单相3千瓦电机和三相3千瓦电机功率是一样的吗

发布日期:2023-12-02 20:09:00  所属分类: 电动机

3KW的单相电机和3KW的三相电机它们两者之间的输出马力是相等的。

因为马力也就是功率单位,只不过是一次工业革命的比较老的概念,马力这个单位的概念是由蒸汽机的改进者詹姆斯·瓦特命名,用来表示他的蒸汽机相对于马匹拉力的功率,当时瓦特所定义的是英制马力,换算之后为1英制马力=745.7瓦特,而马力的单位则是“HP”;于是就出现了公制马力单位,其定义为: 1马力=735瓦特,就是1马力等于在1秒内完成75千克重量提高至1米。

我们可以这样来比较单相单电机,单相电机有一个笼式转子和定子,定子中嵌有一个主绕组线圈U1~U2(别名,运行绕组)、副绕组线圈Z1~Z2(别名,启动绕组);因为单相交流电,在单相电机线圈中没有旋转磁场产生,故它无法自动旋转起来,人们利用电容器的超前相电压90º的特性,人为添加离心开关装置来进行启动。

单相3千瓦电机和三相3千瓦电机功率是一样的吗

三相电动机有三组运行绕组,它们三者之间有对称的相位角为120⁰交流电,接通电源后它可以依照电源相序自行旋转,不需要其他辅助启动元件。

所以单相电动机的绕组工作时的电流要大于三相电动机绕组的电流,因此单相电动机的个头肯定要大得多,同时单相电动机的绕组漆包线的截面积要比三相电机的大。

我们计算一下3KW三相电动机和3千瓦单相电动机,它们的电流各是多大,先计算单相电动机的工作时电流为:3000÷220÷0.8÷0.9=19A,而三相电动机的电流3000÷380÷√3÷0.8÷0.9≈6.3A但是这6.3A是每相的电流,三相合在一起也就是差不多是19A,所以它们的耗电量也是相同的,符合能量守恒定律。当然这里面的功率因素cosφ和机械效率那是不确定的,我们这里的计算值是一个假设的数据。

三相电动机计算电机额定功率为:P=√3*U*I*cosφ

式中:P为电机输入有功功率,U为电机电源输入的线电压,I为电机电源输入的线电流,cosφ为电机的功率因素,φ为相电压与相电流的相位差角。

由上述公式可以演化如下公式:P1=√3*U*I*cosφ=P2/η=M*n/9550*η

式中的P2为额定输出功率,η为电机效率,n为电机转速,M为电机转矩,9550为一个常数。单相电机的转矩计算公式也是一样的。

现在问题就来了,为什么是同样的输出功率,但是在工业上为什么普遍使用的都是三相电动机,而不是单向电动机呢?

事实上这是因为我国的供电系统的方式都是三相四线制或者是三相五线制(它们的线电压为3×380V),而从三相绕组线圈中的L1、L2、L3火线的O点引出一根导线,作为三相四线制供电的零线N,于是就可以输出三路电压为220V的线路。