三相电机功率计算范文

三相电机功率计算范文第1篇

功率是设计点上原动机传给泵的功率，在实际工作时，其工况点会变化，

因此原动机传给泵的功率应有一定余量，另电机输出功率因功率因数关 系，因此经验作法是电机配备功率大于泵轴功率。 轴功率余量:

0.12-0.55kw 1.3-1.5倍

0.75-2.2kw 1.2-1.4倍

3.0-7.5 kW 1.15-1.25倍

11 kW以上 1.1-1.15倍

并根据国家标准Y系列电机功率规格选配。

根据API610标准电动机的额定功率,至少应等于下面给出的额定条件下功率的百分数。

电机铭牌额定功率泵额定功率的百分数

≤22kW 125%

22-55kW115%

>55kW110%

在选取电机功率应根据ISO5199加上— 安全余量。按ISO5199的安全余量.

0.81 1.1

1.1 1.5

1.7 2.2

3.2 4

4.3 5.5

6.1 7.5 9.1 11

12.8 15

15.91 8.5

19 22

26 30

32.5 37

40 45

49 55

68 75

81 90

100 110

所需泵轴功率至(kw) 选用电机输出功率(kw)

石油化工离心泵标准的选用

一、概述

离心泵具有性能范围大、流量均匀、结构简单、运转可靠和维修方便等优点，因此在工业生产中的应用最为广泛。除高压小流量时用往复泵，计量 时用计量泵，介质含气时用旋涡泵或容积式泵，黏性介质用转子泵外，其余场合一般均选用离心泵。据统计，在石油、化工装置中，离心泵的使用量占泵总量 的 70 %～ 80 %。

离心泵按其结构可分为悬臂式、两端支撑式、立式悬吊式等。

注：离心泵按其有无轴封来分，可分为有密封泵和无密封泵(也称无泄漏泵)，无密封离心泵分为磁力驱动泵和屏蔽泵。本文只对有密封泵的标准 作一剖析。

注：本表摘自API610第7版

二、常用标准说明 1. API610

API ，是美国石油协会 (American Petroleum Institute) 的简称。出版 API610 标准的目的是 为了提供一份采购规范，以便于离心泵的制造和采购。

API 610( 第七版 ) 是针对石油炼厂用离心泵提出的，其标准名为《一般炼厂用离心

泵 》 (Centrifugal Pumps for General Refinery Services) 。但实际上，使用 API610 标准 的不仅是炼油厂，石油、化工、天然气等领域均也常采用 API610 标准。为适用这一需要， 1995 年颁布的 API610( 第八版 ) 改名为 《 石油、重化学和天然气工业用离心 泵 》 (Centrifugal Pumps for Petroleum， Heavy Chemical， and Gas Industry Services) ， 并在内容上较上一版有较大的变动。

 API610 对节能问题备受关注。 API610 要求制造厂和使用厂在设备的制造、选用和运行等所用环节中积极寻求创新的节能方法。 如果这种节能方法能提高效率并降低使用期的总费用而不致牺牲安全或可靠性，则应鼓励采用。另外选择设备时的评定标准应以设备在使用寿命期内的总费用为准， 而不是以设备的采购费用为准。

在石油和化工领域，采用 API610 标准的场合较多。国际标准化组织也采纳了 API610 标准，付之于标准 号 ISO/CD13709 。

 目前最新版的 API610 是 2003 年发布的第 9 版，第 9 版的要求和第 8 版相比，许多方面的要求有所降低。由于泵厂 采用新版本的标准牵涉到许多模具需重新制作，因此到现在为止，泵厂生产的泵基本上还是第 6 ， 7 或第 8 版的泵。

2. ISO5199

ISO 是国际标准化组织的简

称。 ISO5199 ， Technical Specification for Centrifugal Pumps， Class Ⅱ ( 离心 泵技术规范 Ⅱ级 )， 主要依据是德国的 DIN 标准。其外形尺寸、性能符合 ISO2858 标准;底座符合 ISO3661 ;机械密封或软填料 用的空腔尺寸符合 ISO3069 ;性能试验 B 级符合 ISO3555 ， C 级符合 ISO2548 。

ISO5199( 包括等同或参照该标准的国家标准 ) 适用于卧式悬臂式离心泵，即表 1 中的 OH1 和 OH2 。符 合 ISO5199( 包括等同或参照该标准的国家标准 ) 的离心泵称为 ISO 泵。 中国的 GB5656/T ，德国的 DIN ISO5199 ，法国的 NF ISO5199 等效采用 ISO5199 ;英国 的 BS6836 等同采用 ISO5199 。

中国的 GB5662 ，德国的 DIN24256 ，英国的 BS5257 ，法国的 NF E44121 ，等效或等同采 用 ISO2858 。

3. ASME B73.1M/B73.2M

ASME 是美国机械工程师协会 (The American Society of Mechanical Engineers) 的 简称。

ASME B73.1M — 1991 Specification for Horizontal End Suction Centrifugal Pumps for Chemical Process ( 卧 式轴向吸入化工离心泵 ) 和 ASME B73.2M — 1991 Specification for Vertical In- line Centrifugal Pumps for Chemical Process ( 立式管道化工离心泵 ) 是美国国家标准，由泵厂和化工 生产厂共同编制， ASME B73.1M 标准仅适用于底脚安装的卧式悬臂式离心泵，即表 1 中的 OH1 。 ASME B73.2M 标准适用于 立式管道离心泵，即表 1 中的 OH3 、 OH4 、 OH5 。

其余的 ASME 化工泵标准有：

ASME B73.3M — 1996 Specification for Thermoplastical and Thmoset Polymer Material Horizontal End Suction Centrifugal Pumps for Chemical Process ( 卧 式轴向吸入热塑性塑料、热固性树脂化工离心泵 )

ME B73.5M — 1995 Specification for Sealless Horizontal End Suction Centrifugal 轴向吸入无泄漏化工离心泵 ) 。

