永磁同步电动机主要参数

1.额定电流

每一台电动机都标有额定电流。在工作时，工作电流不应超过额定电流，超过额定电流，会损坏电动机;工作电流也不应太低于额定电流，造成大马拉小车的浪费现象。根据抽油机工作特点，电动机工作电流应在70%一100%额定电流范围内最为合适。

额定电流就是电机在允许的温度、海拔和安装条件下正常工作时所允许长期通过的最大电流。

对于一个三相5KW的电动机，额定电流指的是总电流还是单相得电流？即这个电动机的额定电流是5KW/380V=13A还是5KW/380V/3=4.3A?

三相电动机的额定电流指的是电机电源引入线的线电流，对于星型接法的电动机，线电流就等于相电流，对于三角形接法的电动机，线电流等于根号3倍的相电流。

额定电流计算公式：Ie=P/（√3U*η*COSφ）

P--电动机额定功率；U--电动机线电压；η--电动机满载时效率；COSφ---电动机满载时功率因数。 目前国产电动机无5kW这个规格，与之最接近的是5.5kW，以Y系列5.5kW 2极电机为例，η=85.5%，COSφ=0.88 则该电动机的额定电流为：Ie=5.5*1000/(√3*380*0.855*0.88)=11.1（A）

2.堵转电流

将电机轴固定不使其转动，通电，这时候的电流就是堵转电流，一般的交流电机，包括调频电机，是不允许堵转的。由交流电机的外特性曲线，交流电机在堵转时，会产生“颠覆电流”烧电机。堵转电流的字面意义很清楚，但大电机的实际测量不可能在额定电压下进行，所以派生出各种不同的实验方法测量后换算，有降压的，如用100V，或其它值，如用额定电流的，等等。堵转电流是把电动机转子固定住送100V的电压所产生的电流，启动电流是电机在刚一起动瞬间所产生的电流。

堵转电流是在异常负荷和压缩机咬缸等异常情况下，导致压缩机电机无法转动情况下的电流，堵转时的电流（堵转电流）大约是正常运行电流的4－8倍。由于电流大，电流会使绕组迅速升温，虽然热保护会动作，但也要一定的响应速度，电机发生堵转，是很有害的。电机在启动瞬间，电流的峰值也可接近或达到堵转电流。

3.空载电流

永磁同步电机的空载试验的目的是确定电动机的励磁参数和铁耗和机械损耗。空载时永磁同步电机的三相输入功率全部用以克服定子铜耗、铁耗和转子的机械损耗。由于铁耗的大小随电压的变化而变化；而机械损耗的大小仅与转速有关，而与端电压的高低无关。

异步电动机空载运行时，定了三相绕组中通过的电流，称为空载电流。绝大部分的空载电流用来产生旋转磁场，称为空载激磁电流，是空载电流的无功分量。还有很小一部分空载电流用于产生电动机空载运行时的各种功率损耗（如摩擦、通风和铁芯损耗等），这一部分是空载电流的有功分量，因占的比例很小，可忽略不计。因此，空载电流可以认为都是无功电流。从这一观点来看，它越小越好，这样电动机的功率因数提高了，对电网供电是有好处的。如果空载电流大，因定子绕组的导线载面积是一定的，允许通过的电流是一定的，则允许流过导线的有功电流就只能减小，电动机所能带动的负载就要减小，电动机出力降低，带过大的负载时，绕组就容易发热。但是，空载电流也不能过小，否则又要影响到电动机的其他性能。

4.额定电压

额定电压是电器设备在正常工作时所允许通过的最大电压。三相异步电动机内有定子铁芯，和转子铁芯，定子铁芯和转子铁芯的尺寸大小，决定了电动机的最大磁通量，和电磁转矩，电动机在额定电压下，刚好是电动机的最大磁通量，如果再加大电压，就会使铁芯趋向磁饱和，激磁电流增加，空载电流增加，损耗增加。所以，三相异步电动机的额定电压，就是该电动机的最佳工作电压。

5.额定功率

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。视在功率= sqrt(3)*电压*电流。有功功率= sqrt(3)*电压*电流*功率因数。

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角差造成的，或者说是电机中的储能元件电感造成的。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。效率是电机中的定转子铜损，铁损和机械损耗造成的。

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。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。

有功功率＋无功功率＝视在功率(是矢量相加)。效率＝额定功率÷有功功率×100％，永远小于1。

无功功率：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。在具有电感或电容的电路中，在每半个周期内，把电源能量变成磁场(或电场)能量贮存起来；然后，再释放，又把贮存的磁场(或电场)能量再返回给电源。只是进行这种能量的交换，并没有真正消耗能量，我们把这个交换的功率值，称为\" 无功功率\"。用于电路内部电场和磁场的交换，并且用来建立维持磁场所需要的电功率。它不对外做功，只是在电路内部进行能量转换。凡是有电磁线圈，需要建立和维持磁场的电气设备，就一定要有无功功率。例如:40瓦的日光灯，需要40瓦的有功功率，还需要80乏（Var）无功功率建立和维持电磁场。

6.功率因数

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。它决定于电路元件参数和工作频率，纯电阻电路的功率因数为1，纯电感电容电路的功率因数为0。功率因数cosΦ=P/S。

