相关标准，全压效率不得低于0.7,实际估算效率可取小些,也可以取0.6,小风机取小值,大风机取大值)，K为电机容量系数,参见下表。 1、离心风机 2、轴流风机：1.05-1.1，小功率取大值，大功率取小值。 选用的电机功率N=（Q/3600）*P/（1000*η）*K 风机的功率P（KW）计算公式为P=Q*p/（3600*1000*η0* η1） Q—风量，m3/h； p—风机的全风压，Pa； η0—风机的内效率，一般取0.75~0.85，小风机取低值、大风机取
高值。 η1—机械效率： 1、风机与电机直联取1； 2、联轴器联接取0.95~0.98； 3、用三角皮带联接取0.9~0.95； 4、用平皮带传动取0.85。 如何计算电机的电流： I=（电机功率/电压）*c 功率单位为KW 电压单位：KV C：0.76（功率因数0.85和功率效率0.9乘积）
解释一下风机轴功率计算公式：N=QP/1000*3600*0.8*0.98 Q是流量，单位为m3/h，p是全风压，单位为Pa(N/m2)。 注意：功率的基本单位是W，在动力学中，W=N.m/s。 QP的单位为N.m/h=W*3600。 风机轴功率一般用kW表示。 1000是将W换算为kW。 3600将小时换算为秒。 上述计算获取的是风机本身的输出功率，风机轴功率是指风机的输入功率，也等于电机的输出功率。风机输出功率除以转换效率就是风机的轴功率。 0.8是风机内效率估计值。 0.98是机械效率估计值。
风机电机功率计算公式： 选用的电机功率N=（Q/3600）*P/（1000*η）*K其中风量Q单位为m3/h，全压P单位为Pa，功率N单位为kW，η风机全压效率(按风机相关标准，全压效率不得低于0.7,实际估算效率可取小些,也可以取0.6,小风机取小值,大风机取大值)，K为电机容量系数,参见下表。 1、离心风机 功率KW 一般用灰尘高温 小于0.5 1.5 1.2 1.3 0.5-1 1.4 1-2 1.3 2-5 1.2 大于5 1.1-1.15 2、轴流风机：1.05-1.1，小功率取大值,大功率取小值 选用的电机功率N=（Q/3600）*P/（1000*η）*K 风机的功率P（KW）计算公式为P=Q*p/（3600*1000*η0* η1） Q—风量，m3/h； p—风机的全风压，Pa； η0—风机的内效率，一般取0.75~0.85，小风机取低值、大风机取高值 η1—机械效率，1、风机与电机直联取1；2、联轴器联接取0.95~0.98；3、用三角皮带联接取0.9~0.95；4、用平皮带传动取0.85 如何计算电机的电流： I=（电机功率/电压）*c 功率单位为KW 电压单位：KV C：0.76（功率因数0.85和功率效率0.9乘积） 解释一下风机轴功率计算公式N=QP/1000*3600*0.8*0.98 Q是流量，单位为m^3/h，p是全风压，单位为Pa(N/m^2)。 注意：功率的基本单位是W，在动力学中，W=N.m/s。 QP的单位为N.m/h=W*3600。 风机轴功率一般用kW表示。 1000是将W换算为kW。 3600将小时换算为秒。
上述计算获取的是风机本身的输出功率，风机轴功率是指风机的输入功率，也等于电机的输出功率。风机输出功率除以转换效率就是风机的轴功率。 0.8是风机内效率估计值。 0.98是机械效率估计值。
电机电流计算公式： 单相电动机电流计算公式 I=P/（U*cosfi） 例如，如果单相电压U=0.22kv，cosfi=0.8，则I=P/（0.22*0.8）=5.68p 三相电动机电流计算公式 I=P/（1.732*U*cosfi） 例如，如果三相电压U=0.38kv，cosfi=0.8，则I=P/（1.732*0.38*0.8）=1.9p 根据经验，220V:kW/6A，380V:kW/2a，660V:kW/1.2a，3000V:4kw/1a 电机功率计算公式：（常用三相电机功率计算） P1=1.732*U*I*cosφ 其中P1（W）为三相电动机的功率，u（V）为线电压，I（a）为线电流，cosφ功率因数通常为0.8 计算公式为：P2=3*P1
这是三相电源Y接线的三倍功率。 [导读]电动机的功率应根据生产机械所需的功率来选择，使电动机在额定负荷下尽可能地运行。选择时要注意以下两点： 电动机的功率应根据生产机械所需功率选择，使电动机在额定负荷下尽可能地运行。选择时要注意以下两点： ①如果电机功率过小，会出现“小马拉车”现象，导致电机长期过载，其绝缘层会因受热而损坏，甚至导致电机烧毁。 ②如果电机功率过大，机械输出功率不能得到充分利用，功率因数和效率都不高，不仅给用户和电网带来损失，而且还会浪费电能。最重要的是，所有的传动元件对于传动功率来说都会过大，造成传动元件选择过多，严重浪费设备投资。 电机电流计算公式： 单相电动机电流计算公式 I=P/（U*cosfi）
