電機(jī)在空載時(shí)轉(zhuǎn)子電流約等于零,定子電流基本上是勵(lì)磁電流,其主要成分是磁化電流,因此,空載時(shí)的功率因數(shù)很低,約為0.2。電機(jī)在加上負(fù)載后,轉(zhuǎn)子電流增大,輸出的機(jī)械功率增大,定子電流中的有功成分增大,因此定子的功率因數(shù)迅速增大。但當(dāng)負(fù)載增大到一定程度,負(fù)載增大引起轉(zhuǎn)差率s較大,轉(zhuǎn)子的電壓、電流之間的相位角較大,轉(zhuǎn)子的功率因數(shù)下降,定子的功率因數(shù)也隨之減小。換言之,在整個(gè)正常工作范圍內(nèi),只有在某一負(fù)載時(shí)有最大功率因數(shù),通常使在額定負(fù)載或略低于額定負(fù)載附近有最大功率因數(shù),一般為0.7~0.9,而空載,輕載時(shí)功率因數(shù)則很低。
針對(duì)電機(jī)功率因數(shù)的準(zhǔn)確測(cè)量,一般需要從以下幾個(gè)方面下手來(lái)提高測(cè)量的準(zhǔn)確性。
一、讓電參數(shù)測(cè)量準(zhǔn)確。
1.電參數(shù)是否測(cè)得準(zhǔn)是電機(jī)大部分參數(shù)準(zhǔn)確測(cè)量的基礎(chǔ),包括功率因數(shù),而電參數(shù)準(zhǔn)確測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)是什么呢?其實(shí)很簡(jiǎn)單,各電參數(shù)的波形穩(wěn)定無(wú)雜波。
1) 首先,必須保證量程合適,對(duì)于測(cè)量,這是最重要的一點(diǎn)。選擇合適的測(cè)量量程就相當(dāng)于是選取不同精度的工具,試想,如果拿把米尺去測(cè)量一只筆芯的直徑,這又怎么能測(cè)得準(zhǔn)呢?如果直接測(cè)量,如果發(fā)現(xiàn)當(dāng)前測(cè)量值小于30%的最大量程,那么你就需要調(diào)小當(dāng)前的測(cè)量量程了。如果通過(guò)電流傳感器間接測(cè)量,當(dāng)前測(cè)量值小于30%*量程,或者顯示值小于30%*量程*傳感器變比,則你就需要調(diào)小當(dāng)前的測(cè)量量程了。當(dāng)然,你得保證你的測(cè)量過(guò)程中都是不超量程的。
2)量程調(diào)對(duì)了還是存在偏差?那么你就可能需要設(shè)置合適的線路濾波了。其線路濾波的截止頻率需要根據(jù)電參數(shù)的波形來(lái)考慮,目的就是濾除雜波,最終結(jié)果就是使波形“干凈”無(wú)雜波。當(dāng)然,截止頻率太高則可能濾不掉雜波,如果截止頻率太低則當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速升高,變頻器出來(lái)的PWM波頻率升高至截止頻率以上時(shí),會(huì)導(dǎo)致需要測(cè)量的PWM波經(jīng)過(guò)了一層濾波后產(chǎn)生畸變,使得測(cè)量也不準(zhǔn)確。
3)正常來(lái)說(shuō),我們的系統(tǒng)存在默認(rèn)更新率,所以默認(rèn)可以準(zhǔn)確測(cè)試某一頻率以上的電參數(shù),如果測(cè)量電機(jī)的轉(zhuǎn)速較低,即電機(jī)輸入電參數(shù)的頻率較低,此時(shí)系統(tǒng)默認(rèn)的更新率并不能滿足測(cè)試條件,這個(gè)時(shí)候,必須改變功率分析儀的更新率以適應(yīng)測(cè)試要求。
二、選擇合適的無(wú)功計(jì)算公式
完成了第一點(diǎn)之后,接下來(lái),就需要選擇合適的無(wú)功計(jì)算公式了,MPT1000電機(jī)測(cè)試平臺(tái)對(duì)于無(wú)功的計(jì)算提供了三種實(shí)用公式,以供不同測(cè)試模式的使用。在不同的測(cè)試模式下,如發(fā)現(xiàn)無(wú)功測(cè)試存在偏差,如果該測(cè)試模式下可選無(wú)功計(jì)算公式,則可以根據(jù)自己的需要選擇最接近真實(shí)值的計(jì)算公式。
三、適當(dāng)?shù)卣{(diào)零和補(bǔ)償
若用戶測(cè)試信號(hào)線過(guò)長(zhǎng),則線路產(chǎn)生的測(cè)量誤差不可忽略,此時(shí)就需要添加線路補(bǔ)償,以補(bǔ)償線路產(chǎn)生的測(cè)量誤差,使得計(jì)算值更加接近我們所需的真實(shí)值,補(bǔ)償設(shè)置越準(zhǔn)確,測(cè)量值就越準(zhǔn)確。此外,在設(shè)備使用過(guò)程中,由于環(huán)境條件改變、溫度改變或者其他因素,都會(huì)使得測(cè)量?jī)x器的零點(diǎn)存在一定的漂移,這時(shí)就應(yīng)該進(jìn)行調(diào)零操作,防止零漂誤差。
功率因數(shù)是異步電機(jī)的重要屬性之一,而對(duì)電機(jī)功率因數(shù)的準(zhǔn)確測(cè)量,主要通過(guò)以下幾點(diǎn)進(jìn)行考慮:
1. 保證電參數(shù)的測(cè)量條件:量程、抗干擾、更新率等。
2. 選擇合適的無(wú)功計(jì)算公式。
3. 適當(dāng)?shù)卣{(diào)零和補(bǔ)償。