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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。
三相异步电动机功率的计算引言：一、三相异步电动机的结构二、三相异步电动机的功率定义三、三相异步电动机的功率计算公式1.有功功率：有功功率是指电机传递给负载的功率，也是电机真正转化为有用功的能力。
有功功率的计算公式如下：P = U × I × √3 × cosφ其中，P表示有功功率，U表示电机的额定电压，I表示电流的有效值，√3表示三相电压与线电压的关系，cosφ表示功率因数。
2.无功功率：无功功率是指电机传递给负载的无功功率，也是电机损耗的能力。
无功功率的计算公式如下：Q = U ×I × √3 × sinφ其中，Q表示无功功率，U表示电机的额定电压，I表示电流的有效值，√3表示三相电压与线电压的关系，sinφ表示功率因数的正弦值。
3.视在功率：视在功率是指电机耗费的总功率，即有功功率和无功功率的矢量和。
视在功率的计算公式如下：S=√(P²+Q²)其中，S表示视在功率，P表示有功功率，Q表示无功功率。
四、三相异步电动机功率的效率计算电机的效率是指电机将输入的电能转化为有用输出功率的能力。
电机的效率可以通过以下公式计算：η = Pout / Pin × 100%其中，η表示电机的效率，Pout表示电机的输出功率，Pin表示电机的输入功率。
五、影响三相异步电动机功率的因素1.频率：在电机设计过程中，根据特定的电源频率确定了电机的额定转速和容量。
如果电源频率发生变化，电机的输出功率也会相应变化。
2.电压：电压是电机输出功率的关键因素。
当电源电压变化时，电机的输出功率也会相应变化。
3.负载：电机的输出功率与负载之间存在线性关系。
负载越大，电机的输出功率越大。
结论：三相异步电动机功率的计算是工程实践中非常重要的一部分，它能反映电机的性能和适用范围。
合理计算和选择电机的功率对于确保电动机正常工作和提高工作效率至关重要。
异步电动机的功率流程图：由异步电动机的运行原理可知：当电动机定子接入三相交流电源后，定子绕组中建立的旋转磁场使转子绕组中感应出电流，两者相互作用产生电磁转矩Te使转子加速，直到稳定于低于同步转速n0的某一转速n0。
由于旋转磁场和转子承受同样的转矩，但具有不同的转速，因此在传到转子上的电磁功率Pm与转子轴上产生的机械功率Pi之间存在功率差Ps，称为转差损耗，它将通过转子导体发热而消耗掉，即Ps=Pcu2。
异步电动机流程图如图。
异步电动机的效率为输出机械功率P2与输入电功率P1之比。
在忽略了电动机定子与转子的一些损耗后，也可以用P2与电磁功率Pm之比来表示，即Ƞ=P2/P1≈P2/Pm=1-s转差功率Ps=sPm=sP2/(1-s)=sKT1n/(1-s)T1=C其中T1——不同性质的负载；C——常数，a=0、1、2分别表示恒转矩负载、转矩与转速成正比的负载以及转矩与转速平方成正比的负载（如离心泵、风机等）可得Ps=s(KC/(1-s)在s=0时，可得电动机最大机械功率输出P2max=KC电动机转差功率损耗系数Ps/P2max=s电动机的转差损耗系数表示转差损耗对调速拖动装置的最大输出机械功率的比值。
比值越大，能耗越大，运行越不经济。
异步电动机交流调速的方法：不论电机的形式怎么变化其工作的原理都是不变的。
任何电机的工作原理都是基于电磁感应定律和电磁力定律的。
三相异步电机同样是基于这两大定律。
当然三相异步电动机基于此，还有自己的特点。
它是感应电机其产生感应电流的方式是定子通入电流，其中一部分磁通在短路环中产生了感应电流。
只有通过电流阻碍磁通，才能使电机产生相位差。
而相位差就是形成旋转磁场的原因。
三相异步电动机有着其固定的转速公式：n＝／p（1-s）从上面的公式我们不难看出三相异步电动机的运作原理以及影响因素。
通过其中P、S的不同，从而产生不同的调速方法。
起本质就是改变交流机的同步转速或者不同步转速。
而其中被广泛使用的不改变同步转速方法有许多，其主要有绕线式的多种调速方法，比如转子串电阻调速、串级调速等等。
三相异步电动机的有功功率和额定功率的区别和联系:额定功率是电机运行在额定点输出的机械功率。
额定功率=sqrt（3）*额定电压*额定电流*功率因数*效率。
这是特指额定点。
视在功率=sqrt（3）*电压*电流。
有功功率=sqrt（3）*电压*电流*功率因数，这个有功功率是电机输入的电功率，它不同于视在功率是交流电压电流的相交差造成的，或者说是电机中的储能元件电感造成的。
效率是电机中的定转子铜损，铁损和机械损耗造成的，完全不同的概念。
无功功率没有功率损耗，只是有能量以磁场的形式储存在储能元件中，没有传递到机械功率输出，而效率的损耗全部转化成了热能，会使电机产生温升。
电动机从电网上吸收电能经过电磁感应定律的规定，变成电动机转子旋转，带动负载机械做功，这样就将电能转化成机械能。
电动机输出的能量为电动机的额定功率。
电动机运行时因线圈发热、轴承摩擦等很多损耗为电动机损耗。
将额定功率和所有的损耗加起来，就为电动机从电网中吸收的有功功率。
