电机数据

此对话框包括以下几个区域和选项卡:

有关位置, 可靠性, 注释, 超链接, 媒体库, 或收集的数据选项卡的信息,请参阅 常用选项卡

图 1: 汽车数据对话框

图 2: 电机数据对话框(公制)

连接信息

选项 描述
ID名称

唯一地标识设备元件。该程序会自动分配一个名称,但如果需要的话你可以改变它。名称最多可以包含16个字符。

电机,该程序自动分配名M-1,M-2,M-3,并依此类推。

终端节点

这是该设备连接到的母线的ID名称。母线的基准电压显示在右边。

确保终端母线与电机有大致相同的基值电压。

项目的相。目前仅供参考。

连接

连接类型,将是D (三角), Y (wye), or YG (wye-接地). 默认为D

模型
  • 单个:标记电机为单个电机。
  • :标记电机为电机组。

产品规格标签

选项 描述
单元 选择美制或公制。
功率类型

电机的功率类型。从以下选择:

  • NPS(正常供电——例如没有备用电源的电机)
  • EPS(紧急供电——例如有一个被用电源的电机)
  • CPS(关键供电——例如使用不间断电源的电机)
千伏 电机额定千伏。通常在480V基值时标为460V,或在2400V基值时标为2300V。
HP

电机马力。马达可以单独使用或作为一个集总基团表示。对于分组电机,输入该组的总马力。

如果单位选为美制,这将显示

千瓦

电机数据:kW 马达可以单独使用或作为一个集总基团表示。对于成组的电机,输入该组的总kW。

如果单位选为公制,这将显示

RPM

每分钟转数。在输出报告和定义设备的ANSI标准短路计算乘数时使用。

通过默认,ANSI用1800和IEC1500,除非默认设备设置被设置为不同的值。

负载等级 从重要性的角度指明等级。你可以选择必要关键 , 或非必要。此字段不影响分析。它可以在数据库查询用来区分从别人一定负荷类。参见 高级查询了解更多信息。
额定负载电流 计算查找如果电机HP在NEC表中列出了从NEC表满载电流。满载安培字段不是必需的,但大于0的值会影响千伏安是如何计算的。看 电机的kVA计算.
PF 电机运行的功率因数。与效率字段一同用于确定电机功率(kVA)。电机组应使用功率因数的平均值。
Eff 电机运行效率。与功率因数字段一同用于确定电机功率(kVA)。电机组应使用效率的平均值。
服务系数 电机可以安全过载的因子, 选择1.0到1.25之间的任意值。
需求因素 该因子用于计算电机的需求功率(kVA或A)。电机的需求因子是最大电机负荷与电机总额定值的比。
单线图图形
带变频器驱动

选中此复选框会改变单线图中的电机符号,如下图所示。

类型

电机类型(感应、同步、同步调相机,或直流)。这个选择会影响短路计算时的电机阻抗。类型确定为电动机单线符号。

如果连接类型为D (delta)或Y (wye),则为每一种电机类型产生的符号,这两种电机类型都是非接地类型:

如果连接方式为YG(接地wye),则为每一种电机类型所产生的符号如下:

电机的kVA计算

有两种方法来计算电机对话框中电机规格部分的kVA值。唯一的EasyPower使用依赖于哪些领域你决定进入。下面将按在优先顺序展示kVA的计算方法:

如果FLA大于0,电机的kVA值由以下等式确定。

KVA = (1.73)(FLA)(kVmtr)

如果该FLA留空或者0,电机千伏安将从下面等式确定。

KVA = (HP)(0.746)/((EFF)(PF))

上述适用于电机规格千伏安。计算电动机的短路电流时,短路焦点项始终使用电机规格kVA作为基值。然而,默认使用电机规格kVA的潮流焦点项,也可以使用实时SCADA功率(kW和kVAR)来计算kVA。此选项在电机数据对话框的电机潮流选项卡。

