第一篇：變頻電機功率計算公式
三相電機的功率計算
1、力輝三相電機的功率計算： I=P/(U×cosφ×η)。(P額定功率kw。U額定電壓0.22v。cosφ為功率因素。η為效率。當銘牌上未提供cosφ和η時，均可按0.75估算)。效率是什么?效率：是指電動機輸出功率與輸入功率之比的百分數。電動機在運轉中因本身導電回路電阻發熱，鐵芯磁路有渦流損耗、磁滯損耗，還有機械磨損等。均為電動機內部的功率損耗，所以輸出的機械功率總是小于輸入的電功率。效率η一般在電動機的銘牌上都有標注。
2、三相對稱負載的有功功率，可以計算1相負載的有功功率，再乘以3：
3、P=3×U 相×I 相×cosφ相 可是我們往往知道的是電機的線電壓U線，線電流I 線，而且也不知道三相電機繞組是什么接法，怎么辦?
4、不要緊，我們先假設，電機是Y接的： U相=1/√3 U線 ，I 相=I 線 ，所以 P=3×U 相×I 相×cosφ相
=3×(1/√3 U線)×I 線×cosφ相
=√3 ×U線×I 線×cosφ相
5、不要緊，我們再假設，電機是△接的： U相=U線 ，I 相=1/√3 I 線 ，所以 P=3×U 相×I 相×cosφ相
=3× U線×(1/√3I 線)×cosφ相
=√3 ×U線×I 線×cosφ相
6、從
4、5知道，三相對稱負載的有功功率，不管是什么接法，只要用線電壓、線電流，就是一個公式：
P=√3 ×U線×I 線×cosφ相
7、這個證明的關鍵是：
1)Y接時，U相=1/√3 U線 ，I 相=I 線 ; 2)△接時，U相=U線 ，I 相=1/√3 I 線;
8、如果你不清楚，請看圖：
第二篇：視在功率計算公式
視在功率是指在電工技術中，將單口網絡端鈕電壓和電流有效值的乘積，記為S=UI。
顯然，只有單口網絡完全由電阻混聯而成時，視在功率才等于平均功率，否則，視在功率總是大于平均功率(即有功功率)，也就是說，視在功率不是單口網絡實際所消耗的功率。
計算公式：
S=UI或者S=P/COS∮
其中：S 視在功率P 有功功率U 電壓I 電流COS∮ 功率因數
無功是相對有功而言的，一般來說它是電感性設備建立磁場實現能量交換所需要的一個電源，或者說是實現能量的一種必要平臺，消耗無功電能的電氣設備主要是電感性設備(例如電動機、及帶鎮流器的照明電氣等)，電阻性設備(如電爐等)不消耗無功，電力電容器可以作為電感性設備的無功電源。為以示區別，視在功率不用瓦特(W)為單位，而用伏安(VA)或千伏安(KVA)為單位。
視在功率的意義
由于視在功率等于網絡端鈕處電流、電壓有效值的乘積，而有效值能客觀地反映正弦量的大小和他的做功能力，因此這兩個量的乘積反映了為確保網絡能正常工作，外電路需傳給網絡的能量或該網絡的容量。
由于網絡中既存在電阻這樣的耗能元件，又存在電感、電容這樣的儲能元件，所以，外電路必須提供其正常工作所需的功率，即平均功率或有功功率，同時應有一部分能量被貯存在電感、電容等元件中。這就是視在功率大于平均功率的原因。只有這樣網絡或設備才能正常工作。若按平均功率給網絡提供電能是不能保證其正常工作的。
因此，在實際中，通常是用額定電壓和額定電流來設計和使用用電設備的，用視在功率來標示它的容量。
另外，由于電感、電容等元件在一段時間之內儲存的能量將分別在其它時間段內釋放掉，這部分能量可能會被電阻所吸收，也可能會提供給外電路。所以，我們看到單口網絡的瞬時功率有時為正有時為負。
在交流電路中，我們將正弦交流電電路中電壓有效值與電流有效值的乘積稱為視在功率，即S=UI視在功率不表示交流電路實際消耗的功率，只表示電路可能提供的最大功率或電路可能消耗的最大有功功率。
