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法律研究如何確定電動機負載？
電動機負載是指電動機所消耗的電流。它取決於電機軸上的負載。對於給定的電動機，可以使用輸入功率、電流或電機速度來估算。大多數電動機設計為在額定負載的 50% 到 100% 的範圍內執行。最大效率通常在額定負載的 75% 附近。
當電動機處於效率隨著負載降低而顯著下降的範圍內時，則認為該電動機負載不足。過載的電機可能會過熱並降低效率。許多電動機都設計有服務係數，允許偶爾過載。服務係數是一個乘數，表示電機在理想環境條件下可以過載的程度。
確定電動機負載
方法 1 – 根據輸入功率確定電動機負載
當有直接讀取的功率測量值時，我們可以使用它們來確定電動機負載。透過使用手持裝置測量電機的引數，可以使用公式 (1) 確定載入電機的三相輸入功率。然後，我們可以透過將負載下的測量輸入功率與電機在額定容量下執行時所需的功率進行比較來量化電機負載。
三相電動機的輸入功率為：
$$\mathrm{P_{i}=\frac{\sqrt{3}\times\:V\times\:I\times\:\cos\varphi}{1000}\:\:\:...(1)}$$
其中：
Pi 是三相輸入功率，單位為 kW，
V 是 RMS 線電壓，
I 是 RMS 線電流，以及
cos φ 是電機的功率因數。
三相電機的額定輸入功率為：
$$\mathrm{P_{i_{rated}}=hp\times\:\frac{0.746}{\eta\:f_{1}}\:\:\:...(2)}$$
其中：
Pirated 是額定負載下的三相輸入功率，單位為 kW，
hp 是銘牌上的額定馬力。
ηfi 是滿載效率。
因此，電機負載為
$$\mathrm{電動機負載=\frac{P_{i}}{P_{i_{rated}}}\times\:1000\%\:\:\:(3)}$$
其中：
Pi 是測得的三相功率，單位為 kW，
Pirated 是額定負載下的輸入功率，單位為 kW。
使用公式 (3)，可以確定電動機負載。
方法 2 – 根據電機電流確定電動機負載
當僅有電流測量值可用時，建議使用電流負載估算方法。電機消耗的電流與負載近似線性相關，直至額定負載的 50% 左右。低於額定負載的 50%，電流變得非線性，因此在低負載區域，電流測量方法不用於負載確定。因此，可以使用以下公式計算電動機負載。
$$\mathrm{電動機負載=\frac{I}{I_{r}}\times\:\frac{V}{V_{r}}\times\:100\%\:\:\:...(4)}$$
其中：
I 是 RMS 電流，
Ir 是額定電機電流，
V 是 RMS 線電壓，以及
Vr 是電機的額定電壓。
方法 3 – 根據滑差確定電動機負載
當有執行速度測量值時，可以使用滑差方法來估算電機負載。電機的實際速度小於同步速度。因此，同步速度和實際速度的差值稱為滑差。滑差與驅動裝置施加在電機上的負載成正比。
透過使用轉速錶測量實際電機速度，可以計算電機負載。使用以下公式，可以根據滑差確定電動機負載。
$$\mathrm{電動機負載=\frac{Slip}{N_{s}-N_{r}}\times\:100\%\:\:\:...(5)}$$
其中：
Slip =（同步速度 - 測量速度），
NS = 同步速度，單位為 RPM，
Nr = 額定電機速度。
數值示例 (1)
一臺電動機的功率為 40 馬力，轉速為 1500 RPM。該電機已有 10 年曆史，並且已經過繞組。如果電工進行以下測量，請確定電機的負載：-
| 線電壓 | 線電流 | 功率因數 |
|---|---|---|
| VRY = 465 V | IR = 35 A | Cos φR = 0.78 |
| VYB = 475 V | IY = 32 A | Cos φY = 0.76 |
| VBR = 470 V | IB = 30 A | Cos φB = 0.75 |
解決方案 -
這裡：
$$\mathrm{電壓,V=\frac{V_{RY}+V_{YB}+V_{BY}}{3}=\frac{465+475+470}{3}=470\:V}$$
$$\mathrm{電流,I=\frac{35+32+30}{3}=32.33A}$$
$$\mathrm{功率因數,\cos\varphi=\frac{0.78+0.76+0.75}{3}=0.763}$$
因此，電機消耗的負載為：
$$\mathrm{P_{i}=\frac{\sqrt{3}\times\:V\times\:I\times\:\cos\varphi}{1000}=\frac{\sqrt{3}\times\:470\times\:32.33\times\:0.763}{1000}=20.08\:kW}$$
因此，電機對供電系統的電氣負載為 20.08 kW。
數值示例 (2)
一臺電動機的同步速度為 1500 RPM，銘牌滿載速度為 1450 RPM，測量速度為 1470 RPM。電機的額定馬力為 20 馬力。確定電機的實際輸出馬力。
解決方案 -
$$\mathrm{電動機負載=\frac{1500-1470}{1500-1450}\times\:100\%=60\%}$$
因此，實際輸出馬力為：
$$\mathrm{實際輸出馬力 = 20 \times 60\% = 12\:馬力}$$
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