合 ASME/ANSI 标准的化工离心泵称为 ANSI 泵。 4. GB3215 中国国家标准 GB3215 — 1989 《炼厂、化工及石油化工流程用离心泵通用技术条件 》基 5. GB/T5656 中国国家标准 GB/T5656 — 1994 《单级、单吸化工离心泵技术条件 》参照 ISO5199 编制吸入离心泵 (16Bar) 标注、性能和尺寸》参照 ISO2858 ， GB5661 《 轴向吸入离心泵机械ISO3069 ， GB5660 《轴向吸入离心泵底座和安装尺寸 》参照 ISO3661 。水力性能试验 按和旋涡泵试验方法》的 C 级或 B 级进行 ( 参照 ISO2548 、 ISO3555) 。 SH/T3139 中国石化行业标准 SH/T3139 — 2004 《石油化工重载荷离心泵工程技术规定》由中国石化工程建设公司、中国石化集团洛阳石化工程公司、中国石化集团宁波工程有限公司参编。 SHAPI610 ，并结合中国石油化工行业的特点，补充或制定了一些新的规定。该标准既反映了当，又作为石化行业对 工业装置用重载荷离心泵的基本要求，适用于我国石油化工行业重载荷括重载荷离心泵的性能设计，结构设计、材料选用以及 重要零部件的合理设计及配置等多个机组重要组成部分的辅助设备、辅助管道系统、控制和仪表等方面应遵守的准则;还对机 组等方面提出了要求。 7. SH/T3140 中国石化行业标准 SH/T3140 — 2004 《石油化工中、轻载荷离心泵工程技术规定》由中国石化工程建设公司、中国石化集团洛阳石化工程公司、中国石化集团宁波工程有限公司参编。ISO 5199 ，并结合中国石油化工行业的特点，补充或制定了一些新的规定。本标准既反映了术水平，又作为石 化行业对工业装置用中、轻载荷离心泵的基本要求，适用于我国石油化工购。主要内容包括中、轻载荷离心泵性能设计、结构 设计、材料选用以及重要零部件的合理时也提出了作为机组重要组成部分的辅助设备、辅助管道系统、控制和仪表等方面应 遵守的输及资料准备等方面提出了要求。

三、标准选用 1. 中、轻载荷离心泵

中、轻载荷离心泵是指能全部满足以下条件的离心泵：

 参数范围应同时满足： 额定排出压力 小于等于1.9MPa 泵送温度(介质温度) <225摄氏度

额定转速(汽轮机驱动时+5%) 小于等于3000r/min 额定扬程 小于等于120m 最高吸入压力 小于等于0.5MPa 悬臂泵的最大叶轮直径 小于等于333mm (1) 输送无爆炸危险性、和 / 或毒性中度、和 / 或毒性轻度的介质。

(2) 采用 ISO 2858 和 ISO 5199 — 1986 ，或 GB5662 和 GB/T5656 ， 或 ASME B73.心泵。 中、轻载荷离心泵一般采用 SH/T3140 标准，其在材料、设计、制造和试验等方面的要性相对 要差一些，当然价格也便宜许多。

类泵能满足一般化工用途的需要，常用于输送无爆炸危险性、毒性中度或轻度介质。美国， ITT/GOULDS 公司的 3196 系列，瑞士苏尔寿公司和大连苏尔寿泵及压缩机有限公司的泵业有限 公司的 IFW 、 IFS 系列，以及我国的 IH 系列 ( 含改进系列 ) 等均属此类泵 2. 重载荷离心泵

重载荷离心泵是指符合以下任一条件的离心泵：

(1) 除另有规定外，用于爆炸危险性介质和 / 或毒性极度和高度危害介质的场合。

(2) 用于无爆炸危险性、和 / 或毒性中度、和 / 或毒性轻度介质的场合，但操作条件 额定排出压力 大于1.9MPa 操作温度(介质温度) >225摄氏度

额定转速 >3000r/min 额定扬程 >120m 最高吸入压力 >0.5MPa 悬臂泵的最大叶轮直径 >333mm 载荷离心泵一般采用 SH/T3139 和 API610 标准。重载荷离心泵可靠性很高，一般要求连件)。其涉及的泵型涵盖了三大类泵，即悬臂式 (Overhung) 、两端支撑式 (Between Be(Vertical Suspended) ，如表 1 。其中 OH1 、 OH4 、 OH5 只有当买方指定和制造厂业供。

国 FLOWSERVE 公司的 SVCN7( 单级卧式泵 ) ， ITT/GOULDS 公司的 3700( 单级卧式 泵 司和大连苏尔寿泵及压缩机有限公司的 ZA 、 ZE 、 ZF 、 ZU( 单级卧式 泵 ) 、 ETL 原泵业有限公司的 UCW( 单级卧式泵 ) ，沈阳水泵厂的 SJA( 单级卧式泵 ) 等系 列均属其版次不一定全是第 8 版的。

3. 如何选用离心泵标准

不同标准的离心泵，其价格和可靠性有较大的差别。除业主或专利商特别指定需采用重载荷离心泵的场合外，其余场合应根据装置特点和工况条件 来选用离心泵的标准，做到既经济实用，又能满足装置和工况的要求。表 2 给出了石化行业离心泵标准的选用判据，供参考。

表2 石化行业离心泵标准的选用判据

条件1 超出以下参数范围的场合：

吸入压力≤0.5MPa(G)，排出压力≤1.9MPa (G)，介质温度<225℃，额定扬程≤120m，悬臂泵的最大叶轮直径 ≤333mm

条件2 泵送爆炸危险性介质的场合

条件3 泵送毒性极度或高度危害介质的场合

条件4 不设备用泵，且对泵的可靠性要求较高的场合

条件5 业主或专利商特别指定需采用重载荷离心泵的场合

判据 1. 符合条件1，或条件2，或条件3，或条件4，或条件5时，宜选用重载荷离心泵标准，即 “SH/T 3139+API 610”。

2. 除此，为降低设备采购费用，宜选用中、轻载荷离心泵标准，即“SH/T 3140+ISO 5199”，或“ SH /T 3140 + GB/T 5656 ”，或“ SH/T 3140 + ASME B73.1M/B73.2M ”。