在整個RLC串聯電路中吸收的瞬時功率為;P=Pr+Pc+Pl
=RI平方[1+cos(2wt)]-(wl-1/wc)I平方sin(2wt)
它是一個頻率為正弦電流或電壓頻率2倍的非正弦周期量。第一項始終是大于或等于零。是瞬時功率的不可逆部分，為電路所吸收的功率，不再返回外部電路。第二項表明，電感和電容的瞬時功率反相，在能量交換過程中，彼此互補，電感吸收或釋放能量時。恰好是電容釋放或吸收能量。彼此互補后的不足部分由外部電路補充，可通過一
端口的U.I 從如下幾個方面反映正弦穩態電路的功率狀態。
1，有功功率P P=UIcosφ ,表示實際吸收的功率。單位用瓦特表示 2,無功功率Q Q=UIsinφ此能量在往復交換的過程中，沒有消耗掉。單位用KVAR表示
3，視在功率S S=UI
4,φ稱為功率因數角。是電壓超前電流的相位差。
第三篇：淺談變頻電機試驗的功率測量
徐偉專,董行健，方宏
(1.國防科學技術大學，湖南 長沙 410073;湖南銀河電氣有限公司, 湖南 長沙410073 ;2.西南交通大
學電氣工程學院, 四川 成都 610031)
摘要：本文首先對三表法和二表法在電機試驗中的測量方式進行了比較，其次分析了電容電流存在時的電機功率測量方法及誤差，并對兩表法測量進行了改進，最后討論了電容電流對功率測量的影響以及消除方法。
關鍵詞： 電機試驗，功率測量，二表法，三表法，電容電流
1,
21,3
A Brief Talk on Power Measurement of Variable Frequency Electrical Machine
Xu Wei-zhuan,DONG Xing-jian
(1.HuNan Yinhe Electric Co..Ltd, Changsha Hunan 410073, China 2.Department of Electric Engineering, Southwest Jiaotong University, Chengdu Sichuan 610031, China;)
21,2Abstract: The comparison between double meter method and three meter method on Electrical Machine test is firstly introduced. Then the power measurement method and its error with capacitor current existing are analyzed. Next, a method to improve the double meter method is proposed. Finally, the influence and its eliminations are discussed.
Key words: Electrical machine test, Power measurement, Double meter method, Three meter method, Capacitor current 0 引言
隨著變頻調速技術的高速發展。變頻電源作為電機試驗電源，存在諸多的優勢，但是，與區別于機組電源相比，變頻電源存在一些機組電源所未遇到的問題。比如功率測試，《變頻器供電三相籠型感應電動機試驗方法》[1]報批稿指出，“脈沖頻率高的場合不宜使用兩表法(Aron接法)。這是因有電容電流存在，輸入電流相量之和可能不為零。因此，應采用每相用一個功率表的測量方法”。