例如，如果单相电压U=0.22kv，cosfi=0.8，则I=P/（0.22*0.8）=5.68p 三相电动机电流计算公式 I=P/（1.732*U*cosfi） 例如，如果三相电压U=0.38kv，cosfi=0.8，则I=P/（1.732*0.38*0.8）=1.9p 根据经验，220V:kW/6A，380V:kW/2a，660V:kW/1.2a，3000V:4kw/1a 电机功率计算公式：（常用三相电机功率计算） P1=1.732*U*I*cosφ 其中P1（W）为三相电动机的功率，u（V）为线电压，I（a）为线电流，cosφ功率因数通常为0.8 计算公式为：P2=3*P1 这是三相电源Y接线的三倍功率。 电动机功率计算方法详细说明 7.jpg公司
电机功率计算公式 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT
一，电机额定功率和实际功率的区别 是指在此数据下电机为最佳工作状态。 额定电压是固定的，允许偏差10%。 电机的实际功率和实际电流是随着所拖动负载的大小而不同； 拖动的负载大，则实际功率和实际电流大； 拖动的负载小，则实际功率和实际电流小。 实际功率和实际电流大于额定功率和额定电流，电机会过热烧毁； 实际功率和实际电流小于额定功率和额定电流，则造成材料浪费。 它们的关系是： 额定功率=额定电流IN*额定电压UN*根3*功率因数 实际功率=实际电流IN*实际电压UN*根3*功率因数 二，280KW水泵电机额定电流和启动电流的计算公式和相应规范出处 (1)280KW电机的电流与极数、功率因素有关一般公式是：电流＝((280KW/380V)0.8.5机的电流怎么算 答：⑴当电机为单相电机时由P=UIcosθ得：I=P/Ucosθ,其中P为电机的额定功率，U为额定电压，cosθ为功率因数； ⑵当电机为三相电机时由P=√3×UIcosθ得：I=P/(√3×Ucosθ),其中P为电机的额定功率，U为额定电压，cosθ为功率因数。 功率因数
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1，一般具有电感或电容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。所以，供电部门对用电单位的功率因数有一定的标准要求。 (1) 最基本分析：拿设备作举例。例如：设备功率为100个单位，也就是说，有100个单位的功率输送到设备中。然而，因大部分电器系统存在固有的无功损耗，只能使用70个单位的功率。很不幸，虽然仅仅使用70个单位，却要付100个单位的费用。在这个例子中，功率因数是 (如果大部分设备的功率因数 小于时，将被罚款)，这种无功损耗主要存在于电机设备中(如鼓风机、抽水机、压缩机等)，又叫感性负载。功率因数是马达效能的计量标准。 (2) 基本分析：每种电机系统均消耗两大功率，分别是真正的有用功(叫千瓦)及电抗性的无用功。功率因数是有用功与总功率间的比率。功率因数越高，有用功与总功率间的比率便越高，系统运行则更有效率。 (3) 高级分析：在感性负载电路中，电流波形峰值在电压波形峰值之后发生。两种波形峰值的分隔可用功率因数表示。功率因数越低，两个波形峰值则分隔越大。保尔金能使两个峰值重新接近在一起，从而提高系统运行效率。 对于功率因数改善
三相功率计算公式 P＝1.732×U×I×COSφ (功率因数COSφ一般为0.7～0.85之间，取平均值0.78计算) 三相有功功率 P=1.732*U*I*cosφ 三相无功功率 P=1.732*U*I*sinφ 对称负载，φ：相电压与相电流之间的相位差 cosφ为功率因数，纯电阻可以看作是1，电容、电抗可以看作是0 有功功率的计算式：P=√3IUcosΦ (W或kw) 无功功率的公式: Q=√3IUsinΦ (var或kvar) 视在功率的公式：S=√3IU (VA或kVA) ⑴有功功率 三相交流电路的功率与单相电路一样，分为有功功率、无功功率和视在功率。不论负载怎样连接，三相有功功率等于各相有功功率之和，即： 当三相负载三角形连接时： 当对称负载为星形连接时因
