已知三相电机功率为22KW,如何选择电机电缆?以前我们接触很多都是根据经验选择法 。但这篇文章,我要分享一种计算法 。这里有几个因素需要计算出来:电机电流、电缆线径、允许最大电缆长度 。
一、 电机电流计算
P=1.732*U*I*cosφ*η……………………………………(1)
其中:
P:功率,W
U:电压,V
I:电流,A
cosφ:功率因素
η:电机效率
根据公式(1),可得出:
I=P/(1.732*U* cosφ)…………………………….(2)
相关数据代入公式(2)中,得I=22000/(1.732*380*0.85*0.9)= 43.69A (功率因素取0.85,电机效率取0.9)。
二、 电缆线径得选择
根据国标GB 50217-2018 10KV及以下常用电缆允许载流量附录C中表格可查出选用10mm2线径 。计算如下,因为表格中为铝芯电缆数据 , 铜芯电缆数据为其1.29倍 。换算铝芯电缆电流为:43.69/1.29=33.86A,大于6mm2承载电流27A,小于10mm2承载电流38A,取大不取?。?选用10mm2铜芯电缆 。
三、 允许最大电缆长度的计算
电缆长度的计算 , 首先得清楚380V电机允许得电压范围是多少 。电源电压过高或过低的变化,对电动机都有不良影响 。
当电压过高(高于10%以上)时,铁芯磁路饱和(因为在设计制造电动机时,在额定电压下的磁路一般就在饱和点附近) , 因此 , 主磁通的增加使激磁电流急剧增加(为外加电压增加值的好几倍) , 从而使定子电流增大,电动机过热,以致温升超过允许值而烧毁 。
当电压过低(低于5%以下)时,电动机转矩成电压平方关系下降,一则使起动转矩下降很多,电动机起动困难(起动缓慢甚至起动不起来);二则正在运行的电动机 , 如果负载不变(重载或额定负载运行时),转子就要保持必须的电磁转矩来平衡负载的阻力矩 。这就迫使转子电流增大,从而导致定子电流增大,造成电动机过热,温升增高,缩短电动机寿命,甚至烧毁电动机 。查询相关资料得出,电机正常运行时 , 允许的电压波动范围为额定电压的-5%~+10%,即正常工作的电压范围是 361V—418 V 。即最大压降允许为380-361=19V,即在电缆上损耗电压不超过19V.
根据R=U/I,代入数据得R=19/43.69=0.43488Ω,即整根电缆电阻不超过0.43488Ω 。
根据物理学知识可知,铜电缆电阻跟电导率、电缆长度、横截面积有关,相关公式如下:
ρ=RS/L…………………………………………………………………………………………(3)
其中:
ρ:电导率,单位Ω·m,铜电导率为1.75×10-8
R:电阻 , 单位Ω
S:横截面积,单位m2
L:电缆长度,单位m
根据公式(3)可得出L=RS/ρ=0.43488*10*10-6/1.75×10-8=248.5米 。即整根电缆长度不能超过248米 。
综上所述,22KW电机,选用10mm2铜芯电缆,整根电缆长度不能超过248.5米 。
附:铜的电导率ρ=1.75×10-8Ω·m
铝的电导率ρ=2.83×10-8Ω·m
【110千瓦用多大电缆 110千瓦需要多大电缆】铁的电导率ρ=9.78×10-8Ω·m
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