电机学孙旭明王善明版第15章.pptx
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1、15.1 三相异步电动机的功率三相异步电动机的功率与转矩关系与转矩关系 l功率平衡关系功率平衡关系铁耗(只考虑定子铁耗(只考虑定子铁耗):铁耗):定子铜耗:定子铜耗:输入有功功率:输入有功功率:功率平衡关系功率平衡关系传递给转子子的的电磁磁功率:功率:电磁功率也可表示为:电磁功率也可表示为:功率平衡关系功率平衡关系电阻阻 上上的的损耗耗代代表表传递给电动机机转轴上上的的机械功率:机械功率:转子绕组的铜耗转子绕组的铜耗功率平衡关系功率平衡关系电磁磁功功率率Pem一一定定时,转差差率率s越越大大,转子子铜耗耗pCu2越大,越大,电机的效率越低。机的效率越低。功率平衡关系功率平衡关系电机机在在旋旋转
2、中中,还会会产生生机机械械损耗耗 pm(风阻阻、摩擦摩擦损耗等)以及附加耗等)以及附加损耗耗 pad。输出功率:输出功率:通常认为:通常认为:功率平衡关系功率平衡关系功率流程功率流程图转矩平衡关系转矩平衡关系机机械械功功率率等等于于作作用用在在旋旋转体体上上的的转矩矩与与机机械角速度的乘械角速度的乘积:电电磁磁转转矩矩T 等等于于转转轴轴的的输输出出转转矩矩T2 与与空空载载转转矩矩T0(机械损耗和附加损耗转矩)之和。(机械损耗和附加损耗转矩)之和。15.2 三相异步电动机的机械特性三相异步电动机的机械特性w三三相相异异步步电动机机的的机机械械特特性性是是指指在在定定子子电压、频率率和和参参数
3、数固固定定的的条条件件下下,电磁磁转矩矩T 与与转速速n 或或转差差率率s 之之间的的函函数数关关系系Tf(n)或或Tf(s)。w用用曲曲线表表示示时,常常以以转速速n 或或转差差率率s 为纵坐坐标,以以电磁磁转矩矩T 为横横坐坐标,简称称 T-s曲曲线。电磁转矩的一般表达式电磁转矩的一般表达式电磁磁转矩矩T 既既等等于于机机械械功功率率Pm除除以以转子子机机械械角角速速度度 ,也也等等于于电磁磁功功率率Pem除除以以同同步步机机械角速度械角速度 1。电磁转矩的一般表达式电磁转矩的一般表达式电磁磁转矩矩T与与每每极极磁磁通通量量m、转子子电流流、I2、转子子功功率率因因数数cos2的的乘乘积成
4、成正正比比。即即:T与与m和和转子子电流流的的有有功功分分量量的的乘乘积成正比。成正比。机械特性的参数表达式机械特性的参数表达式定量分析定量分析电磁磁转矩矩T 与与转差率差率s 的关系。的关系。机械特性的参数表达式机械特性的参数表达式电磁磁转矩矩T 与与转差率差率s 的关系的关系 w电电磁磁转转矩矩T与与转转差差率率s(或或转转速速n)之之间间不不是是线线性性关系。关系。w当当定定子子相相电电压压U1 和和频频率率f1 一一定定时时,电电机机参参数数可可视视为常数,电磁转矩为常数,电磁转矩T 仅和转差率仅和转差率 s 有关。有关。固有机械特性固有机械特性固固有有机机械械特特性性:电压、频率率均
5、均为额定定值不不变,定定、转子子回回路路不不串串任任何何电路路元元件件时的的机机械械特特性性(T-s曲曲线)。)。固有机械特性固有机械特性固有机械特性固有机械特性电动机状态电动机状态发电机状态发电机状态电制动状态电制动状态固有机械特性固有机械特性C点:额定运行点点:额定运行点B点:最大转矩点点:最大转矩点A点:堵转点(最点:堵转点(最初起动点)初起动点)l 固有机械特性的关固有机械特性的关键点点额额定定电电磁磁转转矩矩TN:额额定定运运行行时的电磁转矩。时的电磁转矩。固有机械特性固有机械特性w额定运行点定运行点C(T2NTN)额定输出转矩额定输出转矩T2N:(kW)堵堵转转转转矩矩Ts:在在额
6、额定定电电压压和和额额定定频频率率下下堵堵转转时时(s1)的电磁转矩的电磁转矩。固有机械特性固有机械特性w堵堵转点点A堵堵转转转转矩矩倍倍数数kst:堵堵转转转转矩矩Ts与与额额定定转转矩矩TN之之比比。反反映映电动机带负载起动的能力。电动机带负载起动的能力。堵转电流堵转电流 Is,堵转电流倍数,堵转电流倍数ksi固有机械特性固有机械特性w堵堵转点点ATs与电压与电压U1的平方成正比。的平方成正比。漏电抗增大,漏电抗增大,Ts 减小。减小。最最大大转转矩矩Tm:在在额额定定电电压压和和额额定定频频率率下下稳稳态态运运行行时时能能产产生的最大异步电磁转矩生的最大异步电磁转矩。固有机械特性固有机械
7、特性w最大最大转矩点矩点B过过载载能能力力km:最最大大转转矩矩Tm与与额额定定转转矩矩TN之之比比。反反映映电电动动机的短时过载能力。机的短时过载能力。固有机械特性固有机械特性w最大最大转矩点矩点B临界转差率临界转差率sm:产生最大电磁转矩时的转差率。:产生最大电磁转矩时的转差率。令令 ,得:,得:正、负号分别对应为电动机、正、负号分别对应为电动机、发电机状态。发电机状态。固有机械特性固有机械特性w最大最大转矩点矩点B忽略定子电阻忽略定子电阻R1,c1时:时:最大转矩最大转矩Tm与电压与电压U1的平方成正比。的平方成正比。Tm近似与定、转子漏电抗之和成反比。近似与定、转子漏电抗之和成反比。T
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