UL=根号3*Up，IL= Ip 所以P＝= ULILcosφ 当对称负载为三角形连接时因 UL=Up，IL=根号3*Ip 所以P＝= ULILcosφ 对于三相对称负载，无论负载是星形接法还是三角形接法，三相有功功率的计算公式相同，因此，三相总功率的计算公式如下。 P＝根号3*Ip ULILcosφ ⑵三相无功功率： Q＝根号3*Ip ULILsinφ （3）三相视在功率 S＝根号3*Ip ULIL 对于交流电三相四线供电而言，线电压是380，相电压是220，线电压是根号3相电压 对于电动机而言一个绕组的电压就是相电压，导线的电压是线电压（指A相B 相C相之间的电压，一个绕组的电流就是相电流，导线的电流是线电流 当电机星接时：线电流＝相电流；线电压＝根号3相电压。三个绕组的尾线相连接，电势为零，所以绕组的电压是220伏 当电机角接时：线电流＝根号3相电流；线电压＝相电压。绕组是直接接380的，导线的电流是两个绕组电流的矢量之和 功率计算公式p=根号三UI乘功率因数是对的 用一个钳式电流表卡在A B C任意一个线上测到都是线电流 电流和相电流与钳式电流表测量无关，与电机定子绕组接线方式有关。 当电机星接时：线电流＝根3相电流；线电压＝相电压。 当电机角接时：线电流＝相电流；线电压＝根3相电压。 所以无论接线方式如何，都得乘以根3。 电机功率＝电压×电流×根3×功率因数
关于风机电机功率选择的说明： 致： 1、系统使用风量：40万m3/h； 2、因焦化粉尘摩啄力较强，真密度较大，极易在管道内沉积堵塞管道；风机选型充分考虑 尘管道堵塞问题，水平管流速为22~24m/s，垂直风管流速为18~20m/s； 3、风机选型充分考虑海拔对风机性能的影响，在达钢地区使用风压保证值不低于5000Pa； 4、计算方法：（计算方式见：附加2.） N（所需功率）=（Q×P÷1000×η×3600×0.98）×1.15 =（400000×5000÷1000×0.83×3600×0.98）×1.15 =（200 0000 0000÷2928240）×1.15 =726.786×1.15 =785.55（kw） 0.98—风机机械效率；1.15—电机储备系数；0.78—经计算所得电机内效率（温度50℃；风压保证值5000Pa）； 根据风机选型手册计算所需功率为：785.55kw，电机考虑100kw左右的储备功率，故选用900kw电机， 5、依据我方对焦化筛焦楼的治理经验，如风机电机功率选择太小，控制风量风压太小，管 道流速不能控制粉尘悬浮，又粉尘摩啄力较强，真密度较大，极易在管道内沉积堵塞管道，布袋的透气性降低，除尘器阻力增大，导致系统不能有效收尘。 6、正常工作时风机电机输出功率应在600kw左右，由我们选择的为变频调速电机及变频控 制工作方式（0 Hz～120 Hz可调），本身就具备了节能的目的，并不比小功率电机多耗能，反而具备了在管道粉尘沉积布袋除尘器阻力增大时可有效控制和调节等优越功能。 7、电机功率的增大，增加的投资成本是有我方承担的，不增加用户的投资成本的前提下具 备了储能、扩容等优点。 2012年4月23日
风机各种功率名词定义及计算方法 风机是依靠输入的机械能，提高气体压力并排送气体的流体机械。风机系统工作最终是将电能转换为风能，其中包含了功率的的传递和转换，因此功率是风机的一个重要参数。同时，在风机检测试验系统中，功率参数也是测试系统的重要检测项目。 风机在原动机驱动到出风过程中，输入电功率经过了一系列的传动、转换机构。风机的功率参数主要包括了叶轮功率、轴功率、输入功率、空气功率、全压有效功率、静压有效功率等参数，下面根据相关标准及经验解析，对风机主要功率参数进行介绍。 一 风机主要功率参数 01、风机叶轮功率 供给通风机叶轮的机械功率。 改为：风机通过轴提供给叶轮的机械功率。 注：这里主要讨论通过轴提供的功率，通过其他方式提供给叶轮的功率（如动压、静压差等）不考虑，因此主语部分一定要有。 02、风机轴功 传递到风机轴输入端的功率，是风机实际需要的功率，也是风机的净输入功率。它包括了风机轴、轴承、轴密封件等功率损耗，不包括联轴器、皮带轮、齿轮箱等驱动元件的功率损耗。 改为：传递到风机轴输入端的功率，是风机实际需要的功率，也是风机的净输入功率。它包括了风机轴、轴承、轴密封件等功率损耗，不包括联轴器、皮带轮、齿轮箱等驱动元件的功率损耗。 注：引入“净输入功率”概念，有人把“净输入功率”理解为“最终提供给叶轮的功率”是错误的。
03、风机输入功率 风机输入功率是指风机的净输入功率。扭矩仪测功率时，在联轴器等驱动元件的功率损耗忽略不计情况下，是扭矩仪的读数值，是风机的净输入功率，也就是风机轴功率。 改为：风机输入功率是指风机的净输入功率加上驱动元件的功率损耗部分。 扭矩仪测功率时，在联轴器等驱动元件的功率损耗忽略不计情况下，是扭矩仪的读数值，是风机的净输入功率，也就是风机轴功率。 注：强调一下扭矩仪测的是什么样的功率，明确考虑了那些，那些没考虑。 04、风机所需功率 是风机正常运行所需要的最大功率，包括超负荷情况下电机的预留功率，它是风机选配电机的重要依据。 改为：是风机正常运行所需要的最大功率，包括超负荷情况下电机的预留功率，它是风机选配电机的重要依据。 注：a.张总会议上达成的共识；b.一定要强调“是风机正常运行所需要的最大功率”，否则会烧电机的。 05、轴承的功率损失 轴、轴承、轴密封件等造成的功率损耗，统称为“轴承功率损失”。 改为：轴、轴承、轴密封件等造成的功率损耗，统称为“轴承功率损失”。注：a.张总会上定义的，由三部分组成；b. 名词中把“的”字去掉。06、驱动元件的功率损失