本文首先分析了三表法和二表法的功率測量原理，隨后就電容電流存在時的功率測量方法和誤差，對三表法和二表法進行了對比，最后討論了實際應用中如何處理電容電流對功率測量的影響。
iAANBCiBiC 圖1 Y型三相電路
式中，iA(t)、iB(t)、iC(t)為三相瞬時電流，
uAN(t)、uBN(t)、uCN(t)為三相瞬時電壓。
式(1),(2)即為三表法測量功率的原理，圖2為三表法的測量電路。
*A*1 三表法和兩表法功率測量原理 WW* 三相電路有功功率的測量方法有二種：三表法，兩表法 [2,3,4]。圖1為Y型接法的三相電路。
三相瞬時功率：
p(t)?uAN(t)?iA(t)?uBN(t)?iB(t)?uCN(t)?iC(t)
(1)
B*CN*W*平均功率：
圖2 三表法測量電路
P?UANIAcos?A?UBNIBcos?B?UCNICcos?C
?PA?PB?PC
(2)
由圖(2)知，三表法測量功率的前提是三相
四線制，只有三相繞組為Y型連接，才能接成三相四線制。對于Y連接的三相負載，若中線N未引出，則有 iA?iB?iC?0
(3) 另外 UAB?UAN?UBN，UCB?UCN?UBN
(4) 將上述式(3),(4) 代入式(1)，有
p(t)?uAB(t)?iA(t)?uCB(t)?iC(t)
(5) P?UAB?IA?cos?1?UCB?IC?cos?2?P1?P
2(6) 式中，?1為UAB與IA的相位差，?2為UCB與IC的相位差。式(5)、(6)即為兩表法的測量原理，圖3為兩表法的測量電路。
*A*WBC*W* 圖3 兩表法測量電路
△連接時，有同樣的結論。圖3中，兩個功率表的公共端接在B相，顯然，兩表法的接線方式共有3種，分別以A、B、C相為公共點。由兩表法的推導過程可知，兩表法的應用前提是iA?iB?iC?0，故兩表法適用于中線未引出的Y連接或△連接的三相電路，即適用三相三線制的三相電路功率測量，與負載是否對稱無關。相反，三表法由于需要將中性點作為電壓的參考點，只能用于三相四線制電路的功率測量，不能用于三相三線制電路的功率測量?？梢?，兩表法和三表法的用途不同，一般而言，兩者不能兼容，對于確定的電路，能采用兩表法測量的，就不能采用三表法測量，反之，能用三表法測量的，就不能用兩表法測量。有一種特殊情況，在三相四線制電路中，若中線無電流(例如，電源對稱，負載對稱的情況下)既可用三表法，也可用兩表法。這也許就是部分人認為兩表法只適合三相對稱電路測量的原因。顯然，這種認識是錯誤的。首先，對稱電路，只在電路分析時有意義，對于測量來講，并無實際意義。因為測量
是人類認知或檢驗的一個過程，而對稱與否，是測量的結果，測量之前，我們并不知道其是否對稱。 其次，對于對稱電路來說，只需用一個功率表，讀數乘以三即可，無需采用兩表法或三表法。
2 存在電容電流時的電機功率測量
2.1 測量方法
對于變頻器供電的三相系統中，當載波頻率較高時，這些高頻電壓信號經過傳輸電纜時，會通過周圍的雜散電容形成電容電流，在電機內部，包括軸承電容在內的各種分布電容也會形成電容電流，造成三相電流和不等于零，按照兩表法的原理，此時采用兩表法測量會造成誤差。為此，國家標準《變頻器供電三相籠型感應電動機試驗方法》報批稿指出，“脈沖頻率高的場合不宜使用兩表法(Aron接法)。這是因有電容電流存在，輸入電流相量之和可能不為零。因此，應采用每相用一個功率表的測量方法”，標準中，未明確實際應用中面臨的下述問題：
1. 多高的脈沖頻率下，不宜使用兩表法?
2.用一個功率表測量每一相是否就是三表法?
3.采用三表法，對于中線未引出的電機，如何測量?
4.采用三表法，是否可以忽略電容電流的影響?
