淺析電壓變動(dòng)對電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行影響

        下面東莞電機(jī)分別說明電壓偏離額定值時(shí)，對電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的影響。為了簡單起見，在討論電壓變化時(shí)，假定電源的頻率不變，電動(dòng)機(jī)的負(fù)載力矩也不變。

1、對磁通的影響

        電動(dòng)機(jī)鐵芯中磁通的大小決定于電勢的大小，而在忽略定子繞組漏阻抗壓降的前提下，電勢就等于電動(dòng)機(jī)的電壓。由于電勢和磁通成正比地變化，所以，電壓升高，磁通成正比地增大；電壓降低，磁通成正比地減小。

2、對力矩的影響

        不論是啟動(dòng)力矩、運(yùn)行時(shí)的力矩或最大力矩，都與電壓的平方成正比。電壓愈低，力矩愈小。由于電壓降低，啟動(dòng)力矩減小，會(huì)使啟動(dòng)時(shí)間增長，如當(dāng)電壓降低20%時(shí)，啟動(dòng)時(shí)間將增加3.75倍。要注意的是，當(dāng)電壓降得低到某一數(shù)值時(shí)，電動(dòng)機(jī)的最大力矩小于阻力力矩，于是電動(dòng)機(jī)會(huì)停轉(zhuǎn)。而在某些情況下（如負(fù)載是水泵，有水壓情況下），電動(dòng)機(jī)還會(huì)發(fā)生倒轉(zhuǎn)。

3、對轉(zhuǎn)速的影響

        電壓的變化對轉(zhuǎn)速的影響較小。但總的趨向是電壓降低，轉(zhuǎn)速也降低，因?yàn)殡妷航档褪闺姶帕販p小。例如，對于具有額定轉(zhuǎn)差為2%而最大力矩為兩倍額定力矩的電動(dòng)機(jī)，當(dāng)電壓降低20%時(shí)，轉(zhuǎn)速僅減小1.6%。

4、對出力的影響

        出力即機(jī)軸輸出功率。它與電壓的關(guān)系與轉(zhuǎn)速對電壓的關(guān)系相似，電壓變化對出力影響不大，但隨電壓的降低出力也降低。

5、對定子電流的影響

        定子電流為空載電流與負(fù)載電流的向量和。其中負(fù)載電流實(shí)際上是與轉(zhuǎn)子電流相對應(yīng)的。負(fù)載電流的變化趨勢與電壓的變化相反，即電壓升高，負(fù)載電流減小，電壓降低，負(fù)載電流增加。而空載電流（或叫激磁電流）的變化趨勢與電壓的變化相同，即電壓增高，空載電流也增大，這是因?yàn)榭蛰d電流隨磁通的增大而增大。

當(dāng)電壓降低時(shí)，電磁力矩降低，轉(zhuǎn)差增大，轉(zhuǎn)子電流和定子中負(fù)載電流都增大，而空載電流減小。通常前者占優(yōu)勢，故當(dāng)電壓降低時(shí)，定子電流通常是增大的。

當(dāng)電壓升高時(shí)，電磁力矩增大，轉(zhuǎn)差減小，負(fù)載電流減小，而空載電流增大。但這里分兩種情況：當(dāng)電壓偏離額定值不大，磁通還增大得不多的時(shí)候，鐵芯未飽和，空載電流的增加是與電壓成比例的，此時(shí)負(fù)載電流減小占優(yōu)勢，定子電流是減小的；當(dāng)電壓偏離額定值較大，磁通增大得很多時(shí)，由于鐵芯飽和，空載電流上升得很快，以致它的增大占了優(yōu)勢，此時(shí)定子電流增加。所以，當(dāng)電壓增大時(shí)，定子電流開始略有減小，而后上升，此時(shí)，功率因數(shù)變壞。

6、對吸取無功功率的影響

        電動(dòng)機(jī)吸取的無功功率，一是漏磁無功功率，二是磁化無功功率，前者建立漏磁場，后者建立定、轉(zhuǎn)子之間實(shí)現(xiàn)電磁能量轉(zhuǎn)換用的主磁場。

漏磁無功功率與電壓的平方成反比地變化，而磁化功率與電壓的平方成正比地變化。但由于鐵芯飽的影響，磁化功率可能不與電壓的平方成正比地變化。所以 ，電壓降低時(shí)，從系統(tǒng)吸取的總的無功功率變化不大，還有可能減小。

7、對效率的影響

        若電壓降低，機(jī)械損耗實(shí)際上不變，鐵耗差不多與電壓平方成正比減少；轉(zhuǎn)子繞組的損耗和轉(zhuǎn)子電流平方成正比增加；定子繞組的損耗決定于定子電流的增加還是減少，而定子電流又決定于負(fù)載電流和空載電流間的互相關(guān)系。總的來說，電動(dòng)機(jī)在負(fù)載小時(shí)（≤40%），效率增加一些，而然后開始很快地下降。

8、對發(fā)熱的影響

        在電壓變化范圍不大的情況下，由于電壓降低，定子電流升高；電壓升高，定子電流降低。在一定的范圍內(nèi)，鐵耗和銅耗可以相互補(bǔ)償，溫度保持在容許范圍內(nèi)。因此，當(dāng)電壓在額定值±5%范圍內(nèi)變化時(shí)，電動(dòng)機(jī)的容量仍可保持不變。但當(dāng)電壓降低超過額定值的5%時(shí)，就要限制電動(dòng)機(jī)的出力，否則定子繞組可能過熱，因?yàn)榇藭r(shí)定子電流可能已升到比較高的數(shù)值。當(dāng)電壓升高超過10%時(shí)，由于磁通密度增加，鐵耗增加，又由于定子電流增加，銅耗也增加，故定子繞組溫度將超過允許值。