三相异步电动机功率的计算 2008-4-29 0:40:40 现场找不到功率表，要求以钳式电流表代替。即用电流表套住一根主电缆，测量其交流电流值，并换算为功率。 ※工人师傅的经验公式为：P=0.5*I 其中：P为电机有功功率，单位千瓦；I为实测电流，单位安培。 然则问题是，何以证明此经验公式？ 三、问题的研究 电机是普通三相异步电动机，Y型接法。额定电压380V，额定功率7.5KW，额定电流15.2A。 通过经验可知，三相电机总功率等于3乘以每相的功率，即p=3*u*i，其中： p为三相电机总功率，单位瓦 u为相电压，单位伏 i为相电流，单位安注：暂用字母大小写区分相电压与线电压 又查阅资料知，线电压等于1.732倍相电压，线电流等于相电流，即p=3*（U/1.732）*I，其中： p为三相电机总功率，单位瓦 U为线电压，即380伏 I为线电流，即钳式电流表实测电流，单位安 故:得到公式p=1.732*U*I 四、问题的解决 综上，P=1.732*U*I*cosφ/1000，其中： P为三相电机有功功率，单位千瓦
U为线电压，即380伏 I为线电流，即钳式电流表实测电流，单位安 cosφ为功率因数，针对电机通常取0.8 故：P=0.52*I≈0.5*I（KW），公式得证。 五、问题的补充 1 三相四线制 三相四线制供电方式，即国际电工委员会（IEC）规定的TN-C方式，是用工作零线兼作接零保护线，可以称作保护中性线，可用NPE表示。故三根相线、一根中性线。 三相五线制供电方式，即国际电工委员会（IEC）规定的TN-S方式，是把工作零线N和专用保护线PE严格分开的供电系统。故三根相线、一根工作零线、一根保护零线。 单相三线制是三相五线制的一部分，即根据国际电工委员会(IEC)标准和国家标准而定的TN—S系统，在配电中出现了N线和PE线。故相线、零线、接地线。 三相三线制一般常用于电力输送和工厂强力电源供电，它不是国际电工委员会（IEC）规定的方式。 2 Y型接法 采用三相三线制的三角形接法，为三组线圈头尾相接，适用于4.5KW以下电动机 采用三相四线制的Y形接法又称星形接法，为三组线圈的三个尾相接，形成一个Y形，适用于4.5KW以上电动机
风机所需功率P（KW）计算公式为 P=Q*p/（3600*1000*η0* η1） Q—风量，m3/h； p—风机的全风压，Pa； η0—风机的内效率，一般取0.75~0.85，小风机取低值、大风机取高值η1—机械效率， 1、风机与电机直联取1； 2、联轴器联接取0.95~0.98； 3、用三角皮带联接取0.9~0.95； 4、用平皮带传动取0.85 通风机效率公式: 风机效率= 风机功率/电机功率 电机功率= 3×电流×电压×0.8×0.95 风机功率= 风量/60×负压/1000 扇风机轴功率计算： N=h×Q/(102×η) N：扇风机轴功率，千瓦；h：扇风机全压，毫米水柱； Q：通风扇风机的风量，米3/秒；η：扇风机静效率。
空间加热功率计算功率计算方式: 设备室体散热量+工件吸热量+设备室内空气加热量+补充新鲜空气加热量=总需热量总需热量×其它耗损系数×热量余数 KW/小时×发热体热效率 设备室体散热量: 保温层散热系数×设备室体保温层面积之和×(工作温度----环境温度) 保温层散热系数:0.05W(㎡/℃) 相当于: 0.05J(㎡/℃) 0.05×222×(140-20)=1332(J/小时) 空气加热量计算: 密度×体积×(9.8牛顿/千克)=空气重量 1.293×100×9.8≈1268千克 空气比热×空气重量×(所需温度－室温)＝空间所需热量 空气比热:1006J(KG /℃) 1006×1268×(140-20)=153072960(J/小时) 工件吸热量计算: 铁比热×工件重量×(所需温度-室温)=工件吸热量 铁比热:460J(KG/℃) 460×3600×(140-20)=198720000(J/小时) 新鲜空气补充: 每小时补充的空气×空气比热×(工作温度—环境温度) 760×1006×(140-20)=91781485(J/小时) 总耗热量: 1332+153072960+198720000+91781485=443575777(J/小时) 总加温所需功率:(一小时) 总需热量×其它耗损系数×热量余数 KW/小时×发热体热效率 其它设备耗损系数:取1.2
