运行60hz电机在50hz -这是可能的,有什么选择?

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简介

与速度有关的基本表达式感应电动机频率N = 120f/P。从这个表达中,我们可以推导和理解许多事实。该表达式也有助于理解感应电机的启动转矩和满载转矩。在这篇文章中,让我们深入探讨,如果电源频率和电源电压变化,感应电机会发生什么。

电源电压变化对转矩和转速的影响

在我的文章中已经讨论过了感应电机的速度控制,很明显,感应电机的转矩(T)与电源电压的平方成正比。在启动过程中,电源电压保持在最小,因此扭矩也是最小的。当电源电压逐渐增大时,转矩增大的关系为:

T α s * V^2。

其中T =扭矩,

滑动和

V =电源电压。

因此,从上面的方程可以明显看出,在任何速度下的扭矩都与施加电压的平方成正比。定子电压降低10%,转矩降低20%。由于电源电压的降低,转矩的下降不仅会发生在电机启动期间,而且在运行条件下也会发生。应该认识到,当电源电压V降低时,则转矩T也会降低。但有一个负载连接到电机,它需要一个恒定的扭矩。因此,为了在降低电源电压期间保持恒定的转矩,作为补偿,电机的速度降低。

应该参考扭矩方程“T α s * V^2”来理解,随着电源电压的降低,滑差增加以保持恒定的扭矩。随着滑差的增加,电机的速度降低。

电源频率变化对扭矩和速度的影响

在陆地上使用的大型配电系统中,供电频率的变化很少发生。如果有一些主要的干扰或非常重的负荷连续波动,那么可能有一个最小的频率变化。但在船上使用的电气系统以及工厂和医院的应急供应系统上,频率可能会发生较大的变化。在使用柴油发动机和燃气轮机作为原动机的低功率系统中,如此大的频率变化是可能的。

如前所述,电机的速度与其频率之间的关系由表达式N = 120f/P给出。

从这个表达式中,很明显,电机的速度与电源频率成正比。因此,频率的任何减少或增加都会影响电机的速度。现在让我们来分析一下,当50Hz的电机在60Hz电源下运行时,到底会发生什么,反之亦然。

分析1:

当一个50hz的电机在60hz电源下运行时:

在一些国家,一般的做法是将所有家庭用品和设备额定为50赫兹供电。因此,当这样的小型家用设备连接到60赫兹的电源时,会造成严重的问题。为了更好地理解,让我们想象一下这个小计算:

[(60Hz - 50hz)/ 50hz] * 100 = 20%。因此,所有这些设备运行速度比正常额定速度快20%。这对设备是不安全的,因为绝缘可能额定容量较小,绕组可能烧坏。为了安全运行,我们需要减速器或昂贵的50赫兹电源。

此外,这个50赫兹的电机将完美地运行在60赫兹的供应,提供它的供应电压是逐步提高。

60hz / 50hz = 6/5 * 100 = 120%。

分析2:

60hz电机连接到50hz电源:

它与上面相同,但不是提高电源电压,而是必须降低电源电压。

50Hz/ 60hz = 5/6 * 100 = 80%。