三相异步电动机功率因数偏低的原因及提高方法
三相异步电动机作为工业生产中广泛使用的一种电机，其工作效率受到功率因数的直接影响。功率因数低，意味着电机的有功功率利用效率下降，从而引起能源浪费。因此，了解功率因数偏低的原因，并采取有效措施提高功率因数，对于提高电机的工作效率和节约能源具有重要意义。
功率因数的定义和重要性
功率因数（cosφ）是指在交流电路中，有功功率与视在功率之比，它反映了电路中能量利用的有效性。功率因数的余弦值（cosφ）越接近1，表示电路的无功功率越小，电能的利用效率越高。对于三相异步电动机来说，功率因数主要取决于定子相电流和电压之间的夹角（功率因数角φ）。
功率因数偏低的原因
1. 空载电流偏大
空载电流偏大是造成功率因数偏低的主要原因之一。空载电流的大小受到多种因素的影响，包括电机的气隙长度、冲片毛刺、槽样棒尺寸、定转子铁芯偏移、铁芯长度和重量、定子冲片尺寸、压装质量等。
（1）气隙长度过大：气隙长度超过允许值会增大空载电流，导致功率因数降低。
（2）冲片毛刺、端部压板强度不足或压力过大：这些因素导致铁芯齿外胀过度，相当于气隙长度增大，进而影响功率因数。
（3）槽样棒尺寸不合理：导致铁芯压装后槽口不齐，锉削后定子槽口过大，卡氏系数提高，相当于气隙增大，功率因数下降。
（4）定转子铁芯装配偏移：若中心线未对齐，将导致气隙增大，功率因数下降。
（5）铁芯重量不足：导致铁芯长度减小，齿密度升高，从而使得空载电流上升，功率因数降低。
（6）定子冲片的尺寸超差：由于冲模间隙、定位不好或模具质量不好，造成磁路磁密分布不均匀，空载电流增大。
（7）压装时定子铁芯长度超过允许值：导致气隙过大，功率因数降低。
（8）定子铁芯压装时缺边冲片使用过多：导致铁芯成分减少，磁密提高，空载电流增加。
（9）转子铁芯压装质量不佳：转子铁芯压装时若未采用定量压装或预热温度过高，铁芯氧化严重，导致磁密提高。
（10）硅钢片性能不佳或牌号错误：这些因素会提高电机的激磁电流，从而使功率因数降低。
（11）绕线时定子绕组匝数少于设计值：使得磁密升高，激磁电流增加，功率因数下降。
（12）双层绕组节距少跨一个槽或两个槽：降低绕组系数，有效匝数减少，激磁电流增加，功率因数下降。
2. 电抗电流偏大
电抗电流偏大也会导致功率因数降低。电抗电流主要由电机漏抗决定，漏抗受定转子铁芯长度、线圈尺寸、转子槽排列等因素影响。
（1）定转子铁芯长度超过允许值：使漏抗增大，电抗电流增加，功率因数下降。
（2）线圈尺寸过大：由于嵌线困难或其他原因，导致定子端部漏抗增大，电抗电流增加，功率因数下降。
（3）转子槽不成一直线：造成漏抗增大，电抗电流增加，功率因数下降。
提高功率因数的方法
针对上述分析的原因，可以采取以下措施来提高三相异步电动机的功率因数：
1. 优化设计和加工工艺：减少气隙长度到允许值以下，确保冲片尺寸和质量，合理设计槽形和槽口尺寸，以及采用高性能的硅钢片等。
2. 精确装配：保证定转子铁芯中心线对齐，采用定量压装，合理控制压装压力和预热温度，防止铁芯氧化。
3. 改进绕线工艺：确保绕组匝数符合设计要求，正确选取绕组节距，提高绕线工艺水平，减少漏抗。
4. 使用功率因数校正设备：例如并联电容器组，可以有效减少无功功率，提高功率因数。
5. 定期维护和检查：通过定期的维护和检查，及时发现并修复可能导致功率因数降低的问题。
通过上述措施，可以有效地提高三相异步电动机的功率因数，从而提升电机的工作效率，减少能源消耗，降低生产成本，对于推动电机行业的可持续发展具有重要意义。
