[发明专利]一种三相异步电动机工频运行电参数的确定方法

权利要求书

1.一种三相异步电动机工频运行电参数的确定方法，其特征在于按照以下步骤进行：

1)测量若干组不同负载率下的三相异步电动机一相电流值I以及与电流值I相对应的有功功率P的值；

2)建立以电流值I为自变量的有功功率P的函数，即P＝a₁I^N-1+a₂I^N-2+.......+a_N；

3)利用最小二乘法多项式拟合的方式确定参数a₁、a₂……a_N的具体数值；

4)根据求得的电流值I和对应的有功功率P的函数关系式，只测量三相异步电动机任意负载率下的一相电流值I，就可以求得对应的有功功率P，根据功率因数关系式U为线电压，求出功率因数cosφ。

2.按照权利要求1所述一种三相异步电动机工频运行电参数的确定方法，其特征在于：测量5组不同负载率下的三相异步电动机一相电流值I以及与电流值I相对应的有功功率P的值，最小二乘法多项式拟合的最佳阶次定为4阶，即：P＝a₁I⁴+a₂I³+a₃I²+a₄I+a₅。

3.按照权利要求1所述一种三相异步电动机工频运行电参数的确定方法，其特征在于：不同负载率分为5个区间，只测量每个区间内随机选取一个电流值I以及与电流值I相对应的有功功率P的值，从而形成5组数据， 采用K-means聚类分析方法，从三相异步电动机不同负载率下得到五个不同的负载率区间，在每一个负载率区间内任意测量一组电流I和对应的有功功率P的数值，共得到5组数据，依据变量之间距离作为划分依据，将相似度高的变量归于1类，而将相似度较低的数据区分开；距离指的是欧氏距离即

聚类的结果应保证同一类中数据的相似度要足够高，不同类之间的相似度要尽可能的低； 相似度

有0≤S(x,y)≤1，而当相似度由0变为1时表示相似度逐渐增加；将电动机现场运行实际测量数据作为一个整体的样本数据集合，利用统计分析软件SPSS进行K-means聚类分析，将样本分为5类，得到5个聚类中心，利用相似度来确定负载率区间的边界，取区间相似度S(x,y)为0.4，以5个聚类中心作为参考点，计算5个负载率聚类区间，聚类分析表达式如式(3)、式(4)：

式(3)、(4)中：I为电动机的实际运行电流；I₀为电动机的相应聚类中心的电流；P为电动机的实际运行有功功率；P₀为电动机的相应聚类中心的有功功率；

电动机实测数据拟合得到的电动机有功功率P和一相电流I的4次多项式函数以及式(3)、(4)，对5个聚类中心分别计算距每一个聚类中心相似度S(x,y)＝0.4时的电流与有功功率的边界值，得到5个负载率区间，负载率区间边界采用四舍五入取整，得到基于5个聚类中心的负载率区间，通过分别测量每一个负载率区间的任意一组电流和对应的有功功率数据，形成5组数据，采用最小二乘法4次多项式拟合方法得到多项式拟合曲线以及三相异步电动机一相电流I和有功功率P的函数关系式。

4.按照权利要求1所述一种三相异步电动机工频运行电参数的确定方法，其特征在于：利用最小二乘法多项式拟合的方式确定参数a₁、a₂……a_N的具体数值方法如下：利用MATLAB应用程序Curve Fitting Tool进行曲线拟合，将电动机实际测量得到的一相电流I和有功功率P的数据组，导入MATLAB，在应用程序Curve Fitting Tool中，选择函数多项式拟合模型及阶次N，运行应用程序Curve Fitting Tool，即可得到最小二乘法多项式拟合的函数表达式以及相应的拟合曲线，从而确定了参数a₁、a₂……a_N。