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而
则
电动机的机械特性是指电动机的转速和电磁转矩的关系。
电动机中存在两种转矩:电磁转矩和阻力矩。阻力矩由电机的
负载及机械磨擦等因素产生,这两种转矩达到平衡状态时,转子
转速将维持恒定。
一。机械特性
01
电磁转矩T是三相异步电动机最重要的物理量之一,机械
特性是它的主要特性。
8-3三相鼠笼式异步电动机的机械特性和转矩
02
例如
在负载不变时,当转子转速偏高,转子受到的
电磁转矩变小,迫使转子转速减慢;当转子转
速偏低时,转子受的电磁转矩变大,又迫使转
子加快转速,结果,使转子转速最后基本稳定在某一转速上。
如果负载改变,电机转速也要改变。例如负载加大,阻力矩
变大,转子转速就会变慢。这是由于负载加大后,平衡被破
坏,阻力矩开始大于电磁转矩,转子转速变慢,转差率增大,
感应电流增加,电磁力矩增大,直到电磁转矩重新等于阻力
矩,转子不再进一步减速,而是在较低的转速下作等速运转。
2
反之,若阻力矩减小,电机开始加速,转子与
旋转磁场之间相对速度差降低,感应电流变小,
电磁力矩随之变小,电机将在较高的转速下达
到新的力矩平衡,并作等速转动。如前所述,电机负荷减轻后虽然转速将增加,但不会等于或超过同步转速
图8-13是反映转速n与电磁转矩T二者关系的曲线。
}
C
0
B
A
图 8-13 异步电动机的机械特性曲线
图中以横轴表示电动机的电磁转矩,
纵轴表示转子的转速。
图中标出的三个转矩,即起动转矩 最大转矩 额定
转矩 是应用中常遇到的。下面介绍它们之间的关系。
电动机刚起动瞬间的转矩称为起动转矩,其值
不大,如图8-13中的TST; 当起动转矩大于轴上
的反抗转矩(负载力矩电动机风阻、摩擦等产
生的反抗转矩)时,转子便旋转起来,并逐渐
加速,由机械特性曲线可知,此时电磁转矩沿着曲线CB部分
上升,经过最大转矩TmaxC 以后,又沿着曲线的BA部分逐渐下
降;最后当 时,就以某一转速等速旋转。
由此可见,异步电动机一经起动后,便立即进入机械特性曲
线的AB部分,而稳定地工作,电动机在AB部分工作时,如果负
载增大,电动机的转速就要下降,电磁转矩上升,
从而与负载保持平衡;如果负载转矩增大到超
过了最大转矩 则电动机的转速将很快
下降,直到停转,因此,电动机的稳定区域仅限于曲线的AB部分。这一部分几乎是一条稍微向下倾斜的直线,这说明电动机从空载到满载转速下降很少,这样的机械特性称硬特性。,但不能太接近最大转矩,。
二。额定转速
定义为异步电动机长期连续运行时,
转轴所输出的最大转矩或者说,电动机在
额定负载时的转矩。
电动机的额定转矩可以根据额定功率和额定转速来计算。
由力学知识知道,电动机的额定功率 可表示为:
01
=
02
(8-4)
03
7
电动机的额定转矩(牛 米)
电动机的额定功率(瓦)
电动机的额定转速( 转 / 分)
01
式中
02
电动机转子转动的角频率( )
03
若电磁转矩 的单位是牛 米 而 用千瓦,
用转 / 分做单位,则式(8 - 4 )可改写成
04
01
04
02
03
式中
电动机的额定转矩(牛 米);
电动机的额定功率(千瓦);
电动机的额定转速( ).
(8 - 5 )
例 8-3 已知某两台三相异步电动机额定功率均为55千瓦,电
源频率为50赫,其中第一台电动机的磁极数为2,额定转速为
2960 第二台电动机的磁极数为8,额定转速为720
试求它们的转差率及额定转矩各为多少?
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则
解(1)因
10