雜散電容根據對功率測量的影響，可以分為兩種，第一種，其電流最終回到電源，無中線系統，仍然有iA?iB?iC?0;第二種，其電流通過地回路等泄漏，不再回到電源，可能導致無中線系統
iA?iB?iC?0。本文主要考慮第二種雜散電容的影響，并以電容的對地電流影響為例，圖4為存在對地電容電流的三相電路。
iiA1AAiA0iGiBiB1BB0iNiCiC1CC0
圖4存在對地電容電流的三相電路
圖4中。iA1，iB1，iC1為雜散電容引起的泄漏電流。iA0，iB0，iC0為電機繞組實際相電流，iA，iB，iC為總電流，有：
iA?iA0?iA1 iB?iB0?iB
1 (6) iC?iC0?iC1
T (7) P?(?(uANiA0?uBNiB0?uCNiC0)dt0T??(uAGiA1?uBGiB1?uCGiC1)dt)/T0 由于電容不消耗功率，式(7)的第二項為零，即： TP??(uANiA0?uBNiB0?uCNiC0)dt /T
(8) 0 式(8)說明了兩個問題，首先，功率與電容電流無關，其次，從測量角度看，除非電機三相繞組的始端和末端均引出，否則，iA0、iB0、iC0不易直接通過測量獲得。為了方便測量，我們對P進行下述變換: TTP?(?(uANiA0?uBNiB0?uCNiC0)dt??(uAGiA1?uBGiB1?uCGiC1) dt)/T00TT?(?(uANiA?uBNiB?uCNiC)dt??(uANiA1?uBNiB1?uCNiC1)dt)/T00TT?(?(uANiA1?uBNiB1?uCNiC1)dt??(uNGiA1?uNGiB1?uNGiC1)dt)/T00 TT??(uANiA?uBNiB?uCNiC)dt/T??uNG(iA1?iB1?i)dt/T
(9) C100 電機試驗中，對于較大功率的電機，往往只引出三根線，式(9)中，第一項可直接測量，第二項不易測量，其值取決于電容電流和負載中性點電位。在電容電流不能忽略的情況下，如何準確測量三相電機的功率，尤其是如何采用兩表法準確測量功率，對電機試驗功率測量具有現實指導意義。 2.2存在電容電流時的三表法測量誤差
采用三表法測量的功率為：
T P3??(uANiA?uBNiB?uCNiC)dt/T0
(10) T?P??uNG(iA1?iB1?iC1)dt/T0可見，三表法測量功率，并不能完全消除電容電流的影響，假設電容電流帶來的附加誤差為EP3，
則有：
TEP3???uNG(iA1?iB1?iC1)dt/T
(11)
0當中性點接地時，uNG?0，P3?P。
2.3 存在電容電流時的兩表法測量誤差
以B相為公共端，采用兩表法測量的功率為：
TP2B??(uABiA?uCBiC)dt/T0T
??(uANiA?uBNiA?uCNiC?uBNiC)dt/T
0TT??(uANiA?uBNiB?uCNiC)dt/T?0?uBN(iA?iB?iC)dt/T0T??(uANiA?uBNiB?uCNiC)dt/T0T??uNG(iA?iB?iC)dt/T0T??uBG(iA?iB?iC)dt/T0
T?P??u
(12)
BG(iA?iB?iC)dt/T
0 TEP???uBG(iA?iB?iC)dt/T
(13) 0由于 iA0?iB0?iC0?0， 所以 iA?iB?iC?iA1?iB1?iC1。
TEP???uBG(iA1?iB1?iC1)dt/T
(14)
0同理，有：
TP2A?P??uAG(iA1?iB1?iC1)dt/T
(15) 0
T
(16)
P2C?P??uCG(iA1?iB1?iC1)dt/T0 對于電機試驗，一般而言，電機的三相繞組基
本對稱，分布電容也存在一定的對稱性。即：uNG?uAG,uNG?uBG,uNG?uCG。故三表法測量結果較為準確。
3 兩表法測量的改進
電機試驗中，中線通常沒有引出，導致無法采
用三表法進行測量。如何提高兩表法的測量精度，具有積極的現實意義。將分別以A、B、C為同名端的三次兩表法測量結果進行平均
