電機在空載時轉(zhuǎn)子電流約等于零,定子電流基本上是勵磁電流,其主要成分是磁化電流,因此,空載時的功率因數(shù)很低,約為0.2。電機在加上負載后,轉(zhuǎn)子電流增大,輸出的機械功率增大,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)負載增大到一定程度,負載增大引起轉(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,在整個正常工作范圍內(nèi),只有在某一負載時有最大功率因數(shù),通常使在額定負載或略低于額定負載附近有最大功率因數(shù),一般為0.7~0.9,而空載,輕載時功率因數(shù)則很低。
針對電機功率因數(shù)的準確測量,一般需要從以下幾個方面下手來提高測量的準確性。
一、讓電參數(shù)測量準確。
1.電參數(shù)是否測得準是電機大部分參數(shù)準確測量的基礎(chǔ),包括功率因數(shù),而電參數(shù)準確測量的標準是什么呢?其實很簡單,各電參數(shù)的波形穩(wěn)定無雜波。
1) 首先,必須保證量程合適,對于測量,這是最重要的一點。選擇合適的測量量程就相當(dāng)于是選取不同精度的工具,試想,如果拿把米尺去測量一只筆芯的直徑,這又怎么能測得準呢?如果直接測量,如果發(fā)現(xiàn)當(dāng)前測量值小于30%的最大量程,那么你就需要調(diào)小當(dāng)前的測量量程了。如果通過電流傳感器間接測量,當(dāng)前測量值小于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)前的測量量程了。當(dāng)然,你得保證你的測量過程中都是不超量程的。
2)量程調(diào)對了還是存在偏差?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)的波形來考慮,目的就是濾除雜波,最終結(jié)果就是使波形“干凈”無雜波。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)電機轉(zhuǎn)速升高,變頻器出來的PWM波頻率升高至截止頻率以上時,會導(dǎo)致需要測量的PWM波經(jīng)過了一層濾波后產(chǎn)生畸變,使得測量也不準確。
3)正常來說,我們的系統(tǒng)存在默認更新率,所以默認可以準確測試某一頻率以上的電參數(shù),如果測量電機的轉(zhuǎn)速較低,即電機輸入電參數(shù)的頻率較低,此時系統(tǒng)默認的更新率并不能滿足測試條件,這個時候,必須改變功率分析儀的更新率以適應(yīng)測試要求。
二、選擇合適的無功計算公式
完成了第一點之后,接下來,就需要選擇合適的無功計算公式了,MPT1000電機測試平臺對于無功的計算提供了三種實用公式,以供不同測試模式的使用。在不同的測試模式下,如發(fā)現(xiàn)無功測試存在偏差,如果該測試模式下可選無功計算公式,則可以根據(jù)自己的需要選擇最接近真實值的計算公式。
三、適當(dāng)?shù)卣{(diào)零和補償
若用戶測試信號線過長,則線路產(chǎn)生的測量誤差不可忽略,此時就需要添加線路補償,以補償線路產(chǎn)生的測量誤差,使得計算值更加接近我們所需的真實值,補償設(shè)置越準確,測量值就越準確。此外,在設(shè)備使用過程中,由于環(huán)境條件改變、溫度改變或者其他因素,都會使得測量儀器的零點存在一定的漂移,這時就應(yīng)該進行調(diào)零操作,防止零漂誤差。
功率因數(shù)是異步電機的重要屬性之一,而對電機功率因數(shù)的準確測量,主要通過以下幾點進行考慮:
1. 保證電參數(shù)的測量條件:量程、抗干擾、更新率等。
2. 選擇合適的無功計算公式。
3. 適當(dāng)?shù)卣{(diào)零和補償。