直流电机规格选项卡

图 3: 直流电机的规格选项卡

选项 描述
单元 选择美制公制
电压kV 电机额定千伏。
Hp/kW 电动机额定马力(美国单位)或千瓦(米制单位)。
RPM 每分钟转数。
IA(电枢) 额定电枢电流(安培)。
效率 输出机械功率与输入功率的比。

R (Ohms)

电枢电阻(欧姆)。这会影响短路贡献。
连接的 (%) 缩放电机的短路贡献。
负载等级 从重要性的角度指明等级。你可以选择必要关键 , 或非必要。此字段不影响分析。它可以在数据库查询用来区分从别人一定负荷类。参见 高级查询了解更多信息。

短路选项卡

图 4: 电机数据对话框的短路选项卡

选项 描述
ANSI SC

提供了一种简单的方法来进入ANSI标准阻抗和中断的责任乘数。编码数字根据电机类型、尺寸和建模方法选择。无论选择哪个编码,都会用到ANSI标准中断值乘数。

该列表可用的编码会随你在规格选项卡类型字段的选择不同而发生改变。使用ANSI标准字段是推荐的方法进入电机的阻抗,以确保适当的断路责任阻抗乘数用于ANSI标准计算1,2,3,4

参见 ANSI编码阻抗了解更多信息。

如果变频器复选框中所选择的产品规格选项​​卡,以下选项可用于ANSI代码字段:

    • 非再生:电机对上游故障的短路电流无贡献。
    • 再生:电机对上游故障有贡献。阻抗乘数被用作Conrad St. Pierre的A Practical Guide to Short –Circuit Calculations

    带有可调频率驱动器的分组电动机是非再生电机,无论电机类型,它都没有贡献.

注释:
高压断路器额定是基于对称电流ANSI / IEEE标准。 2 Calculation of Fault Current for Application of AC High Voltage Circuit Breakers Rated on a Total Current Basis
, ANSI/IEEE St. C37.5-1979
4 Calculation of Short Circuit Currents with Contributions From Induction Motors
, Walter C. Huening Jr., IEEE/IAS Mar/Apr 1982

IEC SC

选择此选项时,使用IEC短路计算。看 IEC阻抗和X/R计算.

如果电动机带有变频器,则还可以选择逆变运行或非逆变运行。

带有可调频率驱动器的分组电动机是非再生电机,无论电机类型,它都没有贡献.

X / R 你可以输入电抗电阻比,或点击计算来让填写此字段。
X"d或Xlr

以电机Hp基值百分比表示的次暂态电抗。对感应电机通常为16.7%。

如果你有转子堵转倍数 (LRM) 即转子堵转电流与电动机额定电流的比值,则可以使用100 / (LRM) 计算阻抗的百分数。

X0v

基于电机容量MVA饱和零序电抗百分比。零序值在所有的接地故障计算中使用。

计算 点击来让EasyPower填写X/R以及和X"或Xlr字段。你可以在工具>选项>设备为电机组指定平均HP。

接地

接地阻抗仅适用于Y型接地连接。单位是R + JX(欧姆)。如果你只知道电路的接地安培,输入放大器类,并使用计算按钮来计算接地阻抗。

- [R

中性点接地电阻(欧姆)。接地电阻通常以安培值给出。阻抗通过以下公式求取。

R = Vln / I

只有Y型电机会是带有接地的。

jX

中性点接地电抗(欧姆)。

计算

单击此处可以让EasyPower填充RjX字段(如果指定了 Amp Class ),或者填充Amp Class字段(如果指定了R and jX )。

电流等级

这是额定电压下流过接地阻抗的电流(安培)。你可以直接在此字段中输入Amps数据,或者基于电压和接地阻抗R + JX,使用计算按钮来计算。

连接的

提供了一种简单方法来调整用于确定短路电流的电机总马力。通过改变连接的百分比,实际马力(总价值连接)在HP字段中输入可以保持不变。这减少了建模误差和消除了对不同突发多个数据库。