P?P2B?P2C2?P2A
3 (17) T?P?AG?uBG?uCG)(iA1?iB1?iC1)dt/3T0?(uT?P??(uAN?uBN?uCN?3uNG)(iA1?iB1?iC1)dt/3T0 由于電機試驗時，試驗電源一般具有較好的對稱性，當電源完全對稱時，有uAN?uBN?uCN?0， 即 TP
(18) 2?P??uNG(iA1?iB1?iC1)dt/T
0 此時，測量結果與三表法測量結果相等，圖5為測量原理圖，圖中采用能測量瞬時值的兩個電壓表和三個電流表，由于uCA?uCB?uAB，功率可按照式(17)求取。改進后的兩表法的優點是適合三相三線制的功率測量。
AAVBAVCA 圖5：改進后兩表法測量原理圖
4 分析與探討
4.1電容電流對功率測量的影響
不論是三表法、兩表法還是改進后的兩表法，功率測量結果均受漏電流大小的影響。且其附加的絕對誤差均與iA1?iB1?iC1成正比，iA1?iB1?iC1與電源電壓有關，電壓越高，尤其是高次諧波電壓越高，iA1?iB1?iC1越大。其相對誤差與功率P有關，當P越小，相對誤差越大。即：電源電壓固定時，負載電流越小，相對誤差越大;功率因素越低，相對誤差越大。就電機試驗而言，同樣的變頻器，對于同一臺電機而言，負載試驗時，誤差較小;空載試驗時，誤差較大。
4.2 分離負載電流與電容電流
不論是三表法、兩表法還是改進后的三表法，功率測量結果均受電容電流大小的影響。在了解測
量方法和誤差后，更重要的是如何分離負載電流和電容電流，實現用兩表法或三表法準確測量功率。
不論是三表法還是兩表法，測量到的線電流為負載電流與電容電流之和，我們稱為總電流。電容電流的大小與載波頻率有關，載波頻率越高，電容電流越大，由于分布電容的容量較小，電容電流主要由高次諧波構成。由于電機負載呈感性，負載電流主要由基波和低次諧波構成。
理論上，我們可以通過對總電流的諧波成分進行分析估計電容電流的大小，較高次的諧波電流，主要是電容電流，基波電流及較低次的諧波電流，主要是負載電流。而實際上，不同特性的電機，對諧波的截止頻率不同，我們很難用一個通用的，確切的頻率值來衡量這個界限，從而不能有效地指導實際測量。實際測量時，更有效的辦法應該是盡量減小電容電流。首先，對于線路電容電流，其大小與載波頻率，脈沖上升時間，電纜長度有關，實際測量時，只要將測試設備盡可能靠近電機端，完全可以忽略電容電流的影響，還可減小線路電壓降對功率測試的影響。其次，電容電流由高次電壓諧波造成，而高次電壓諧波除了增加功率測量誤差外，還有諸多的危害，如：
1.在電纜傳輸環節，高次諧波會造成過沖電壓，損
壞電機絕緣。 2. 在電機內部，高次諧波導致的軸承電流會損害電
機軸承。
3.高次諧波產生很強的電磁干擾，影響其它設備運
行。
因此，不論是電機試驗還是工業運行的變頻電源，都應該盡可能減小這種高次諧波。對于變頻電機試驗而言，若要求試驗電源是正諧波電源，需要在變頻器的輸出加裝正諧波濾波器。若要求模擬用戶運行環境，可采用諸如dv/dt濾波器等低通濾波器以保護電機。只要采取了上述兩種方式中的任意一種，均可大大減小電容電流，提高功率測試精度。
對于載波頻率較高，而輸出又未加裝任何濾波器的變頻器，可通過下述方法判斷電容電流的大小。不引出中線或將中線懸空，采用三個寬頻帶的電流傳感器，由于iA?iB?iC?iA1?iB1?iC1，通過對三相電流的高速采樣，運算其向量和，該向量和即為電容電流的向量和。
5 結論
電容電流存在，輸入電流向量和可能不為零，對兩表法或三表法測量均會造成附加誤差。改進后的兩表法測試誤差與三表法基本相當。就電機試驗而言，可通過就近測量和附加濾波器等方式減小電容電流，提高測試精度。
【參考文獻】
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西南師范大學學報(自然科學版), 2002,(04) .