电功率的计算公式 电功率的计算公式，用电压乘以电流，这个公式是电功率的定义式，永远正确，适用于任何情况。 对于纯电阻电路，如电阻丝、灯炮等，可以用“电流的平方乘以电阻”“电压的平方除以电阻”的公式计算，这是由欧姆定律推导出来的。 但对于非纯电阻电路，如电动机等，只能用“电压乘以电流”这一公式，因为对于电动机等，欧姆定律并不适用，也就是说，电压和电流不成正比。这是因为电动机在运转时会产生“反电动势”。 例如，外电压为8伏，电阻为2欧，反电动势为6伏，此时的电流是（8－6）/2＝1（安），而不是4安。因此功率是8×1＝8（瓦）。 另外说一句焦耳定律，就是电阻发热的那个公式，发热功率为“电流平方乘以电阻”，这也是永远正确的。 还拿上面的例子来说，电动机发热的功率是1×1×2＝2（瓦），也就是说，电动机的总功率为8瓦，发热功率为2瓦，剩下的6瓦用于做机械功了。 电工常用计算公式 一、利用低压配电盘上的三根有功电度表，电流互感器、电压表、电流表计算一段时间内的平均有功功率、现在功率、无功功率和功率因数。 （一）利用三相有功电度表和电流互感器计算有功功率 式中 N——测量的电度表圆盘转数 K——电度表常数（即每kW·h转数） t——测量N转时所需的时间S CT——电流互感器的变交流比
（二）在三相负荷基本平衡和稳定的情况下，利用电压表、电流表的指示数计算视在功率 （三）求出了有功功率和视在功率就可计算无功功率 （四）根据有功功率和现在功率，可计算出功率因数 例1某单位配电盘上装有一块500转／kW·h电度表，三支100／5电流互感器，电压表指示在400V，电流表指示在22A，在三相电压、电流平衡稳定的情况下，测试电度表圆盘转数是60S转了5圈。求有功功率、现在功率、无功功率、功率因数各为多少？ [解]①将数值代入公式（1），得有功功率P＝12kW ②将数值代入公式（2）；得视在功率S=15kVA ③由有功功率和视在功率代入公式（3），得无功功率Q=8l kVar ④由有功功率和现在功率代入公式（4），得功率因数cosφ= 0．8 二、利用秒表现场测试电度表误差的方法 （一）首先选定圆盘转数，按下式计算出电度表有N转内的标准时间 式中 N——选定转数 P——实际功率kW K——电度表常数（即每kW·h转数） CT——电流互感器交流比 （二）根据实际测试的时间（S）。求电度表误差 式中 T——N转的标准时间s t——用秒表实际测试的N转所需时间（s）
三相异步电动机功率的计算 一、问题的由来 前两天国家抽验XA5032，我被临时调到现场帮忙，偶然被问到测量电机功率的问题，才发现基础知识已忘记太多了，现总结在此。 这些知识虽与数控机床关系不大，与嵌入式系统距离更远，不过作为基础知识了解一下还是很有必要的。 二、问题的起因 ※现场找不到功率表，要求以钳式电流表代替。即用电流表套住一根主电缆，测量其交流电流值，并换算为功率。 ※工人师傅的经验公式为：P=0.5*I其中：P为电机有功功率，单位千瓦；I为实测电流，单位安培。 然则问题是，何以证明此经验公式？ 三、问题的研究 电机是普通三相异步电动机，Y型接法。额定电压380V，额定功率7.5KW，额定电流15.2A。 通过经验可知，三相电机总功率等于3乘以每相的功率，即p=3*u*i，其中： p为三相电机总功率，单位瓦
u为相电压，单位伏 i为相电流，单位安注：暂用字母大小写区分相电压与线电压 又查阅资料知，线电压等于1.732倍相电压，线电流等于相电流，即p=3*（U/1.732）*I，其中： p为三相电机总功率，单位瓦 U为线电压，即380伏 I为线电流，即钳式电流表实测电流，单位安 故:得到公式p=1.732*U*I 四、问题的解决 综上，P=1.732*U*I*cosφ/1000，其中： P为三相电机有功功率，单位千瓦 U为线电压，即380伏 I为线电流，即钳式电流表实测电流，单位安 cosφ为功率因数，针对电机通常取0.8 故：P=0.52*I≈0.5*I（KW），公式得证。 五、问题的补充
1三相四线制 三相四线制供电方式，即国际电工委员会（IEC）规定的TN-C方式，是用工作零线兼作接零保护线，可以称作保护中性线，可用NPE表示。故三根相线、一根中性线。 三相五线制供电方式，即国际电工委员会（IEC）规定的TN-S方式，是把工作零线N和专用保护线PE严格分开的供电系统。故三根相线、一根工作零线、一根保护零线。 单相三线制是三相五线制的一部分，即根据国际电工委员会(IEC)标准和国家标准而定的TN—S系统，在配电中出现了N线和PE线。故相线、零线、接地线。 三相三线制一般常用于电力输送和工厂强力电源供电，它不是国际电工委员会（IEC）规定的方式。