三相电机功率计算范文第2篇

(1.国防科学技术大学，湖南 长沙 410073;湖南银河电气有限公司, 湖南 长沙410073 ;2.西南交通大

学电气工程学院, 四川 成都 610031)

摘要：本文首先对三表法和二表法在电机试验中的测量方式进行了比较，其次分析了电容电流存在时的电机功率测量方法及误差，并对两表法测量进行了改进，最后讨论了电容电流对功率测量的影响以及消除方法。

关键词： 电机试验，功率测量，二表法，三表法，电容电流

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

随着变频调速技术的高速发展。变频电源作为电机试验电源，存在诸多的优势，但是，与区别于机组电源相比，变频电源存在一些机组电源所未遇到的问题。比如功率测试，《变频器供电三相笼型感应电动机试验方法》[1]报批稿指出，“脉冲频率高的场合不宜使用两表法(Aron接法)。这是因有电容电流存在，输入电流相量之和可能不为零。因此，应采用每相用一个功率表的测量方法”。

本文首先分析了三表法和二表法的功率测量原理，随后就电容电流存在时的功率测量方法和误差，对三表法和二表法进行了对比，最后讨论了实际应用中如何处理电容电流对功率测量的影响。

iAANBCiBiC 图1 Y型三相电路

式中，iA(t)、iB(t)、iC(t)为三相瞬时电流，

uAN(t)、uBN(t)、uCN(t)为三相瞬时电压。

式(1),(2)即为三表法测量功率的原理，图2为三表法的测量电路。

*A*1 三表法和两表法功率测量原理 WW* 三相电路有功功率的测量方法有二种：三表法，两表法 [2,3,4]。图1为Y型接法的三相电路。

三相瞬时功率：

p(t)uAN(t)iA(t)uBN(t)iB(t)uCN(t)iC(t)

(1)

B*CN*W*平均功率：

图2 三表法测量电路

PUANIAcosAUBNIBcosBUCNICcosC

PAPBPC

(2)

由图(2)知，三表法测量功率的前提是三相

四线制，只有三相绕组为Y型连接，才能接成三相四线制。对于Y连接的三相负载，若中线N未引出，则有 iAiBiC0

(3) 另外 UABUANUBN，UCBUCNUBN

(4) 将上述式(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为UAB与IA的相位差，2为UCB与IC的相位差。式(5)、(6)即为两表法的测量原理，图3为两表法的测量电路。

*A*WBC*W* 图3 两表法测量电路

△连接时，有同样的结论。图3中，两个功率表的公共端接在B相，显然，两表法的接线方式共有3种，分别以A、B、C相为公共点。由两表法的推导过程可知，两表法的应用前提是iAiBiC0，故两表法适用于中线未引出的Y连接或△连接的三相电路，即适用三相三线制的三相电路功率测量，与负载是否对称无关。相反，三表法由于需要将中性点作为电压的参考点，只能用于三相四线制电路的功率测量，不能用于三相三线制电路的功率测量。可见，两表法和三表法的用途不同，一般而言，两者不能兼容，对于确定的电路，能采用两表法测量的，就不能采用三表法测量，反之，能用三表法测量的，就不能用两表法测量。有一种特殊情况，在三相四线制电路中，若中线无电流(例如，电源对称，负载对称的情况下)既可用三表法，也可用两表法。这也许就是部分人认为两表法只适合三相对称电路测量的原因。显然，这种认识是错误的。首先，对称电路，只在电路分析时有意义，对于测量来讲，并无实际意义。因为测量

是人类认知或检验的一个过程，而对称与否，是测量的结果，测量之前，我们并不知道其是否对称。 其次，对于对称电路来说，只需用一个功率表，读数乘以三即可，无需采用两表法或三表法。

2 存在电容电流时的电机功率测量

2.1 测量方法

对于变频器供电的三相系统中，当载波频率较高时，这些高频电压信号经过传输电缆时，会通过周围的杂散电容形成电容电流，在电机内部，包括轴承电容在内的各种分布电容也会形成电容电流，造成三相电流和不等于零，按照两表法的原理，此时采用两表法测量会造成误差。为此，国家标准《变频器供电三相笼型感应电动机试验方法》报批稿指出，“脉冲频率高的场合不宜使用两表法(Aron接法)。这是因有电容电流存在，输入电流相量之和可能不为零。因此，应采用每相用一个功率表的测量方法”，标准中，未明确实际应用中面临的下述问题：

1. 多高的脉冲频率下，不宜使用两表法?

2.用一个功率表测量每一相是否就是三表法?

3.采用三表法，对于中线未引出的电机，如何测量?

4.采用三表法，是否可以忽略电容电流的影响?

杂散电容根据对功率测量的影响，可以分为两种，第一种，其电流最终回到电源，无中线系统，仍然有iAiBiC0;第二种，其电流通过地回路等泄漏，不再回到电源，可能导致无中线系统

iAiBiC0。本文主要考虑第二种杂散电容的影响，并以电容的对地电流影响为例，图4为存在对地电容电流的三相电路。

iiA1AAiA0iGiBiB1BB0iNiCiC1CC0

图4存在对地电容电流的三相电路

图4中。iA1，iB1，iC1为杂散电容引起的泄漏电流。iA0，iB0，iC0为电机绕组实际相电流，iA，iB，iC为总电流，有：

iAiA0iA1 iBiB0iB

1 (6) iCiC0iC1

T (7) P((uANiA0uBNiB0uCNiC0)dt0T(uAGiA1uBGiB1uCGiC1)dt)/T0 由于电容不消耗功率，式(7)的第二项为零，即： TP(uANiA0uBNiB0uCNiC0)dt /T

