文档介绍：1. 异步电动机的电磁转矩
异步电动机的电磁转矩和机械转矩
电动机的结构常数
每极下工作主磁通
转子电流
转子电路功率因数
异步电动机的电磁转矩等于转子中各载流导体在旋转磁场作用下,受到电磁力所形成的转矩之总和。
上式中各参数:
每极下工作主磁通
遵循主磁通原理。
转子电路的功率因数
和转子电流均随转差
率的变化而变化。
将公式中各量的计算式代入电磁转矩公式,即可得到电磁转矩的另一种表达形式:
电磁转矩T正比电源电压U12 的平方,反映了电动机的电磁转矩在负载不变情况下,其大小取决于电源电压的高低。但这并不意味电动机的工作电压越高,电动机实际输出的电磁转矩就越大。
上式说明,只要电机参数不发生变化,电磁转矩
电动机拖动机械负载运行时,输出机械转矩的大小,实际上决定于来自于电动机轴上负载阻转矩的大小。换言之,当电磁转矩T等于负载阻转矩TL时,电动机就会在某一速度下稳定运行;若T>TL,电动机就会加速运行;若T<TL,电动机则要减速运行直至停转。
异步电动机电磁转矩特性
电磁转矩有三个重要值,分别为:
Tm
sm
1
T
0
s
n=0
n=n0
根据公式
可得异步机的电磁转矩特性曲线:
最大电磁转矩
对应最大电磁转矩的临界转差率。
(1)额定转矩TN
电动机额定电压下以额定转速nN运
功率单位若为W时,
行,输出额定机械功率 PN时,电机转轴上对应输出的机械转矩为额定电磁转矩TN。
最大转矩反映了电动机带最大负载的性能,我们把它与额定转矩的比值称为电动机的过载能力,即:
TM
T
0
s
最大电磁转矩
起动电磁转矩
(2)最大转矩TM
起动转矩反映了异步机带负载起动时的性能。起动转矩与额定电磁转矩之比称作电动机的起动能力,即:
Tst
(3)起动转矩Tst
~。如果负载转矩超过了最大转矩,电动机将停转。
~。如果电机的起动转矩Tst小于电动机轴上的负载阻转矩TL时,电动机将无法起动。
2. 异步电动机的机械特性
n
0
T
机械特性曲线
额定工作点
N
nN
TN
Tst
TM
额定转矩
电动机运行在AB段,其电磁转矩可以随负载的变化而自动调整,这种能力称为自适应负载能力。
A
B
C
机械特性曲线可分为稳定运行区AB段和非稳定运行区BC段两部分。
电机稳定运行时 TL=TN。当负载增加时,TL'>TN动力小于阻力电机稳定运行状态被破坏转速 n下降转差率s上升转子电路感应电动势增加电流I2增大定子电流I1随之增大电磁转矩T增大至T′当T ′=TL′时电动机转速重新稳定在n'上,此时n′<n。特性曲线的N点向右移。
显然,把转矩特性曲线旋转90°后即可得到机械特性曲线。
额定转速
最大电磁转矩
起动电磁转矩
分析
电机稳定运行在 TL=TN。当负载减少时,TL″<TN动力大于阻力电机的稳定运行状态被破坏转速 n上升转差率s下降转子电路感应电动势减小电流I2减小定子电流I1随之减小电磁转矩T减小至T″当T″=TL″时电动机转速重新稳定在n″上,此时n″>n。沿特性曲线左移。
N′
N″
三相异步电动机运行在额定状态下,当(1)负载增大;(2)电压升高;(3)频率升高时,试分别分析电动机的转速和电流的
变化情况。
为什么增加三相异步电动机的负载时,定子电流会随之增加?
你会做吗?
将三相绕线式异步电动机的转子三相绕组开路,问这台电动机能否转动?
三相异步电动机中的气隙大小对电动机运行有何影响?
检验学****结果
电动机的转矩与电源电压
之间的关系如何?若在运行过程中电源电压降为额定值的60%,假如负载不变,电动机的转矩、电流及转速有
何变化?
复****转速、转矩
一、转速:1,同步转速 n0=60f/p
2,转子转速 n1=n0 (1-s)
二、转矩:电磁转矩T=CTU12sR2/{R22+(sX20)2}
1 额定转矩 TN=9550PN/nN
2 最大转矩Tm 当sm=R2/X20时,Tm=CTU12/(2X20)
过载能力λm=Tm/TN
3 起动转矩Tst 当s=1时,T=CTU12R2/(R22+X202)
起动能力 Kst=Tst/ TN
三、转矩特性:
1 当 U1↑→T↑→I2↑→E↑→S↑→n↓
2 当 f↑→n↑→s↓→ E↓→ I2 ↓→T ↓→ I1 ↓
机械特性:
当TL↑→n↓→s↑→E↑→ I2 ↑→ I1 ↑
例题
有两台功率和额定电压都相同的三相异步电动机,,额定电压380V,nN=955r/m