不平衡电源电压对电机性能的影响

对于三相电机来说，三相电压不平衡是一个常见的问题，但我们必须清楚三相电压不平衡对电机性能的影响。今天，女士将与您就此问题进行交流和分享。

电压不均匀对电机性能有什么影响

对电机电流的影响

不平衡电压的负序分量在电机的气隙中产生与转子旋转方向相反的磁场。电压中的小负序分量可能会使流经绕组的电流远大于电压平衡时的电流。流经转子条的电流频率几乎是额定频率的两倍，因此转子条中的电流挤流效应使得转子绕组的损耗增量远大于定子绕组的损耗增量。

当电机在不平衡电压下以额定转速运行时，电流不规则度很大，约为电压不平衡度的6-10倍。电流不平顺与堵转运行时的电压不平顺基本相同，但堵转运行时的视在功率增量很小。

对电机发热性能的影响

当电机在不平衡电压下运行时，由于电流和电压的负序分量，定子损耗增加，因此定子绕组的温升高于平衡电压下的温升。

由于电流的挤压效应，转子损耗的增加程度增加。

此外，电压不平衡通常与正序分量减小有关，使定子正序分量电流增大。

对电机转矩的影响

当电压不平衡时，电机的堵转转矩、最小转矩和最大转矩都会降低。如果电压不平衡严重，电机将无法正常工作。

电压不平衡与频率为电源频率两倍的振荡转矩的产生有关。振荡转矩的幅值随着电压的正序分量和负序分量的乘积线性增加。当不平衡度fu=0.05时，振荡转矩的峰值在额定转矩的25%以内。当振荡扭矩的临界扭转频率接近2倍工频时，整个轴系可能产生不允许的扭转振动。

影响电机的满载转速

当电机在不平衡电压下满负荷运行时，转差率随着转子附加损耗的增加而增加，因此转速会略有下降。

导致电机噪声和振动增加

随着电压(电流)不平衡的增加，电机的噪声和振动可能会增加。振动可能会损坏电机或整个驱动系统。

电机以降低的速度运行，以防止过热

在与交流电机电源相连的三相电压系统中，当负序分量(至少是电机的热时间常数)超过正序分量的1%时，电机的允许输出功率应低于额定功率，以减少电机损坏的可能性。电机运行时，建议电压不平衡不超过5%；粗糙度根据公式(1):确定

在公式(1)中：

Un——电源电压中负序分量的均方根值；

Up——电源电压中正序分量的均方根值。

电压不平衡百分比的计算

电机用户可以通过公式(2)和(3)方便地从三相电压读数中确定电压的不平衡百分比 u (%)，取较大值作为评估结果。

在公式(2)和(3)中

Umax——最大三个电压值(v)；

Umin——三个电压值中的最小值(v)；

Up——三个电压值的平均值(v)。

电压不均匀性(不平衡率)计算示例

目前，测量一个电路提供的三相电压分别为220伏、215伏和210伏。请计算三相电压不平衡百分比 u (%)。

根据问题中给出的三相电压值：

三相电压平均值为Up=(220 215 210)/3=215伏。

三个电压值的最大值和最小值与平均值之差的绝对值为5V。

三相电压不平衡率为 u=5/215 100%=2.33%。

通过分析计算，三相电压系统的实际负序分量在正序分量中所占的百分比可高达18%，远高于计算值。如果电压不平衡百分比超过5%，则需要研究电流的负序分量。

以上非官方内容仅代表个人观点。