(8) 0 式(8)说明了两个问题，首先，功率与电容电流无关，其次，从测量角度看，除非电机三相绕组的始端和末端均引出，否则，iA0、iB0、iC0不易直接通过测量获得。为了方便测量，我们对P进行下述变换: 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 电机试验中，对于较大功率的电机，往往只引出三根线，式(9)中，第一项可直接测量，第二项不易测量，其值取决于电容电流和负载中性点电位。在电容电流不能忽略的情况下，如何准确测量三相电机的功率，尤其是如何采用两表法准确测量功率，对电机试验功率测量具有现实指导意义。 2.2存在电容电流时的三表法测量误差

采用三表法测量的功率为：

T P3(uANiAuBNiBuCNiC)dt/T0

(10) TPuNG(iA1iB1iC1)dt/T0可见，三表法测量功率，并不能完全消除电容电流的影响，假设电容电流带来的附加误差为EP3，

则有：

TEP3uNG(iA1iB1iC1)dt/T

(11)

0当中性点接地时，uNG0，P3P。

2.3 存在电容电流时的两表法测量误差

以B相为公共端，采用两表法测量的功率为：

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 对于电机试验，一般而言，电机的三相绕组基

本对称，分布电容也存在一定的对称性。即：uNGuAG,uNGuBG,uNGuCG。故三表法测量结果较为准确。

3 两表法测量的改进

电机试验中，中线通常没有引出，导致无法采

用三表法进行测量。如何提高两表法的测量精度，具有积极的现实意义。将分别以A、B、C为同名端的三次两表法测量结果进行平均

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 由于电机试验时，试验电源一般具有较好的对称性，当电源完全对称时，有uANuBNuCN0， 即 TP

(18) 2PuNG(iA1iB1iC1)dt/T

0 此时，测量结果与三表法测量结果相等，图5为测量原理图，图中采用能测量瞬时值的两个电压表和三个电流表，由于uCAuCBuAB，功率可按照式(17)求取。改进后的两表法的优点是适合三相三线制的功率测量。

AAVBAVCA 图5：改进后两表法测量原理图

4 分析与探讨

4.1电容电流对功率测量的影响

不论是三表法、两表法还是改进后的两表法，功率测量结果均受漏电流大小的影响。且其附加的绝对误差均与iA1iB1iC1成正比，iA1iB1iC1与电源电压有关，电压越高，尤其是高次谐波电压越高，iA1iB1iC1越大。其相对误差与功率P有关，当P越小，相对误差越大。即：电源电压固定时，负载电流越小，相对误差越大;功率因素越低，相对误差越大。就电机试验而言，同样的变频器，对于同一台电机而言，负载试验时，误差较小;空载试验时，误差较大。

4.2 分离负载电流与电容电流

不论是三表法、两表法还是改进后的三表法，功率测量结果均受电容电流大小的影响。在了解测

量方法和误差后，更重要的是如何分离负载电流和电容电流，实现用两表法或三表法准确测量功率。

不论是三表法还是两表法，测量到的线电流为负载电流与电容电流之和，我们称为总电流。电容电流的大小与载波频率有关，载波频率越高，电容电流越大，由于分布电容的容量较小，电容电流主要由高次谐波构成。由于电机负载呈感性，负载电流主要由基波和低次谐波构成。

理论上，我们可以通过对总电流的谐波成分进行分析估计电容电流的大小，较高次的谐波电流，主要是电容电流，基波电流及较低次的谐波电流，主要是负载电流。而实际上，不同特性的电机，对谐波的截止频率不同，我们很难用一个通用的，确切的频率值来衡量这个界限，从而不能有效地指导实际测量。实际测量时，更有效的办法应该是尽量减小电容电流。首先，对于线路电容电流，其大小与载波频率，脉冲上升时间，电缆长度有关，实际测量时，只要将测试设备尽可能靠近电机端，完全可以忽略电容电流的影响，还可减小线路电压降对功率测试的影响。其次，电容电流由高次电压谐波造成，而高次电压谐波除了增加功率测量误差外，还有诸多的危害，如：

1.在电缆传输环节，高次谐波会造成过冲电压，损

坏电机绝缘。 2. 在电机内部，高次谐波导致的轴承电流会损害电

机轴承。

3.高次谐波产生很强的电磁干扰，影响其它设备运

行。

因此，不论是电机试验还是工业运行的变频电源，都应该尽可能减小这种高次谐波。对于变频电机试验而言，若要求试验电源是正谐波电源，需要在变频器的输出加装正谐波滤波器。若要求模拟用户运行环境，可采用诸如dv/dt滤波器等低通滤波器以保护电机。只要采取了上述两种方式中的任意一种，均可大大减小电容电流，提高功率测试精度。

对于载波频率较高，而输出又未加装任何滤波器的变频器，可通过下述方法判断电容电流的大小。不引出中线或将中线悬空，采用三个宽频带的电流传感器，由于iAiBiCiA1iB1iC1，通过对三相电流的高速采样，运算其向量和，该向量和即为电容电流的向量和。

5 结论

电容电流存在，输入电流向量和可能不为零，对两表法或三表法测量均会造成附加误差。改进后的两表法测试误差与三表法基本相当。就电机试验而言，可通过就近测量和附加滤波器等方式减小电容电流，提高测试精度。

【参考文献】

[1]GB/T 22670-2008 变频器供电三相笼型感应电动机试验

方法[ S]. [2].邱关源.《电路(第五版)》[M].北京:高等教育出版

社,2006. [3] 龚立娇,吴延祥,李玲. 三相功率的测量方法[J],石河子大

学学报(自然科学版), 2005,(02) . [4] 刘丽君,伍斌. 三相电功率两表测量接线方法的研究[J],

三相电机功率计算范文第3篇

功率是设计点上原动机传给泵的功率，在实际工作时，其工况点会变化，

因此原动机传给泵的功率应有一定余量，另电机输出功率因功率因数关 系，因此经验作法是电机配备功率大于泵轴功率。 轴功率余量:

0.12-0.55kw 1.3-1.5倍

0.75-2.2kw 1.2-1.4倍

3.0-7.5 kW 1.15-1.25倍

11 kW以上 1.1-1.15倍

并根据国家标准Y系列电机功率规格选配。

根据API610标准电动机的额定功率,至少应等于下面给出的额定条件下功率的百分数。

电机铭牌额定功率泵额定功率的百分数

≤22kW 125%

22-55kW115%

>55kW110%

在选取电机功率应根据ISO5199加上— 安全余量。按ISO5199的安全余量.