风机常用计算公式 风机是一种用于压缩和输送气体的机械，从能量观点来看，它是把原动机的机械能量转变为气体能量的一种机械。 风机分类及用途： 按作用原理分类 透平式风机--通过旋转叶片压缩输送气体的风机。 容积式风机—用改变气体容积的方法压缩及输送气体机械。 按气流运动方向分类 离心式风机—气流轴向驶入风机叶轮后，在离心力作用下被压缩，主要沿径向流动。 轴流式风机—气流轴向驶入旋转叶片通道，由于叶片与气体相互作用，气体被压缩后近似在园柱型表面上沿轴线方向流动。 混流式风机—气体与主轴成某一角度的方向进入旋转叶道，近似沿锥面流动。 横流式风机—气体横贯旋转叶道，而受到叶片作用升高压力。 按生产压力的高低分类(以绝对压力计算) 通风机—排气压力低于112700Pa； 鼓风机—排气压力在112700Pa~343000Pa之间； 压缩机—排气压力高于343000Pa以上； 通风机高低压相应分类如下(在标准状态下) 低压离心通风机：全压P≤1000Pa 中压离心通风机：全压P=1000~5000Pa 高压离心通风机：全压P=5000~30000Pa 低压轴流通风机：全压P≤500Pa 高压轴流通风机：全压P=500~5000Pa 一般通风机全称表示方法
型式和品种组成表示方法 压力:离心通风机的压力指升压（相对于大气的压力）,即气体在风机内压力的升高值或者该风机进出口处气体压力之差。它有静压、动压、全压之分。性能参数指全压（等于风机出口与进口总压之差）,其单位常用Pa、KPa、mH2O、mmH2O等。 流量:单位时间内流过风机的气体容积,又称风量。常用Q来表示,常用单位是;m3/s、m3/min、m3/h（秒、分、小时）。(有时候也用到“质量流量”即单位时间内流过风机的气体质量,这个时候需要考虑风机进口的气体密度,与气体成份,当地大气压,气体温度,进口压力有密切 影响,需经换算才能得到习惯的“气体流量”。 转速：风机转子旋转速度。常以n来表示、其单位用r/min(r表示转速，min表示分钟)。功率：驱动风机所需要的功率。常以N来表示、其单位用Kw。 常用风机用途代号
各种工况下风机所需功率计算 冶炼用的矿石在冶炼之前对矿石要进行烧结，烧结要用烧结机，而烧结炉则需用烟气主抽离心风机和冷却通离心风机。例如某中型钢厂有两个矿石烧结车间，一个装有62.5m2烧结机5台的车间，共使用离心风机29台，其中用在烧结机上有18台；另一个装有75m2烧结机3台的车间，共使用离心风机90台，其中用在烧结机上有8台，其它离心风机用在通风、除尘、降温及冷却。 离心风机行业生产的抽送烧结烟气的离心鼓离心风机有几十种型号规格，现举出几种型号的性能参数。 由沈阳鼓离心风机厂生产的D1600、D2000抽送烧结烟气的离心鼓离心风机，是为18~24m2烧结机配套的设备。该类鼓离心风机为单级单吸入双支撑结构，用电动机直接驱动。铸铁机壳水平剖分为上下两半，下机壳安装左右铸铁底座上。转子由优质碳素钢主轴、低合金结构钢焊接叶轮及轴套等组成。轴承为滑动轴承。 2、焦炉煤气输送鼓离心风机 焦炭是冶炼钢铁的主要燃料和还原剂，也是高炉中料粒的支撑剂和疏松剂，而炼焦炉内的煤气须经离心风机抽出后，一部分作为炼焦炉的燃料，一部分加压后送往钢厂作为燃料，另一部分用作生产其它副产品。 焦炉煤气输送的典型代表产品是沈阳鼓离心风机厂生产的D1250-31型离心鼓离心风机。其主要结构特点是机组由电动机、齿轮增速机、离心鼓离心风机、润滑系统和仪控系统组成。机壳为水平剖分式结构，轴承箱下面有横纵向定位键槽，以保持机体良好对中，并能适应机壳热膨胀；轴承箱与壳体铸成一体，增强刚度便于拆卸检修。 转子由主轴、3个叶轮、隔套、平衡盘和半联轴器等组成；叶轮采用高强度合金钢焊接结构。 轴承分为支撑轴承和止推轴承两部分，支撑轴承为椭圆瓦滑动轴承，止推轴承为米切尔双面止推滑动轴承。 密封设在级间、叶轮进口、平衡盘外围及轴两端，均为迷宫式拉别令密封。 其主要性能参数：进口流量为1250m3/min，进口压力98.07kPa，出口压力313.82kPa，主轴转速4776r/min，功率3670kW。 3、高炉鼓离心风机
三相电功率计算公式 2011-7-9 21:51 提问者：ziyouren65|浏览次数：33578次 我来帮他解答 回答共3条 2011-7-9 22:11 黔中游子姚启伦|十二级 功率分三种功率，有功功率P、无功功率Q和视在功率S。 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 三种功率和功率因素cosΦ是一个直角功率三角形关系：两个直角边是有功功率、无功功率，斜边是视在功率。 有功功率平方+无功功率平方=视在功率平方。 三相负荷中，任何时候这三种功率总是同时存在： 视在功率S= 有功功率P=Φ 无功功率Q=Φ 功率因数cosΦ=P/S sinΦ=Q/S 如供电电压是交流三相电，每相电压为220V， 已知电机额定电压为380V，额定电流为15A，请问，： 1、当三相异步电机在星形启动时，电功率计算公式是否为：根号3*U*I*功率因数，U是380V还是220V 2、当三相异步电机在角形运转时，电功率计算公式是否为：根号3*U*I*功率因数，U是380V还是220V 谢谢！
