此文為一小部分工程技術(shù)員寫出。這部分人員要使用,選購電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)裝置,對(duì)于電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)略懂一點(diǎn),又知之不深。對(duì)于一些似是而非說法,將信將疑。

  說法:回路功率因數(shù)高,電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的效率必定也高,在同樣電流下,電動(dòng)機(jī)">

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技術(shù)頻道

回路功率因數(shù)解惑

此文為一小部分工程技術(shù)員寫出。這部分人員要使用,選購電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)裝置,對(duì)于電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)略懂一點(diǎn),又知之不深。對(duì)于一些似是而非說法,將信將疑。

  說法:回路功率因數(shù)高,電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的效率必定也高,在同樣電流下,電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩當(dāng)然也大。請(qǐng)問對(duì)錯(cuò)?

這是一個(gè)錯(cuò)誤的說法。
  一、所謂‘回路’是指軟起動(dòng)裝置與電動(dòng)機(jī)串連以后與電網(wǎng)連成的閉路?!芈饭β室驍?shù)’就是串連支路的功率因數(shù)。回路功率因數(shù)高說明電網(wǎng)供出的伏安數(shù)中有功部分的份額大?;芈饭β室驍?shù)(電網(wǎng)電壓向量與電動(dòng)機(jī)電流向量夾角的余弦)和電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)(電動(dòng)機(jī)電壓向量與電動(dòng)機(jī)電流向量夾角的余弦)不是一回事。只有后者才是表征電動(dòng)機(jī)電流出率的指標(biāo)。</p>
  電阻性軟起動(dòng)裝置的電流相對(duì)電網(wǎng)電壓的滯后角要比電感性軟起動(dòng)裝置的小。所以,在同樣電流下,采用電阻性軟起動(dòng)裝置的回路功率因數(shù)要高于采用電感性軟起動(dòng)裝置的回路功率因數(shù)。這是事實(shí)。但是,這僅僅說明在軟起動(dòng)過程中,電網(wǎng)為前者付出的比為后者付出的多,并不表明電動(dòng)機(jī)得到的多。

二、電動(dòng)機(jī)電流的大小決定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩。

這是一個(gè)正確的說法。
  疑惑者反對(duì),糾正地指出,應(yīng)是電動(dòng)機(jī)電流的大小和相位(電流向量)決定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩。反對(duì)者究竟有否道理?
電動(dòng)機(jī)電流大小一定了,電動(dòng)機(jī)定子電壓隨之決定,電動(dòng)機(jī)電壓與電流之間的相位也就隨之決定。按照電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩計(jì)算公式,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩也隨之決定。所以,電動(dòng)機(jī)電流大小決定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的說法不謬。
那么,難道‘電動(dòng)機(jī)電流大小和相位一起決定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩’的說法就錯(cuò)了嗎?
  在這個(gè)說法里,如果相位是指電動(dòng)機(jī)電壓和電流之間的相位差,這個(gè)說法是對(duì)的。但是,堅(jiān)持這么說的人之所以認(rèn)為必須強(qiáng)調(diào)‘相位’,而不能容忍別人忽略‘相位’,就是因?yàn)樗恢溃ㄖ辽俨皇乔宄刂溃╇妱?dòng)機(jī)電流滯后電動(dòng)機(jī)電壓的相位在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速一定時(shí)是一個(gè)與‘回路功率因數(shù)’無關(guān)的定值。
如果所說的相位是指電流滯后電網(wǎng)的相位,這就錯(cuò)了,犯了概念性的錯(cuò)誤。
  既然電動(dòng)機(jī)電流大小決定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩,那么,同樣大的電流必然產(chǎn)生同樣大的轉(zhuǎn)矩,不論這個(gè)被限制到一定大小的電流是通過什么軟起動(dòng)裝置得到的。
三、電動(dòng)機(jī)電流-時(shí)間曲線,包含了電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)過程中關(guān)于電動(dòng)機(jī)的全部有用信息。

這是一個(gè)正確的命題。
  疑惑者反對(duì),說只一條這樣的曲線是不夠的,還需要獲知其它時(shí)間曲線,例如電動(dòng)機(jī)電壓時(shí)間曲線,電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)時(shí)間曲線等等。
當(dāng)然,以上諸多時(shí)間曲線可以從各個(gè)側(cè)面揭示軟起動(dòng)過程,人們應(yīng)該調(diào)動(dòng)一切測(cè)量手段,盡可能多地?cái)z取它們。但是,從信息完備的觀點(diǎn)看,一條電動(dòng)機(jī)電流-時(shí)間曲線即已足夠。由這條電流時(shí)間曲線出發(fā),可以找到其它諸多變量相應(yīng)的曲線。而且,對(duì)于任何一個(gè)特定的變量而言,不可能找到另外形狀的時(shí)間曲線。
  因此,若不同軟起動(dòng)裝置在同樣負(fù)載下產(chǎn)生了同一的電流時(shí)間曲線,從電動(dòng)機(jī)方面看,軟起動(dòng)效果就不會(huì)是有區(qū)別的。
因此,以下說法------‘同一條電動(dòng)機(jī)電流-時(shí)間曲線若是出自回路功率因數(shù)高的電路就會(huì)比出自回路功率因數(shù)低的電路具有更好的軟起動(dòng)效果’------就是沒有道理的了。
  四、對(duì)于結(jié)論------‘電阻性軟起動(dòng)裝置因?yàn)榛芈饭β室驍?shù)高,同樣大小的電流引起的網(wǎng)壓降必然小’,作者已另文討論,有興趣的讀者不妨一閱。
  五、電阻性軟起動(dòng)裝置的回路功率因數(shù)高,說明它從電網(wǎng)支取的多,而電動(dòng)機(jī)得到的并不多,說明用電效率低,說明裝置的能量消耗大。消耗的能量以熱能的形式儲(chǔ)存在液態(tài)電阻里,帶來液阻的溫升。后者是制約電阻性軟起動(dòng)裝置的小型化和裝置連續(xù)起動(dòng)次數(shù)的因素。

[作者注:本文未涉及變頻軟起動(dòng),本文的結(jié)論僅適用降壓軟起動(dòng)。]

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