如何採用50Hz電源試驗60Hz電機?

隨著電機產品市場的不斷開放，各個電機廠家承接異電壓、異頻率電機很普遍；規範的電機生產廠家，試驗電源可以滿足不同電壓和頻率需求，但對於一些規模相對較小的電機廠、修理廠則只具備工頻試驗電源。

Ms. 參的朋友小H新開了一個電機修理廠，承接了一臺美國進口60Hz三相異步電動機，打電話詢問了一些關於試驗的問題。Ms. 參今天就60Hz電機採用50Hz電源的試驗與大夥進行一些交流。

我國工業用交流電系統電壓標準為三相380V、50Hz，美國的交流供電頻率全部為60Hz，如果採用50Hz電源試驗60Hz電機，以下的幾個方面應知曉：

（1）  當電源頻率由60Hz降至50Hz時，施壓相同的情況下，每極磁通相應增加20%，電動機各部分的磁通密度也就增加20%，鐵心磁通密度將飽和；由於設計時磁通餘量很小，故空載電流的增加將大大超過20%。另外，通風效果隨轉速的下降而變差，電動機溫升要比原來要高許多。通常，溫升提高20%-50%（經驗值）。

（2）  功率和轉速下降。如果電機空載電流接近或超過原來的額定電流，則電動機不能使用；如果空載電流與原來的額定電流尚有較大差距，電機容量至少減少20%以上，且電機轉差率加大，轉速下降水平超過20%。

（3）   啟動電流增大，隨時可能過載。電動機是感性負載，其電抗值正比於電源頻率，電源頻率越低，電抗值越低，且因鐵心磁通密度很容易趨於極度飽和，磁路磁阻加大，電抗值更低，導致啟動電流的增加值不僅僅增大20%那麼簡單，往往遠大於原啟動電流的1.2倍、甚至失控。安全載荷能力也因上述因素大打折扣，稍不注意就會引起電機過載運行。

（4）  設計轉矩（扭矩）變化。轉矩的大小反比於電源頻率的平方，即當電源頻率由60Hz變成50Hz時，轉矩增加了。開車的人都知道什麼是轉矩，轉矩增加意味著電機更有勁，或者說電機的力能指標提高了。但是，這種扭矩增加僅僅表明過載能力的增強，額定運行指標卻因額定負載時電流大幅增大而惡化。

電機正常運行只能以額定電流為先決條件，這時候實際輸出轉扭矩反而遠低於額定轉矩，遠遠達不到電機的設計指標。應該這麼說：電機運行轉速越低，同樣負荷情況下電機體積須更大一些，因頻率的降低造成的後果也就很容易理解了。

（5）  電機壽命大幅度縮短。鐵耗約與磁通密度平方及頻率的1.3次方成正比，故鐵耗約比原來增加許多。電動機的輸出功率大為降低，所以效率一定下降，電機損耗的加劇導致電機壽命縮短。

（1）  空載試驗時，採用降壓試驗，按照320V施壓(380/1.2=317),此時的空載數據與60Hz對應的380V電壓數據非常接近。

（2）  按照轉差率不變的原則估算50Hz電源下電機的轉速，並與實際測得的轉速進行對比。

（3）  短路試驗可按照施壓100V進行，只是短路電流≥1.2倍額定電流。

（4）  對於繞線轉子電機涉及的開路電壓，不需要調整定子電壓，只需要保證轉子處於靜止狀態測試即可。

（5）  負載試驗時按照額定電流加載，但加載功率達不到額定功率。

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