1》供电电压是交流三相电，每相电压为220V，电机额定电压为380V，额定电流为15A(应该是15KW△接的)，可将电机改为Y接以适应三相220V运行，其计算公式U＝220V，电压低了，电流大了，功率保持不变。 2》当三相电压为380V时，三相异步电机在原有接法中不论Y接还是△接，其计算公式U＝380V。 3》当三相电压为380V时，三相异步电机原为△接法改为Y接法时，因其绕组原来是承受380V的，改Y接法后其绕组能承受380V电压的根号3倍(即 380×≈660V)，绕组能承受660V电压在380V电压运行，其根号3需增至3次方。即： I＝P/×××U×cosφ) 计算结果应为原来的1/3电流或功率。
电流I，电压V，电阻R，功率W，频率F W=I的平方乘以R V=IR W=V的平方除以R 电流=电压/电阻 功率=电压*电流*时间 电流I，电压V，电阻R，功率W，频率F W=I的平方乘以R V=IR 电流I，电压V，电阻R，功率W，频率F W=I的平方乘以R V=IR W=V的平方除以R 电压V（伏特），电阻R（欧姆），电流强度I（安培），功率N（瓦特）之间的关系是： V=IR，N=IV =I*I*R, 或也可变形为:I=V/R,I=N/V等等.但是必须注意,以上均是在直流(更准确的说,是直流稳态)电路情况下推导出来的!其它情况不适用.如交流电路,那要对其作补充和修正求电压、电阻、电流与功率的换算关系
电流=I，电压=U，电阻=R，功率=P U=IR,I=U/R,R=U/I, P=UI,I=P/U,U=P/I P=U2/R,R=U2/P 就记得这一些了，不知还有没有 还有P=I2R P=IU R=U/I 最好用这两个；如电动机电能转化为热能和机械能。电流 符号: I 符号名称: 安培（安） 单位: A 公式: 电流=电压/电阻 I＝U/R 单位换算: 1MA（兆安）=1000kA（千安）=1000000A（安） 1A（安）=1000mA（毫安）=1000000μA（微安）单相电阻类电功率的计算公式= 电压U*电流I 单相电机类电功率的计算公式= 电压U*电流I*功率因数COSΦ 三相电阻类电功率的计算公式= 1.732*线电压U*线电流I （星形接法） = 3*相电压U*相电流I（角形接法） 三相电机类电功率的计算公式= 1.732*线电压U*线电流I*功率因数COSΦ（星形电流=I，电压=U，电阻=R，功率=P U=IR,I=U/R,R=U/I, P=UI,I=P/U,U=P/I P=U2/R,R=U2/P 就记得这一些了，不知还有没有 还有P=I2R ⑴串联电路 P（电功率）U（电压）I（电流）W（电功）R（电阻）T （时间） 电流处处相等 I1=I2=I 总电压等于各用电器两端电压之和 U=U1+U2 总电阻等于各电阻之和 R=R1+R2 U1：U2=R1：R2 总电功等于各电功之和 W=W1+W2 W1：W2=R1：R2=U1：U2 P1：P2=R1：R2=U1：U2 总功率等于各功率之和 P=P1+P2 ⑵并联电路 总电流等于各处电流之和 I=I1+I2 各处电压相等 U1=U1=U 总电阻等于各电阻之积除以各电阻之和R=R1R2÷（R1+R2） 总电功等于各电功之和 W=W1+W2 I1：I2=R2：R1 W1：W2=I1：I2=R2：R1 P1：P2=R2：R1=I1：I2 总功率等于各功率之和 P=P1+P2 ⑶同一用电器的电功率 ①额定功率比实际功率等于额定电压比实际电压的平方 Pe/Ps=(Ue/Us)的平方
电机功率的计算公式 扬程40米，流量45L/S 也就是每秒要将45L的水提升40米 假设管径是100MM，水的流速是（45*10＾-3）/(π/4*10^-2)=5.732M/S 水每秒获得的能量是动能+势能 动能E1＝0.5*45*5.732＾2＝4237J 势能E2＝45*9.8*40＝17640J 总能量E＝E1+E2＝21877J 所需功率＝21877W＝21.877KW 假设加压泵的效率η＝0.8 则电机所需功率P＝21.877/0.8=27KW 1、三相交流异步电动机的效率：η=P/（√3*U*I*COSφ） 其中，P—是电动机轴输出功率 U—是电动机电源输入的线电压 I—是电动机电源输入的线电流 COSφ—是电动机的功率因数 2、电动机的输出功率：指的是电动机轴输出的机械功率 3、输入功率指的是：电源给电动机输入的有功功率： P=√3*U*I*COSφ（KW） 其时，这个问题有些含糊，按说电动机的输入功率应该指的是电源输入的视在功率：S==√3*U*I 这个视在功率包括有功功率(电动机的机械损耗、铜损、铁损等)、无功功率。