0.81 1.1

1.1 1.5

1.7 2.2

3.2 4

4.3 5.5

6.1 7.5 9.1 11

12.8 15

15.91 8.5

19 22

26 30

32.5 37

40 45

49 55

68 75

81 90

100 110

所需泵轴功率至(kw) 选用电机输出功率(kw)

石油化工离心泵标准的选用

一、概述

离心泵具有性能范围大、流量均匀、结构简单、运转可靠和维修方便等优点，因此在工业生产中的应用最为广泛。除高压小流量时用往复泵，计量 时用计量泵，介质含气时用旋涡泵或容积式泵，黏性介质用转子泵外，其余场合一般均选用离心泵。据统计，在石油、化工装置中，离心泵的使用量占泵总量 的 70 %～ 80 %。

离心泵按其结构可分为悬臂式、两端支撑式、立式悬吊式等。

注：离心泵按其有无轴封来分，可分为有密封泵和无密封泵(也称无泄漏泵)，无密封离心泵分为磁力驱动泵和屏蔽泵。本文只对有密封泵的标准 作一剖析。

注：本表摘自API610第7版

二、常用标准说明 1. API610

API ，是美国石油协会 (American Petroleum Institute) 的简称。出版 API610 标准的目的是 为了提供一份采购规范，以便于离心泵的制造和采购。

API 610( 第七版 ) 是针对石油炼厂用离心泵提出的，其标准名为《一般炼厂用离心

泵 》 (Centrifugal Pumps for General Refinery Services) 。但实际上，使用 API610 标准 的不仅是炼油厂，石油、化工、天然气等领域均也常采用 API610 标准。为适用这一需要， 1995 年颁布的 API610( 第八版 ) 改名为 《 石油、重化学和天然气工业用离心 泵 》 (Centrifugal Pumps for Petroleum， Heavy Chemical， and Gas Industry Services) ， 并在内容上较上一版有较大的变动。

 API610 对节能问题备受关注。 API610 要求制造厂和使用厂在设备的制造、选用和运行等所用环节中积极寻求创新的节能方法。 如果这种节能方法能提高效率并降低使用期的总费用而不致牺牲安全或可靠性，则应鼓励采用。另外选择设备时的评定标准应以设备在使用寿命期内的总费用为准， 而不是以设备的采购费用为准。

在石油和化工领域，采用 API610 标准的场合较多。国际标准化组织也采纳了 API610 标准，付之于标准 号 ISO/CD13709 。

 目前最新版的 API610 是 2003 年发布的第 9 版，第 9 版的要求和第 8 版相比，许多方面的要求有所降低。由于泵厂 采用新版本的标准牵涉到许多模具需重新制作，因此到现在为止，泵厂生产的泵基本上还是第 6 ， 7 或第 8 版的泵。

2. ISO5199

ISO 是国际标准化组织的简

称。 ISO5199 ， Technical Specification for Centrifugal Pumps， Class Ⅱ ( 离心 泵技术规范 Ⅱ级 )， 主要依据是德国的 DIN 标准。其外形尺寸、性能符合 ISO2858 标准;底座符合 ISO3661 ;机械密封或软填料 用的空腔尺寸符合 ISO3069 ;性能试验 B 级符合 ISO3555 ， C 级符合 ISO2548 。

ISO5199( 包括等同或参照该标准的国家标准 ) 适用于卧式悬臂式离心泵，即表 1 中的 OH1 和 OH2 。符 合 ISO5199( 包括等同或参照该标准的国家标准 ) 的离心泵称为 ISO 泵。 中国的 GB5656/T ，德国的 DIN ISO5199 ，法国的 NF ISO5199 等效采用 ISO5199 ;英国 的 BS6836 等同采用 ISO5199 。

中国的 GB5662 ，德国的 DIN24256 ，英国的 BS5257 ，法国的 NF E44121 ，等效或等同采 用 ISO2858 。

3. ASME B73.1M/B73.2M

ASME 是美国机械工程师协会 (The American Society of Mechanical Engineers) 的 简称。

ASME B73.1M — 1991 Specification for Horizontal End Suction Centrifugal Pumps for Chemical Process ( 卧 式轴向吸入化工离心泵 ) 和 ASME B73.2M — 1991 Specification for Vertical In- line Centrifugal Pumps for Chemical Process ( 立式管道化工离心泵 ) 是美国国家标准，由泵厂和化工 生产厂共同编制， ASME B73.1M 标准仅适用于底脚安装的卧式悬臂式离心泵，即表 1 中的 OH1 。 ASME B73.2M 标准适用于 立式管道离心泵，即表 1 中的 OH3 、 OH4 、 OH5 。

其余的 ASME 化工泵标准有：

ASME B73.3M — 1996 Specification for Thermoplastical and Thmoset Polymer Material Horizontal End Suction Centrifugal Pumps for Chemical Process ( 卧 式轴向吸入热塑性塑料、热固性树脂化工离心泵 )

ME B73.5M — 1995 Specification for Sealless Horizontal End Suction Centrifugal 轴向吸入无泄漏化工离心泵 ) 。