例如,中冶拥有一批感应马达(全50马力),加起来就是600马力的总负荷。然而,300HP被认为是备份而不上线。为了保持MCC的HP的较好纪录,将在HP字段中输入600。因为只有300惠普在任一时刻纺纱机和可以向短路电流,所连接的字段被设置为50%。

RMf / X"d

这表示在峰值电流计算中所使用的次瞬态电抗的虚拟电阻率。如果左侧为空,计算基于IEC-60909标准

如果显示字段和基于IEC - 60909选项的X / R计算选项在工具>选项>设备中选择,他的选项出现在同步电机上。

ANSI编码阻抗

用于ANSI标准短路计算的阻抗乘数


编码


发动机

瞬时容量
第1周期

中断容量
1.5 - 4周期

同步

同步

1.0 X"dv

1.5 X"dv

Ind>1000

感应电机 > 1000 Hp

1.0 X"dv

1.5 X"dv

> 250 @ 3600

感应电机 > 250 Hp at 3600 RPM

1.0 X"dv

1.5 X"dv

>50

感应电机或电机组 > 50 Hp

1.2 X"dv

3.0 X"dv

<50

感应电机组 < 50 Hp

1.67 X"dv

无限X"dv

集总

集总感应电机组

1.0 X"dv (X=25%)

3.0 X"dv

注意: >50 HP和<50 HP的感应电机组的X"通常被假设为16.7%. 使用阻抗倍增,这对应于3.6至4.8倍的满载电流的等效马达贡献。

IEC阻抗和X/R计算

模型

电机类型

IEC阻抗和X/R计算

单独的

带变频驱动的异步电机

1)通过MW除以极对数,计算出每个极对的MW。

  • 电机的功率类型。
    • 公制: MW = 额定 kW / 1000.
    • U.S: MW = HP * 0.746 / 1000.
  • 极对 = 系统频率 * 60 / 电机同步转数(从 设定表中。)

2) 计算电机的 X/R 比.

  • 如果电动机kV大于1.0,而MW / pole - pair大于或等于1.0,则X / R为10.0。
  • 如果电机kV大于1.0,而MW / pole - pair小于1.0,则X / R为6.667。
  • 如果电机kV小于或等于1.0,则X / R比是基于ANSI计算。

阻抗是16.7%

带变频驱动的异步电机

X/R的电流计算如下:

  • 如果电机kV小于或等于1.0,则阻抗为20%,X / R比为2.381。
  • 如果电机kV大于1.0,MW / pole - pair大于或等于1.0,则阻抗为16.7% X / R比为10.0。
  • 如果电机kV大于1.0,而MW /极点对小于1.0,则X / R比为6.667。

单独的或组

带变频驱动的异步电机

直流带变频

阻抗为16.7%,X / R比值为10。

单独的或组

同步

同步电机

使用ANSI默认计算阻抗和X / R比率。

TCC标签

图 5: 电机数据对话框的TCC选项卡

选项 描述
电机起动器类型

提供电机启动器的列表。从以下选项选择适当的启动器:

  • 全压:电机从额定电压启动,不连接任何启动装置。
  • 自耦变压器:一个自耦变压器被用作启动装置,以减少启动电流。自耦变压器的分接头值(电机额定电压的百分比)在对话框底部的可编辑字段自耦变压器分接头输入。
  • 部分绕组:部分绕组启动电机,其中只有绕组的一部分被用于启动。启动之后整个绕组被通电。绕组分接头必须在对话框底部被指定。
  • Y-Δ:启动器在开始降低启动电流时,保持电机绕组为Y型接法。启动后,启动器与绕组按照Δ方式连接。
  • 降压:启动期间的启动电压低于额定电压。降压启动的涌流(满载电流的倍数)必须在对话框底部指定。
最大 在成组电机数据中,你可以指定最大电机的尺寸。当你选择电动机为单个电机时,该字段不可用。当绘制一个时间 - 电流曲线(TCC)上的电动机起动曲线,该程序绘制的曲线,使得最大电机被启动,并且该组中的电机的其余部分在满负荷运行。