皮带输送机电机功率计算公式 p=(kLv+kLQ+_0.00273QH)K KW 其中第一个K为空载运行功率系数，第二个K为水平满载系数，第三个K为附加功率系数。L为输送机的水平投影长度。Q为输送能力T/H.向上输送取加号向下取负号。 有功功率=I*U*cosφ 即额定电压乘额定电流再乘功率因数 单位为瓦或千瓦 无功功率=I*U*sinφ,单位为乏或千乏. I*U 为容量,单位为伏安或千伏安. 无功功率降低或升高时,有功功率不变.但无功功率降低时,电流要降低,线路损耗降低,反之,线路损耗要升高. 功率因数的角度怎么预算? 许多用电设备均是根据电磁感应原理工作的，如配电变压器、电动机等，它们都是依靠建立交变磁场才能进行能量的转换和传递。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，只不过它的功率并不转化为机械能、热能而已；因此在供用电系统中除了需要有功电源外，还需要无功电源，两者缺一不可。 在功率三角形中，有功功率P与视在功率S的比值，称为功率因数cosφ，其计算公式为：cosφ=P/S=P/[(P2+Q2)^(1/2)] P为有功功率，Q为无功功率。 在电力网的运行中，功率因数反映了电源输出的视在功率被有效利用的程度，我们希望的是功率因数越大越好。这样电路中的无功功率可以降到最小，视在功率将大部分用来供给有功功率，从而提高电能输送的功率。 1 影响功率因数的主要因素 (1)大量的电感性设备，如异步电动机、感应电炉、交流电焊机等设备是无功功率的主要消耗者。据有关的统计，在工矿企业所消耗的全部无功功率中，异步电动机的无功消耗占了60％～70％；而在异步电动机空载时所消耗的无功又占到电动机总无功消耗的60％～70％。所以要改善异步电动机的功率因数就要防止电动机的空载运行并尽可能提高负载率。 (2)变压器消耗的无功功率一般约为其额定容量的10％～15％，它的空载无功功率约为满载时的1/3。因而，为了改善电力系统和企业的功率因数，变压器不应空载运行或长期处于低负载运行状态。 (3)供电电压超出规定范围也会对功率因数造成很大的影响。 当供电电压高于额定值的10％时，由于磁路饱和的影响，无功功率将增长得很快，据有关资料统计，当供电电压为额定值的110％时，一般无功将增加35％左右。当供电电压低于额定值时，无功功率也相应减少而使它们的功率因数有所提高。但供电电压降低会影响电气设备的正常工作。所以，应当采取措施使电力系统的供电电压尽可能保持稳定。
电机及减速机扭矩与功率关系1.电机功率,转矩,转速的关系： 由物理学定律： 功=力*距离J=F*S ； 再由功率=功/时间=力*距离/时间=力*速度得到： P=J/T=F*S/t=F*V ---公式（1） 转矩(T)=扭力(F)*作用半径(R) T=F*R 推出F=T/R ---公式（2） 线速度(V)=ω*R=2πR*每秒转速(n转/秒) =2πR*每分转速(n转/分)/60 =πR*n（转/分）/30 ---公式(3) 将公式2、3代入公式1得: P=F*V=T/R*πR*n(转/分)/30 =π/30*T*n(转/分) 此处： P=功率单位W, T=转矩单位N.m, n分=每分钟转速单位转/分钟如果将P的单位换成KW,那么就是如下公式 P*1000=π/30*T*n 30000/π*P=T*n 30000/3.1415926*P=T*n T=9549.29≈9550P/n 此处:
P 功率单位为k W T 转矩单位N.m n每分钟转速单位转/分钟 2．转矩 2.1转矩相关术语 转矩定义 使机械元件转动的力矩称为转动力矩，简称转矩。机械元件在转矩作用下都会产生一定程度的扭转变形，故转矩有时又称为扭矩(torsional moment)。转矩是各种工作机械传动轴的基本载荷形式，与动力机械的工作能力、能源消耗、效率、运转寿命及安全性能等因素紧密联系，转矩的测量对传动轴载荷的确定与控制、传动系统工作零件的强度设计以及原动机容量的选择等都具有重要的意义。 转矩可分为静态转矩和动态转矩。 静态转矩是指不随时间变化或变化很小、很缓慢的转矩，包括静止转矩、恒定转矩、缓变转矩和微脉动转矩。 以下几种常见转矩术语： （1）静止转矩的值为常数，传动轴不旋转; （2）恒定转矩的值为常数，但传动轴以匀速旋转，如电机稳定工作时的转矩; （3）缓变转矩的值随时间缓慢变化，但在短时间内可认为转矩值是不变的; （4）微脉动转矩的瞬时值有幅度不大的脉动变化。 动态转矩是指随时间变化很大的转矩，包括振动转矩、过渡转矩和随机转矩三种。（1）振动转矩的值是周期性波动的;