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電機與工程計算機

電壓不平衡計算機——三相 NEMA 方法

依 NEMA 最大偏差法,由三個線間電壓讀數計算三相電壓不平衡百分比,並提供各相診斷,可選擇與標稱電壓比較。

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計算結果

1.961% 電壓不平衡

平均線電壓:459 V

最大偏差:9 V(Vca)

最高與最低值之差:17 V

高於常見參考的 NEMA 電動機 1% 門檻值;請檢查供電與負載狀況,並諮詢電動機製造商以取得適用的降容指引。

平均值相對於所輸入額定電壓:-0.22%

顯示計算過程
  1. 1. 平均值 = (460 + 467 + 450) ÷ 3 = 459 V。
  2. 2. 絕對偏差 = 1、8、9 V;最大值 = 9 V。
  3. 3. NEMA 電壓不平衡百分比 = 9 ÷ 459 × 100 = 1.961%。
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計算過程,無隱藏假設

由三組一致的線間 RMS 電壓讀數檢查三相供電。MAXScanner 將顯示平均值、各相偏差、最差的相間組合、不平衡百分比,並可選擇與標稱電壓比較;同時區分 NEMA 不平衡與電壓調整率,以及 IEC 負序不平衡。

如何使用此計算器

1

在相同位置與運轉條件下,以一致的線間 RMS 讀數量測 Vab、Vbc 與 Vca。

2

輸入三個實測電壓;如需另行比較平均電壓,可選擇輸入系統標稱電壓。

3

進行 NEMA 式馬達電壓不平衡篩檢時,請採用最大偏差的結果。

4

當不平衡率偏高時,請檢查單相負載分配不均、供電問題或高電阻接點,並在具代表性的負載下重新量測。

5

若需採用不同的不平衡定義或降容曲線,請依設備製造商或指定的電力品質標準為準。

常見使用情境

  • •預防性保養時篩檢馬達端子電壓不平衡。
  • •平衡單相負載前後,比較前後讀數。
  • •找出與三個讀數平均值相差最大的線間電壓。
  • •將電壓不平衡與平均電壓偏離標稱值的情況加以區分。

範例:460 V、467 V 與 450 V

平均值 = 459 V。偏差分別為 1 V、8 V 與 9 V,因此最大偏差 = 9 V。NEMA 電壓不平衡 = 9 ÷ 459 × 100 ≈ 1.961%。

結果未假設的條件

  • •此 NEMA 最大偏差法需使用三個一致的線間電壓讀數,請勿混用線間與線對中性點的量測值。
  • •這不是 IEC 負序電壓不平衡因數的計算方式。使用對稱分量的儀錶可能得出不同數值。
  • •常見參考的 1% 馬達門檻值僅為篩檢界線,不代表可據此推定特定的降容係數。降容請依現行馬達製造商或 NEMA 指引辦理。
  • •單次點測可能遺漏與負載相關的問題;診斷時若有需要,請在具代表性的運轉條件下進行趨勢觀察或重複量測。
  • •本計算機本身無法診斷相序、諧波、接點鬆脫或絕緣狀況。

常見問題

NEMA 電壓不平衡公式是什麼?+

先計算三個線間電壓的平均值,找出與該平均值的最大絕對偏差,再將其除以平均值並乘以 100。

電壓不平衡與電壓偏離標稱值是同一回事嗎?+

不是。不平衡是將三個相間讀數與其自身的平均值比較;偏離標稱值則是將平均運轉電壓與額定或標稱電壓比較。

應使用線間電壓嗎?+

本計算機應使用線間電壓。請在相同位置與條件下,以一致的方式量測並輸入 Vab、Vbc 與 Vca。

為什麼小幅電壓不平衡對馬達也很重要?+

三相馬達的電流不平衡可能遠大於電壓不平衡,進而增加損耗、發熱、振動與應力。

1% 是硬性跳脫設定值嗎?+

不是。這是常見參考的 NEMA 馬達運轉門檻值。保護設定與降容必須依實際馬達、繼電器及適用標準辦理。

最大與最小值之差除以平均值是 NEMA 公式嗎?+

不是。本計算機採用的是與平均值之最大單一偏差,而非最高與最低值之完整差距。

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