电动机将电能转化成机械能是离不开磁场的，磁场的建立就是靠电动机线圈通电形成的，那么形成磁场也需要能量，这部分的能量并没有转化成机械能和热能，相当于媒介，此部分能量为电动机的无功功率。
有功功率＋无功功率＝视在功率，注意：这可是矢量相加哟。
效率＝额定功率÷有功功率×100％永远小于1一、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数及峰值因子的概念1.有功功率：可以转化成其他形式能量（热、光、动能）的能量。
以P来表示，单位为W。
一般来说，有功功率是相对于纯阻性负载来说的。
2.无功功率：功率从能量源传递到负载并能反映功率交换情况的功率就是无功功率。
以Q来表示，单位为Var。
它的产生是由于感性负载、容性负载、以及电压和电流的失真。
这种功率可导致额外的电流损失。
3.视在功率：有功功率和无功功率的几何之和（即平方和的均方根），它用来表示电气设备的容量。
以S来表示，单位为V A。
4.功率因数：正弦交流电压与电流的相位差称为功率因数角，以Φ来表示，没有单位，而这个功率因数角的余弦值称为功率因数。
异步电动机的功率、转矩与运行性能三相异步电动机的功率与转矩关系一、功率关系异步电动机在负载时，负载时，P 1 从电源输入的电功率借助于气隙旋转磁场的作用，作用，从定子通过气隙P M 传送到转子，传送到转子，这部分功率称为电磁功率P mec再扣除转子的机械损耗pmec 再扣除转子的机械损耗P 和杂散损耗，可得转子轴 2 和杂散损耗p , 上输出的机械功率P2 上输出的机械功率消耗于定子绕组的电阻而变成铜耗pCu1消耗于定在转子电子铁心变阻上消耗为铁耗的铜耗pFepCu2pmec + p 正常运行时，转差率很小，正常运行时，转差率很小，转于中磁通的变化频率很低，于中磁通的变化频率很低，通常仅1~ 常仅~3Hz,所以转子铁耗，一般可略去不计。
因此，一般可略去不计。
因此，从传送到转子的电磁功率中扣除转子铜耗后，子铜耗后，可得转换为机械能的总机械功率功率方程式P = 3U1 I1 cos 1 1pcu1 = 3I R12 1PM : pCu 2 : Pm = 1: s : (1 s )可见，转速n越低，s越大，转子铜耗越大'2 2 ' 2pFe = 3I 02 RmR PM = P pCu1 pFe = 3I 1 s ' ' ' PM = 3E2 I 2 cos 2 = 3E2 I 2 cos 2′ ′ pcu 2 = 3I 22 R2 = sPMPm = PM pCu 2 = (1 s ) PM 转差功率P2 = Pm ( pm + pa )二、转矩关系功率等于相应的转矩与机械角速度的乘积。
功率等于相应的转矩与机械角速度的乘积。
P = T Pm = P2 + pm + paT = T2 + Tm + Ta = T2 + T0空载转矩电磁转矩电动机输出的机械转矩机械损耗转矩附加损耗转矩n Pm = (1 s ) PM = PM = PM 1 n1Pm PM = =T 1电磁转矩既等于总机械功率除以转子的机械角速度，电磁转矩既等于总机械功率除以转子的机械角速度，也等于电磁功率除以旋转磁场的同步角速度。
三相异步电动机的有功功率和额定功率的区别和联系:额定功率是电机运行在额定点输出的机械功率。
额定功率=sqrt（3）*额定电压*额定电流*功率因数*效率。
这是特指额定点。
视在功率=sqrt（3）*电压*电流。
有功功率=sqrt（3）*电压*电流*功率因数，这个有功功率是电机输入的电功率，它不同于视在功率是交流电压电流的相交差造成的，或者说是电机中的储能元件电感造成的。
效率是电机中的定转子铜损，铁损和机械损耗造成的，完全不同的概念。
无功功率没有功率损耗，只是有能量以磁场的形式储存在储能元件中，没有传递到机械功率输出，而效率的损耗全部转化成了热能，会使电机产生温升。
电动机从电网上吸收电能经过电磁感应定律的规定，变成电动机转子旋转，带动负载机械做功，这样就将电能转化成机械能。
电动机输出的能量为电动机的额定功率。
电动机运行时因线圈发热、轴承摩擦等很多损耗为电动机损耗。
将额定功率和所有的损耗加起来，就为电动机从电网中吸收的有功功率。
电动机将电能转化成机械能是离不开磁场的，磁场的建立就是靠电动机线圈通电形成的，那么形成磁场也需要能量，这部分的能量并没有转化成机械能和热能，相当于媒介，此部分能量为电动机的无功功率。
有功功率＋无功功率＝视在功率，注意：这可是矢量相加哟。
效率＝额定功率÷有功功率×100％永远小于1一、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数及峰值因子的概念1.有功功率：可以转化成其他形式能量（热、光、动能）的能量。
以P 来表示，单位为W。
一般来说，有功功率是相对于纯阻性负载来说的。
2.无功功率：功率从能量源传递到负载并能反映功率交换情况的功率就是无功功率。
以Q来表示，单位为Var。
它的产生是由于感性负载、容性负载、以及电压和电流的失真。
这种功率可导致额外的电流损失。
3.视在功率：有功功率和无功功率的几何之和（即平方和的均方根），它用来表示电气设备的容量。
以S来表示，单位为VA。
4.功率因数：正弦交流电压与电流的相位差称为功率因数角，以Φ来表示，没有单位，而这个功率因数角的余弦值称为功率因数。