全电压启动参数

本节开始于电动机额定电压期间指定电动机电流特性。

堵转乘数 堵转电流,计为满载电流的倍数。
非对称(ASYM)补偿 由于不对称电流而产生的浪涌电流增高因子。
积热限制曲线 用于绘制电机热极限时间-电流曲线的复选框。该曲线显示在如下失速时间所述的极限之内。该曲线是一个穿过失速时间和堵转电流的I2t曲线。
失速时间 电机可以安全承受失速的最长时间。
你想要绘制电机的热极限曲线的最大时间(秒)。
降压起动参数

指定降压启动的启动时间和电流或电压比率。根据所选的电机启动器类型,输入以下内容之一。启动电流将据此计算。

  • 自耦变压器分接头:自耦变压器的分接头位置比,计为额定电压的百分比。
  • 绕组分接头:启动绕组比,计为电机全绕组的百分比。
  • 降压涌流乘数:降压时的浪涌电流,计为满载电流的倍数。
加速时间 启动时间(秒)。

潮流标签

图 6: 电机数据对话框的潮流选项卡

选项 描述
负荷模型 让你可以从MCC指定数据或从SCADA(监控和数据采集系统)数据选择电机的kVA值。SCADA数据可以通过点击文件>导入读取。
电机规格
电机功率kVA 使用电机规格计算得到。仅供参考,不能更改(除非换了新的规格)。
负载类型

潮流求解中,电机可以用几种不同方法建模。

  • 恒定功率 - 这是最常见的模式。它是保守的,并导致在略低的电压值比实际系统上会被测量。
  • 恒定电流:这种模式通常不会在电机中建模使用。它在无功分量中比其他模型更紧密地匹配感应电动机的特性,但在技术上是不正确,因为在此电压范围内,有功功率不是恒定的。
  • 恒阻抗 - 该模型用于启动感应​​和同步机,并在低电压下紧密匹配电机特性。
  • 千瓦+ J电流- 该模型是上述模型的组合,并且在正常工作电压范围内其与实际电机特性更吻合。
缩放因子 提供了确定潮流分析中所使用的电机总负荷的一个简单的方法。通过改变缩放因子,输入到Hp字段的实际Hp(连接总和)可以保持不变。这减少了建模误差和消除了对不同突发多个数据库。

SCADA型号

SCADA数据从实时,或计量数据中得到,并转换为可被读入 EasyPower的ASCII格式。SCADA数据作为100%的缩放因子负荷被读入。负荷值被用户定义的缩放因子相乘。这提供了一种方式来调整的SCADA负载,以形成新的事例。

千瓦 从SCADA ASCII文件读取的kW值。
kVAR 从SCADA ASCII文件读取的kVAR值。
负载类型

潮流求解中,SCADA数据可以用几种不同方法建模。SCADA负荷类型在ASCII文件中设置,但你可以更改。

  • 恒定功率 - 这是最常见的模式。它是保守的,并导致在略低的电压值比实际系统上会被测量。
  • 恒定电流:这种模式通常不会在电机中建模使用。它在无功分量中比其他模型更紧密地匹配感应电动机的特性,但在技术上是不正确,因为在此电压范围内,有功功率不是恒定的。
  • 恒阻抗 - 该模型用于启动感应​​和同步机,并在低电压下紧密匹配电机特性。
  • 千瓦+ J电流- 该模型是上述模型的组合,并且在正常工作电压范围内其与实际电机特性更吻合。
缩放因子 提供了一种简单方法来调整用于确定电力潮流的SCADA总负荷。通过改变缩放因子,实际千瓦+ J千乏读取从ASCII文件保持不变;然而,在功率流中使用的负荷由该因子调节。
电机负载
负荷速度指数

当你运行潮流计算时,电机负荷会基于AFD的频率进行缩放。速度正比于频率。所用的简化负荷模型是:

输出功率=(额定功率)*(AFD频率/系统频率)^ x。

其中x就是负荷速度指数。

如果你有一台机器,其负荷(功率)是独立于速度的,则可以设置指数为0。如果机器的负载(功率)与速度成正比,则设置指数为1。泵类负荷更接近速度平方模型,因此设置指数为2。这是默认的。

例如:

额定频率60Hz的100Hp电机被AFD以30Hz供电。如果负荷速度指数为2,则30Hz下的输出功率为:

100 * ( 30 / 60 ) ^ 2 = 25HP.