合 ASME/ANSI 标准的化工离心泵称为 ANSI 泵。 4. GB3215 中国国家标准 GB3215 — 1989 《炼厂、化工及石油化工流程用离心泵通用技术条件 》基 5. GB/T5656 中国国家标准 GB/T5656 — 1994 《单级、单吸化工离心泵技术条件 》参照 ISO5199 编制吸入离心泵 (16Bar) 标注、性能和尺寸》参照 ISO2858 ， GB5661 《 轴向吸入离心泵机械ISO3069 ， GB5660 《轴向吸入离心泵底座和安装尺寸 》参照 ISO3661 。水力性能试验 按和旋涡泵试验方法》的 C 级或 B 级进行 ( 参照 ISO2548 、 ISO3555) 。 SH/T3139 中国石化行业标准 SH/T3139 — 2004 《石油化工重载荷离心泵工程技术规定》由中国石化工程建设公司、中国石化集团洛阳石化工程公司、中国石化集团宁波工程有限公司参编。 SHAPI610 ，并结合中国石油化工行业的特点，补充或制定了一些新的规定。该标准既反映了当，又作为石化行业对 工业装置用重载荷离心泵的基本要求，适用于我国石油化工行业重载荷括重载荷离心泵的性能设计，结构设计、材料选用以及 重要零部件的合理设计及配置等多个机组重要组成部分的辅助设备、辅助管道系统、控制和仪表等方面应遵守的准则;还对机 组等方面提出了要求。 7. SH/T3140 中国石化行业标准 SH/T3140 — 2004 《石油化工中、轻载荷离心泵工程技术规定》由中国石化工程建设公司、中国石化集团洛阳石化工程公司、中国石化集团宁波工程有限公司参编。ISO 5199 ，并结合中国石油化工行业的特点，补充或制定了一些新的规定。本标准既反映了术水平，又作为石 化行业对工业装置用中、轻载荷离心泵的基本要求，适用于我国石油化工购。主要内容包括中、轻载荷离心泵性能设计、结构 设计、材料选用以及重要零部件的合理时也提出了作为机组重要组成部分的辅助设备、辅助管道系统、控制和仪表等方面应 遵守的输及资料准备等方面提出了要求。

三、标准选用 1. 中、轻载荷离心泵

中、轻载荷离心泵是指能全部满足以下条件的离心泵：

 参数范围应同时满足： 额定排出压力 小于等于1.9MPa 泵送温度(介质温度) <225摄氏度

额定转速(汽轮机驱动时+5%) 小于等于3000r/min 额定扬程 小于等于120m 最高吸入压力 小于等于0.5MPa 悬臂泵的最大叶轮直径 小于等于333mm (1) 输送无爆炸危险性、和 / 或毒性中度、和 / 或毒性轻度的介质。

(2) 采用 ISO 2858 和 ISO 5199 — 1986 ，或 GB5662 和 GB/T5656 ， 或 ASME B73.心泵。 中、轻载荷离心泵一般采用 SH/T3140 标准，其在材料、设计、制造和试验等方面的要性相对 要差一些，当然价格也便宜许多。

类泵能满足一般化工用途的需要，常用于输送无爆炸危险性、毒性中度或轻度介质。美国， ITT/GOULDS 公司的 3196 系列，瑞士苏尔寿公司和大连苏尔寿泵及压缩机有限公司的泵业有限 公司的 IFW 、 IFS 系列，以及我国的 IH 系列 ( 含改进系列 ) 等均属此类泵 2. 重载荷离心泵

重载荷离心泵是指符合以下任一条件的离心泵：

(1) 除另有规定外，用于爆炸危险性介质和 / 或毒性极度和高度危害介质的场合。

(2) 用于无爆炸危险性、和 / 或毒性中度、和 / 或毒性轻度介质的场合，但操作条件 额定排出压力 大于1.9MPa 操作温度(介质温度) >225摄氏度

额定转速 >3000r/min 额定扬程 >120m 最高吸入压力 >0.5MPa 悬臂泵的最大叶轮直径 >333mm 载荷离心泵一般采用 SH/T3139 和 API610 标准。重载荷离心泵可靠性很高，一般要求连件)。其涉及的泵型涵盖了三大类泵，即悬臂式 (Overhung) 、两端支撑式 (Between Be(Vertical Suspended) ，如表 1 。其中 OH1 、 OH4 、 OH5 只有当买方指定和制造厂业供。

国 FLOWSERVE 公司的 SVCN7( 单级卧式泵 ) ， ITT/GOULDS 公司的 3700( 单级卧式 泵 司和大连苏尔寿泵及压缩机有限公司的 ZA 、 ZE 、 ZF 、 ZU( 单级卧式 泵 ) 、 ETL 原泵业有限公司的 UCW( 单级卧式泵 ) ，沈阳水泵厂的 SJA( 单级卧式泵 ) 等系 列均属其版次不一定全是第 8 版的。

3. 如何选用离心泵标准

不同标准的离心泵，其价格和可靠性有较大的差别。除业主或专利商特别指定需采用重载荷离心泵的场合外，其余场合应根据装置特点和工况条件 来选用离心泵的标准，做到既经济实用，又能满足装置和工况的要求。表 2 给出了石化行业离心泵标准的选用判据，供参考。

表2 石化行业离心泵标准的选用判据

条件1 超出以下参数范围的场合：

吸入压力≤0.5MPa(G)，排出压力≤1.9MPa (G)，介质温度<225℃，额定扬程≤120m，悬臂泵的最大叶轮直径 ≤333mm

条件2 泵送爆炸危险性介质的场合

条件3 泵送毒性极度或高度危害介质的场合

条件4 不设备用泵，且对泵的可靠性要求较高的场合

条件5 业主或专利商特别指定需采用重载荷离心泵的场合

判据 1. 符合条件1，或条件2，或条件3，或条件4，或条件5时，宜选用重载荷离心泵标准，即 “SH/T 3139+API 610”。

2. 除此，为降低设备采购费用，宜选用中、轻载荷离心泵标准，即“SH/T 3140+ISO 5199”，或“ SH /T 3140 + GB/T 5656 ”，或“ SH/T 3140 + ASME B73.1M/B73.2M ”。