永磁同步电动机是一种异步启动的同步电机，由转子交流启动后牵入同步运行，类似于交流同步电动机。其运行是靠定子线圈在气隙中产生的旋转磁场与转子上磁钢间的相互吸引，使转子与定子气隙磁场同步旋转而做功。其转子等效为电阻电路，故功率因数高。因无励磁电流，其空载损耗小,电动机效率可达96%左右，较三相异步电动机高。影响永磁同步电机功率因数的原因是电压质量（电压幅值）和负载率。当电网电压高于电动机的反电势点时，永磁电机呈感性负载运行；反之，电动机呈容性负载运行。因此，电网电压波动会造成电机的功率因数波动，补偿困难。若电压幅值与电动机反电势点接近，偏差在±2%电压范围内时，电机功率因数大于或等于0.9，否则，功率因数较低；另外，当永磁同步电机的负载率低于25%时，电机功率因数也偏低。由于供用电方式的转换，如功率因数达不到0.9，需支付调整电费。为了提高功率因数，达到了节能降耗的目的，采取了如下措施：根据实测负载率适当调换电机，以保证适当的负载率；稳定系统电压，使其接近永磁同步电机的空载反电势；

7.额定转速，额定频率

额定转速(Ne)，发电机为了维持交流电的频率为50Hz或60Hz时所需要的转速，单位为转/分(r/min)。 额定频率(Fe)，是指在交变电流电路中一秒钟内交流电所允许而必须变化的周期数称额定频率。 举例：家用白炽灯泡使用的额定频率为50HZ，若低于这个额定值，灯将严重闪烁，剌激人的眼睛。 电机的额定转速：电机在额定电压、额定频率和额定功率输出时的转子转速。 额定转速点是电机的标志性参数之一，电机的额定转速是指电机在额定工况下的转速，通常额定转速点在电机的外特性曲线上对应着恒转矩区与恒功率区的交点。

对电机来说，额定点附近的效率比较高，所以应该使额定转速点与平均越野速度对应的电机转速匹配。

8.反向电势

反电动势是指有反抗电流通过趋势的电动势，其本质上属于感应电动势。根据电磁定律，当磁场变化时，附近的导体会产生感应电动势，其方向符合法拉第定律和楞次定律，与原先加在线圈两端的电压正好相反。这个电压就是反电动势。

电动机是将电能转化为机械能的装置，通电的线圈在磁场里受到磁场对它的安培力的作用，使得线圈绕轴旋转。安培力是线圈转动的动力来源。如果我们只看到安培力的动力作用，电动机的线圈会不断地加速，这显然是不可能的，因为每个电动机都有一个最大的转速。这个最大的转速是如何形成的呢？

通电瞬间线圈几乎不动而电流最大，安培力产生的转动力矩远大于阻力矩，线圈开始转动。线圈转动时它就开始切割磁感线，在线圈中产生一个“反向电动势E反”，与加载在线圈外部的电势差U（外部电源提供）相反，起减小电流的作用。开始时刻反向电动势很小，电流很大，安培力的转动力矩较大，转速逐渐加大。随着转速的加大，反向电动势增大，线圈中的电流也就减小了，安培力的转动力矩减小到与阻力矩抗衡时就是电动机的最大速度的时候。

当电机设计完毕，转子磁场与定子绕组的匝数都是确定的，因此唯一决定反电动势的因数是转子角速度，或者说是转子转速，随着转子速度的增加，反电动势也随之增加。如果电动机工作中由于机械阻力过大而停止转动，这时没有了反电动势，电阻很小的线圈直接接在电源两端，电流会很大，很容易烧毁电动机。

9.磁极数

大容量的同步电机均为转极式，即转子为磁极，由励磁绕组通以直流电产生，而同步机的极对数就是转子磁极的对数。八极电机就是转子有8个磁极，2p=8,即此电机有4对磁极。

一般汽轮发电机多为隐极式电机，极对数很少，一般为1、2对，而n=60f/p,所以他的转速很高，最高可达3000转（工频）；而水轮发电机的极数相当多，转子结构为凸极式，工艺比较复杂，由于他的极数很多，所以他的转速很低，可能只有每秒几转！

在2极(1对磁极)电机中，1对磁极距离在空间为360°，电流变化了半个周期，旋转磁场在空间便转了1/2转，即180°空间角度；电流变化一个周期，磁场便转了一圈，即360°空间角度。在4极(2对磁极)电机中，每对磁极距离在空间只有180°，当电流变化一个周期，旋转磁场在空间只移动180°，即半个圆周。

10. 变频器使用注意事项

变频器要正确接地，接地电阻小于10Ω。

变频器在一确定频率工作时，如遇到负载装置的机械共振点，应设置跳跃频率避开共振点。

电机首次使用或长期放置后使用，必须对电机进行绝缘检测。使用500V电压型兆欧表检测，电机绝缘电阻大于5MΩ。对电机绝缘检测时必须将变频器与电机连线断开。

变频器在海拔1000米以上地区使用时，须降额使用。 变频器输入侧与电源之间应安装空气开关和熔断器。 控制线应与主回路动力线分开，控制线采用屏蔽电缆 。 变频器与负载的配置：

变频器长期工作电流，I变长=I电×115% (I电--电动机额定电流)

变频器短期工作电流（可持续1～2分钟）, I变短=I变×150%（I变--变频器额定电流） 变频器瞬时工作电流（可持续数秒钟）, I变瞬= I变×180%