直流电机潮流标签

图 7: 直流电机数据 - 潮流

选项 描述
缩放因子 实际负荷与所连接(额定)负荷的百分数比值。用于潮流计算。
负载类型

选择以下模型之一:

  • kW:即使端电压变化,消耗的有功功率kW仍保持不变。
  • 电流:即使端电压变化,负荷电流恒定。
  • 阻抗:稳态的等效电阻是恒定的,所以功率和电流会随端电压改变。

电机启动选项卡

选项 描述
电机有功功率kW 所需的输入或电动机的额定功率。
kVA/kW or kVA/HP 表示电动机的效率。它是输出功率和所需输入功率的转换系数。
堵转倍数 等于次暂态电抗(即X"dv)的倒数,提供了该电机短路情况下其满载额定电流的乘数值。
启动功率因数 电机启动期间的瞬时功率因数。当电机在启动条件下时,启动功率因数会使其无功功率高于有功功率。
计算

使用规格TCC选项卡中的数据来确定电机启动值。EasyPower参考了IEEE的计算标准。

例如,如果TCC 选项卡的电机启动器被设定为全压之外的选项,会影响到计算。

谐波标签

使用 谐波 选项卡来指示该设备是否引入谐波到你的电力系统中。

图 8: 谐波选项卡

选项 描述
负载类型

默认值是线性,意味着该设备不产生谐波。选择谐波使得项目谐波源,使在这个选项卡中的其他领域可进行编辑。

注释: 对于变频器(AFD)而言, 负载类型总是 谐波
电机,该负载类型是含谐波,如果在电机设定表中的设定选项中 带着变频器(AFD)复选框被选取;否则,它始终是线性

基波电流值

用于设定基波电流值。选项​​如下:

  • 设备额定值规格选项卡中描述的设备额定值设定基波电流值
  • 用户指定可以激活基波电流值字段,使你能够为其指定一个值。

要使用由潮流计算的基波电流,选择在谐波选项>控制对话框中的基波电压总和区域中的由潮流计算

谐波电子表格

使用电子表格来输入该元件产生的谐波频谱。你可以在每个设备元件中输入最多30个不同的谐波。在电子表格中输入谐波次数 (如5代表5次谐波),谐波电流基波电流的百分比,以及电流相角。通过观察电流相角,你可以模拟变压器相移对整流器的影响,以便于适时地取消仿真。谐波可以是整数次或非整数次。

库加载

常见谐波谱可以从设备库中输入。有关如何输入自己的频谱的说明,请参阅 Spectrum™谐波谐波与频谱™。从选择一个特定的设备谱库后制造商类型列表,单击进口和频谱输入到谐波电子表格。

阻力系数

EasyPower提供两种方法计算RH

  • 随谐波功率变化的电阻(R-EXP):
  • RH = RFund * H R-EXP

  • 随涡流电流因子百分比变化的电阻(ECF%):
  • RH = RFund *(1 + ECF * H2)/(1 + ECF)

默认所有集肤效应校正至R-EXP和0.5的值。

典型电阻值修正系数

  电阻系数的谐波指数 %ECF

变压器

0.5-1.0

1.0-3.0

效用

0.0-0.8

    -

发电机

0.3-0.6

    -

线/电缆

0.5

    -

反应堆

0.5-1.0

0.8-3.0

发动机

0.2-0.4

    -

稳定性标签页

图 9: 电机数据对话框的稳定性选项卡

选项 描述
启用电机型号

选中该复选框,输入稳定性信息。

不选中的话,你不能运行电机的动态仿真。

汽车
制造商 提供了设备库中可用制造商的列表。如果所需的制造商没有在设备库中列出,你可以将其添加到库中。
类型 所选的制造商中可用的设备模型。如果未列出所需的类型,可以将其添加到库中。
用从图书馆设备数据表。参见 EasyPower设备库了解更多信息。
模型 所选的设备类型中可用的设备模型。如果未列出所需的模型,你可以将其添加到库中。
定义参数 使您能够获得来自转矩与转速特性电机电路参数的估计。看 定义电机参数(步骤1).
开始