三相电机功率计算范文第4篇

一、机井水泵电机烧坏的原因

1、水泵靠电动机旋转才能提水，电动机旋转又靠电。三根相线(三相电)正常时，线电压为380V，电流也有一定数值。当发生下列情况时，电流会增大：

(1)地下水位下降，使水泵扬程超过规定值; (2)水泵、电动机又故障; (3)电压偏低。

当电流过大时间长了，电动机就会发热，直到烧坏线圈。特别是当三相中的一相断线(又叫缺相)时，更容易将电动机烧毁。

2、灌溉季节，往往电力紧张，供不应求，电压明显偏低，有时农村用电电压在300V以下，影响更大的是，若这时高压线中断了一相，两相供电，若不及时拉闸，往往引起该线路电动机同时烧坏。

3、有的人缺乏安全保护知识或图省事，将刀闸上的保险丝换成大号的，或干脆换成铜线，有的则用绳子把磁力开关绑住，强制不让跳闸。

4、有的农户对变压器容量理解不透，简单的计算变压器和电机数量的关系，如50KVA变压器，用户则认为能带5.5KW电动机9个共49.5KW和50KVA差不多，应该没问题，

1 实际变压器标注的是容量，单位是千伏安。而电机标注的是千瓦，一般变压器所带千瓦数为容量的80%，也就时说50KVA变压器最大能带总计40KW的电机，因此造成用户变压器电机数增多过负荷，加之低压线路线径小，线路过长，电压损失严重，不但容易烧毁变压器，同时造成电压偏低，电动机容易烧损。

5、电动机已经明显发热，但还是不断地使用，特别是电灌期，谁也不想把自己家的电机停下，更容易烧坏电机、水泵。

二、对策

1、合理的计算变压器器容量与所带电机的关系，避免变压器过负荷，造成电压偏低和烧毁设备。

2、加大低压线路线径，缩小供电半径，减少电压降，提高电压质量。

3、灌溉提水前，应认真检查电动机、水泵并保持正常油位。仪表(电压表、电流表等)应指示正确，检查调整安全保护装置，要备有合适的备件(如保险丝)，并保证接线良好。

4、开机使用时，用户除必须了解操作规程、安全要求外，还应了解当时的机泵情况(杂音或其它毛病)以及电压和开机后的电流变化，当电压明显偏低(如340V以下)，电流升高时，要在机旁加强巡视。电动机过热时，要注意停机

2 “休息”，不能连续开机。

5、发现电动机有杂音或其它毛病，要及时通知电工或修理工检查处理，不得让设备带病运行，当发现声音突然变化，突然自动停机又有嗡嗡响声时，应马上拉闸断电，然后检查配电变压器的高、低压保险及刀闸是否断相，若是电网缺相，应立即与供电所联系解决。

6、严禁使用不合格的保险丝，严禁限制自动跳闸的做法。

7、保持机房内的卫生清洁，不乱放东西，若没有机房的，应采取临时措施，避免电动机直接曝晒、雨淋、风吹等。

三相电机功率计算范文第5篇

显然，只有单口网络完全由电阻混联而成时，视在功率才等于平均功率，否则，视在功率总是大于平均功率(即有功功率)，也就是说，视在功率不是单口网络实际所消耗的功率。

计算公式：

S=UI或者S=P/COS∮

其中：S 视在功率P 有功功率U 电压I 电流COS∮ 功率因数

无功是相对有功而言的，一般来说它是电感性设备建立磁场实现能量交换所需要的一个电源，或者说是实现能量的一种必要平台，消耗无功电能的电气设备主要是电感性设备(例如电动机、及带镇流器的照明电气等)，电阻性设备(如电炉等)不消耗无功，电力电容器可以作为电感性设备的无功电源。为以示区别，视在功率不用瓦特(W)为单位，而用伏安(VA)或千伏安(KVA)为单位。

视在功率的意义

由于视在功率等于网络端钮处电流、电压有效值的乘积，而有效值能客观地反映正弦量的大小和他的做功能力，因此这两个量的乘积反映了为确保网络能正常工作，外电路需传给网络的能量或该网络的容量。

由于网络中既存在电阻这样的耗能元件，又存在电感、电容这样的储能元件，所以，外电路必须提供其正常工作所需的功率，即平均功率或有功功率，同时应有一部分能量被贮存在电感、电容等元件中。这就是视在功率大于平均功率的原因。只有这样网络或设备才能正常工作。若按平均功率给网络提供电能是不能保证其正常工作的。

因此，在实际中，通常是用额定电压和额定电流来设计和使用用电设备的，用视在功率来标示它的容量。

另外，由于电感、电容等元件在一段时间之内储存的能量将分别在其它时间段内释放掉，这部分能量可能会被电阻所吸收，也可能会提供给外电路。所以，我们看到单口网络的瞬时功率有时为正有时为负。

在交流电路中，我们将正弦交流电电路中电压有效值与电流有效值的乘积称为视在功率，即S=UI视在功率不表示交流电路实际消耗的功率，只表示电路可能提供的最大功率或电路可能消耗的最大有功功率。

在整个RLC串联电路中吸收的瞬时功率为;P=Pr+Pc+Pl

=RI平方[1+cos(2wt)]-(wl-1/wc)I平方sin(2wt)

它是一个频率为正弦电流或电压频率2倍的非正弦周期量。第一项始终是大于或等于零。是瞬时功率的不可逆部分，为电路所吸收的功率，不再返回外部电路。第二项表明，电感和电容的瞬时功率反相，在能量交换过程中，彼此互补，电感吸收或释放能量时。恰好是电容释放或吸收能量。彼此互补后的不足部分由外部电路补充，可通过一

