安紅戰(zhàn) 方蕾

摘要：三相異步電動機是一種重要的動力裝置，具有結(jié)構(gòu)簡單、維護方便的特點。隨著控制技術(shù)的發(fā)展，三相異步電動機在高性能的調(diào)速領(lǐng)域也得到了廣泛的應用。但要實現(xiàn)電動機的良好控制，除了依托先進的控制技術(shù)之外，還需知道其電氣參數(shù)。電動機的電氣參數(shù)對設(shè)計控制系統(tǒng)、分析運動特性都有重要的作用。本文介紹了一種計算三相異步電動機等效電路電氣參數(shù)的方法，本方法在滿足計算精度的同時具有簡單、易用的特點，便于工程上的使用。

關(guān)鍵詞：電動機;動力裝置;等效電路;參數(shù);方法

中圖分類號：TM343+.2 ?文獻標識碼：A

1 引言

三相異步電動機等效電路電氣參數(shù)的確定，對其運行特性的分析與計算、高性能控制系統(tǒng)的設(shè)計具有重要的意義，所以長期以來許多科研人員進行了電動機電氣參數(shù)的計算方法研究，提出了多種計算方法，如試驗測定法、經(jīng)驗估算法、在線辨識法等，其中最為典型的是實驗測定法。通過試驗測定法可得到高精度的電動機電氣參數(shù)，但其需要試驗設(shè)備，再是過程比較麻煩，在實際工程中應用并不方便。本文提出了一種在滿足精度條件下的電動機電氣參數(shù)快速計算法，便于實際工程中使用。

2 三相異步電動機等效電路電氣參數(shù)的典型計算方法

三相異步電動機的T型等效電路如圖1所示。異步電動機有兩種參數(shù)，一種是表示空載狀態(tài)的勵磁參數(shù)即Rm、Xm，另一種是對應短路電流的短路參數(shù)即R1、X1、R2、X2。計算電動機等效電路的電氣參數(shù)，就是確定這六個參數(shù)的數(shù)值。勵磁參數(shù)和短路參數(shù)可分別通過空載試驗與短路試驗測定。

2.1 空載試驗與勵磁參數(shù)的確定

空載試驗時，在電動機定子繞組上施加額定電壓和頻率的對稱三相電源，轉(zhuǎn)軸不帶任何負載。此時，電動機的轉(zhuǎn)速近似同步轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)差率s≈0，T形等效電路中的附加電阻（1-s）R2/ s≈∞，轉(zhuǎn)子電流I2=0，轉(zhuǎn)子側(cè)成開路狀態(tài)，對應的等效電路如圖2所示。此時電動機的輸入功率P0全部用以克服定子銅耗pcul、鐵耗pFe和轉(zhuǎn)子的機械損耗pΩ，即：

對于大中型異步電動機，可取 ，對于100kW以下的電動機，可取X2=0.67Xs（2、4、6極）或X2=0.57Xs（8、10極）。至此，三相異步電動機等效電路的六個電氣參數(shù)可全部確定下來。

3 一種簡便估算電動機電氣參數(shù)的方法分析

利用空載試驗和短路試驗可以得到電動機比較精確的電氣參數(shù)，但需要相應的試驗設(shè)備。一般的普通用戶根本沒有試驗設(shè)備，拿到一個電機后，所能得知的參數(shù)即其銘牌參數(shù)。但進行電機調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計或運動特性分析時，又需要知道電機的電氣參數(shù)。

通過電動機的銘牌參數(shù)快速估算出具有足夠精度的電氣參數(shù)，將是一件很有意義的事情。

現(xiàn)有山東某集團主風機-煙氣輪機能量回收組電動機的技術(shù)參數(shù)為：額定功率14000kW，額定電壓10kV，額定電流916A，額定效率0.968，額定轉(zhuǎn)速1487rpm，直接起動電流倍數(shù)4.11，△連接。利用公式（5）～（10）進行計算，可得電動機的電氣參數(shù)分別為：R1=0.221Ω，X1=2.324Ω，R2=0.181Ω，X2=2.285Ω，Rm=1.379Ω，Xm=94.531Ω，與用文獻[4]中介紹的計算方法所得的計算結(jié)果相近，說明了本文提出的計算方法具有足夠的計算精度。

4 結(jié)論

本文提出的估算方法，有利于在工程上快速求出電機的電氣參數(shù)，便于對電機的運動特性進行定性分析，有利于控制系統(tǒng)的設(shè)計和仿真。若需要更加精確的參數(shù)值，可以此估算值為基礎(chǔ)，利用辨識算法得到更加精確的結(jié)果。

參考文獻：

[1]顧繩谷.電機及拖動基礎(chǔ)（上冊）[M].北京：機械工業(yè)出版社，2001.

[2]劉迪.異步電動機參數(shù)辨識仿真研究[J].船電技術(shù)，2013，33（7）.

[3]姚家祎.三相交流異步電動機阻抗參數(shù)計算[J].建筑電氣，2016，4.

[4]陳德傳.異步電動機T型等值電路參數(shù)估算的新方法探討[J].電氣傳動自動化，2003，25（1）.