此设置选择电机被初始化的方法。此设置的两个选项是:

  • 使用额定功率初始化:在使用额定功率初始化时(默认),电机会利用潮流算例确定必要的转差率,以维持终端功率(kW)。电机无功功率kVar完全取决于感应电机的机械方程。
  • 使用额定转差率初始化:在使用额定转差率初始化时,电机会强迫其终端功率(kW)与指定的电机额定转差率保持对应。因此,潮流算例中定义的功率条件被弃用,以匹配转差率。电机无功功率kVar完全取决于感应电机的机械方程。
  • 说明:有些情况下,当试图匹配制造商的转矩-转速曲线时,电机参数的推导结果会与额定条件存在明显误差(例如高达10%)。这很可能是由于各种原因产生的给定数据不一致。对于这种情况,初始化到潮流定义的额定功率会导致初始化过程中一个新的转差率产生,这个转差率与指定的额定转差率不相等。然后会产生一种情况:电机启动过程中所提供的转矩可能比参数推导产生的转矩-转速曲线大很多。对于在边缘启动条件(接近失速)的电机,结果可能会显示一个不正确的成功启动(我们已经看到了电机转速范围上高出了12%的转矩)。为解决这个问题,请选择“使用额定转差率初始化”。这将强迫电机重新创建参数推导产生的、准确的转矩-转速曲线。但是请注意,启动后达到的额定条件将与参数推导相比存在可接受的误差。

电机启动负荷

本部分定义电机启动时的负荷特性模型。

制造商 提供装置库可用的一系列启动负荷特性。
类型 上面的制造商字段所选制造商提供的启动负荷类型。
模型

:列出库中可用的启动负荷模型。选项​​包括:

  • 速度平方:转矩正比于速度的平方。
  • 速度立方:转矩正比于速度的立方。
  • 扭矩与速度:用户定义的电子表格。
用从图书馆设备数据表。参见 EasyPower设备库了解更多信息。

电机运行负载

本部分定义电机运行时的负荷特性模型。

制造商 提供了设备库中可用制造商的列表。如果所需的制造商没有在设备库中列出,你可以将其添加到库中。
类型 所选的制造商中可用的设备模型。如果未列出所需的类型,可以将其添加到库中。
模型 所选的设备类型中可用的设备模型。如果未列出所需的模型,你可以将其添加到库中。

用从图书馆设备数据表。参见 EasyPower设备库了解更多信息。

您也可以使用定义电机参数特征如下所述导出电机参数。

定义电机参数(步骤1)

点击定义电机参数,根据电机的铭牌值和转速-转矩曲线获得电机电路参数的估计值。此窗口左上角提供的注释是关于如何使用这个工具推导电机参数的说明。

图 10: 定义感应电机参数 - 第1步

选项 描述
载入图像 使您能够加载电机曲线的图像进行数字化。
设置最大扭矩 在%输入电动机最大扭矩。
翻转速度轴 曲线轴可翻转相匹配的制造商。

定义感应电机参数(步骤2)

图 11: 定义感应电机参数 - 第2步

选项 描述

驱动点

重力点是用来优化推导所得转矩转速曲线(使其更接近实际的转矩转速曲线)的可移动点。

翻转速度轴

曲线轴可翻转匹配制造商。

最小化

最小化按钮会试着减小误差。

其它标签

有关位置, 可靠性, 注释, 超链接, 媒体库, 或收集的数据选项卡的信息,请参阅 常用选项卡

更多信息

数据库技术参考 常用选项卡
媒体库  

 

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帮助最后更新于2019/8/12