端口的U.I 从如下几个方面反映正弦稳态电路的功率状态。

1，有功功率P P=UIcosφ ,表示实际吸收的功率。单位用瓦特表示 2,无功功率Q Q=UIsinφ此能量在往复交换的过程中，没有消耗掉。单位用KVAR表示

3，视在功率S S=UI

三相电机功率计算范文第6篇

制动：就是给电动机一个与转动方向相反的转矩使它迅速停转(或限制其转速)。

制动的方法一般有两类：机械制动和电气制动。

机械制动：利用机械装置使电动机断开电源后迅速停转的方法叫机械制动。机械制动常用的方法有：电磁抱闸和电磁离合器制动。

电气制动：电动机产生一个和转子转速方向相反的电磁转矩，使电动机的转速迅速下降。三相交流异步电动机常用的电气制动方法有能耗制动、反接制动和回馈制动。

一、反接制动 1.反接制动的方法

异步电动机反接制动有两种，一种是在负载转矩作用下使电动机反转的倒拉反转反接制动，这种方法不能准确停车。另一种是依靠改变三相异步电动机定子绕组中三相电源的相序产生制动力矩，迫使电动机迅速停转的方法。

反接制动的优点是：制动力强，制动迅速。缺点是：制动准确性差，制动过程中冲击强烈，易损坏传动零件，制动能量消耗大，不宜经常制动。因此反接制动一般适用于制动要求迅速、系统惯性较大，不经常启动与制动的场合。

2.速度继电器(文字符号KS)

速度继电器是依靠速度大小使继电器动作与否的信号，配合接触器实现对电动机的反接制动，故速度继电器又称为反接制动继电器。

感应式速度继电器是靠电磁感应原理实现触头动作的。从结构上看，与交流电机类似，速度继电器主要由定子、转子和触头三部分组成。定子的结构与笼型异步电动机相似，是一个笼型空心圆环，有硅钢片冲压而成，并装有笼型绕组。转子是一个圆柱形永久磁铁。

速度继电器的结构原理图

速度继电器的符号

速度继电器的轴与电动机的轴相连接。转子固定在轴上，定子与轴同心。当电动机转动时，速度继电器的转子随之转动，绕组切割磁场产生感应电动势和电流，此电流和永久磁铁的磁场作用产生转矩，使定子向轴的转动方向偏摆，通过定子柄拨动触头，使常闭触头断开、常开触头闭合。当电动机转速下降到接近零时，转矩减小，定子柄在弹簧力的作用下恢复原位，触头也复原。

常用的感应式速度继电器有JY1和JFZ0系列。JY1系列能在3000r/min的转速下可靠工作。JFZ0型触头动作速度不受定子柄偏转快慢的影响，触头改用微动开关。一般情况下，速度继电器的触头在转速达到120r/min以上时能动作，当转速低于100r/min左右时触头复位。

3.反接制动的控制线路

单向启动反接制动控制线路

当电动机正常运转需制动时，将三相电源相序切换，然后在电动机转速接近零时将电源及时切掉。控制电路是采用速度继电器来判断电动机的零速点并及时切断三相电源的。速度继电器KS的转子与电动机的轴相连，当电动机正常运转时，速度继电器的常开触头闭合，当电动机停车转速接近零时，KS的常开触头断开，切断接触器的线圈电路。 反接制动控制线路工作原理分析：

(1)单向启动：

(2)反接制动：

(a)单向启动

(b)反接制动原理示意图1

(c)反接制动原理示意图2

单向启动反接制动控制线路原理示意图

(a)单向启动(b)反接制动原理示意图1(c)反接制动原理

示意图2

二、能耗制动

当电动机切断交流电源后，立即在定子绕组的任意二相中通入直流电，迫使电动机迅速停转的方法叫能耗制动。

1.能耗制动的方法

先断开电源开关，切断电动机的交流电源，这时转子仍沿原方向惯性运转;随后向电动机两相定子绕组通入直流电，使定子中产生一个恒定的静止磁场，这样作惯性运转的转子因切割磁力线而在转子绕组中产生感应电流，又因受到静止磁场的作用，产生电磁转矩，正好与电动机的转向相反，使电动机受制动迅速停转。由于这种制动方法是在定子绕组中通入直流电以消耗转子惯性运转的动能来进行制动的，所以称为能耗制动。

能耗制动的优点是制动准确、平稳，且能量消耗较小。缺点是需附加直流电源装置，设备费用较高，制动力较弱，在低速时制动力矩小。所以，能耗制动一般用于要求制动准确、平稳的场合。

2.能耗制动控制线路

对于10KW以上容量较大的电动机，多采用有变压器全波整流能耗制动控制线路。如图2-74所示为有变压器全波整流单向启动能耗制动控制线路，该线路利用时间继电器来进行自动控制。其中直流电源由单相桥式整流器VC供给，TC是整流变压器，电阻R是用来调节直流电流的，从而调节制动强度。

单向启动能耗制动控制线路

线路工作原理分析如下：

(1)单向启动运转：

(2)能耗制动停转：

三、回馈制动(又称发电制动、再生制动)

这种制动方法主要用在起重机械和多速异步电动机上。

当起重机在高处开始下放重物时，电动机转速n小于同步转速n1，这时电动机处于电动运行状态，但由于重力的作用，在重物的下放过程中，会使电动机的转速n大于同步转速n1，这时电动机处于发电运行状态，转子相对于旋转磁场切割磁力线的运动方向会发生改变，其转子电流和电磁转矩的方向都与电动运行时相反，电磁力矩变为制动力矩，从而限制了重物的下降速度，不致于重物下降得过快，保证了设备和人身安全。

对多速电动机变速时，如使电动机由二级变为四级时，定子旋转磁场的同步转速n1由3000转/分变为1500转/分，而转子由于惯性仍以原来的转速n(接近3000转/分)旋转，此时n>n1，电动机产生发电制动作用。