第四篇：變頻基準功率說明
韶能集團耒陽電力實業有限公司耒楊發電廠變頻改造
基準功率復核確認說明
我司于2011年12月與湖南金百大能效管理科技有限公司簽訂了《高壓風機、水泵節能改造合同能源管理項目》合同，該項目于2012年7月投入運行，產生了良好的節能效果，給雙方帶來了直接的經濟效益。
雙方于2013年5月3日對改造設備基準功率進行確定，因計量方法以及統計時間較短，數據為暫定基準。經過長期的檢測，雙方找到更為科學的統計方法并于2014年7月17日對基準功率復核確認。復核計量的數據表明： 2#給水泵約定的基準高于實際工頻運行功率/(高5KW-70KW);3#給水泵和1#給水泵約定的基準低于實際工頻運行功率/(低50KW-150KW);風機的數據持平(正/負20KW)。 湖南金百大公司改造的設備是1#、3#給水泵，其節能量結算是參考2#給水泵的基準功率。2#給水泵為節能泵，同等工況下其運行功率低于1#、3#給水泵(低50KW-150KW)的運行功率。綜合考慮2013年5月3日約定的基準功率對我方有利。
原1#爐一次風機改造后節電效果不明顯，于2013年5月移至1#爐二次風機。對該設備37天工頻計量按照新的統計方法重新計算，得出較為科學的基準功率。經過協商重新約定。
大量的數據表明該項目節能效果明顯，節能量是真實客觀的。經過雙方多次溝通協商，秉承友好合作共贏的原則，雙方達成一致意見：按照2013年5月3日約定的基準功率作為雙方結算的依據，并與2014年7月17日雙方簽訂復核確認表，按照合同執行。
耒陽電力實業有限公司耒楊發電廠
生技部
2014年7月17日
第五篇：電機功率因素和效率
1、效率低涉及：銅耗、鐵耗
定子繞組銅耗大、轉子導體銅損耗大、定子鐵耗大、機械耗大、諧波分量損耗大
a、定子繞組銅耗大：縮短端部降低漏抗(加大啟動電流)，增大導線面積降低匝數，
磁密、Tmax上升和功率因數下降
b、轉子導體銅損耗大：加大轉子槽面積，導致齒部和軛部磁密上升和功率因數下降
或加厚端環，或轉子槽型深窄化提高漏抗，使得功率因數和Tmax均下降
c、定子鐵耗大：減小定子內徑引起轉子磁密提高,增加鐵心長度增加定子繞組匝數,使定子電阻損耗增大, 漏抗增大,減少定、轉子槽口寬度和采用磁性槽楔,以減少旋轉鐵耗漏抗增大,使Tmax降低
d、機械耗大：在滿足風量下，盡量縮小風扇直徑，注意傾角改善風阻，裝配精度降低軸系磨耗
e、諧波分量損耗大：選擇恰當槽配合，降低
5、
7、
11、13次諧波幅值，在無法改變槽配合的時候
可以適當加大氣隙，以削弱非基次諧波幅值，以減少損耗，但加大加大氣隙
的結果就是勵磁電流加大，功增加功率因數下降，基波幅值下降因此基本Tmax下降
2、功率因數低涉及：勵磁電抗、總漏抗 磁化電流大、電抗電流大
a、磁化電流大：增加定子繞組匝數,以降低磁密，定子電阻增大，使效率降低，漏抗增大, Tmax下降。
或適當減少氣隙，降低勵磁電流，如果槽配合不當會提高諧波幅值，最大轉矩稍微提高，
使得效率下降，電磁噪音或震動增加，溫升增加，同時造成裝配困難增加。
使諧波漏抗增大，增加鐵心長度以降低磁密，調整槽形尺寸,使齒部和軛部磁密分配合理。
b、電抗電流大:電抗電流大,由于漏抗大所致,可以改變槽形尺寸,加大槽寬,減小槽高,增大槽口
如此，漏抗減小, 啟動電流增大，同時縮短繞組端部長度以減少端部漏抗，但嵌線困難
隨寫幾種，其實，許多是相互制約的，一般優先考慮Tmax、效率、啟動電流，其次再考慮功率因數，
必將兩全齊美很難，這個就要看客戶的要求，來分配銅耗與鐵耗、勵磁電抗與漏抗的關系。