對于西瑪三相電機，三相電壓不平衡是一個普遍的問題，但是必須弄清三相電壓對電機性能的影響。今天西瑪電機技術人員參加了這個議題，交換了意見，并與大家分享。
電壓不均勻如何影響電機的性能？

●對電機電流的影響

不平衡電壓的負序分量在電機的氣隙中產(chǎn)生磁場，不利于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向。如果電壓的負序分量很小，則通過繞組的電流可以比電壓平衡的電流大得多。由于通過轉(zhuǎn)子棒的電流的頻率大約是額定頻率的兩倍，轉(zhuǎn)子棒的電流擠壓效應使得轉(zhuǎn)子繞組損耗遠遠大于定子繞組損耗的增加。

當電機在非平衡電壓下以額定速度運行時，電流不均勻性很大，大約是電壓不平衡的6到10倍。失速電流不均勻性與電壓不均勻性基本相同，但阻塞視場功率增加不大。

●對電機加熱性能的影響

如果西瑪電機在不平衡電壓下運行，則由于電流和電壓的負序分量，定子損耗將增加，因此定子繞組的溫升將高于平衡電壓的情況。

電流擠壓效應增加了轉(zhuǎn)子損耗的增加程度。

此外，電壓不平衡通常與正相分量的減小有關，這增加了定子中正相分量的電流。

●對電機轉(zhuǎn)矩的影響

當電壓不平衡時，西瑪電機的失速轉(zhuǎn)矩、最小轉(zhuǎn)矩和最大轉(zhuǎn)矩減小。如果電壓不平衡嚴重，電機將無法正常工作。

電壓不平衡與產(chǎn)生頻率為工頻兩倍的振動轉(zhuǎn)矩有關。振蕩轉(zhuǎn)矩幅度的增加與電壓的正序分量和負序分量的乘積成線性關系。當不平衡度fu=0.05時，振動扭矩的峰值在額定扭矩的25%以內(nèi)。如果振動扭矩的臨界扭轉(zhuǎn)頻率接近于功率頻率的兩倍，則整個軸系統(tǒng)可能產(chǎn)生不可接受的扭轉(zhuǎn)振動。

●影響電機的全負荷速度

當西瑪電機在非平衡電壓下滿載時，隨著轉(zhuǎn)子附加損耗的增加，滑移略有增加。

增加電機噪音和振動

如果電壓（電流）不平衡增加，西瑪電機的噪聲和振動可能增加。振動可能損壞電機或整個驅(qū)動系統(tǒng)。

馬達正在低速運轉(zhuǎn)以防止過熱。

當西瑪交流電機商用頻率電源的負相分量與三相電壓系統(tǒng)長時間連接(至少是電機熱時間常數(shù))時，如果電流超過正相分量的1％，則電機的允許輸出功率高于額定功率，這將是低的，電機就可能損壞。當電機旋轉(zhuǎn)時，建議電壓不平衡不超過5%，不均勻度根據(jù)方程(1)確定。

在公式(1)中

Un-電源電壓下負序分量的均方根值。

上-電源電壓中正序分量的均方根值。

電壓不平衡率的計算

西瑪電機用戶可以使用方程(2)和(3)從三相電壓讀數(shù)容易地確定電壓不平衡率U(％)。我們將使用更大的這些作為評估結(jié)果。

在方程(2)和(3)中

Umax-三個電壓值_V_的最大值。

Umin-三個電壓值_V_的最小值。

三個電壓值_的平均值_

電壓不平衡(不平衡率)的計算實例

該電路的西瑪三相電壓測量分別為220V、215V、210V。計算三相電壓的不平衡率U(%)。

從標題中給出的三相電壓值_我們知道：

●三相電壓值_的平均值為Up=(220+215+210)/3=215V。

●三個電壓值_的最大值和最小值_的絕對值和最大值均為5V。

●三相電壓不平衡率U=5/215×100%=2.33%。

經(jīng)過分析計算，三相電壓系統(tǒng)實際負序分量占正序分量的18％，遠遠高于上述計算值。如果電壓不平衡率超過5%，則需要檢查西瑪電機電流的負序分量。

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