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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第十七章异步电动机的功率、转矩和运行特性,第三篇 异步电机,异步电动机的功率关系,异步电动机的转矩关系,三相异步电动机的工作特性,主要内容,异步电动机的功率、转矩和运行特性,17.2,异步电动机的转矩关系,异步电动机的功率、转矩和运行特性,三、,电磁转矩,的参数表达式和,T,M,s,曲线,电磁转矩的物理表达式表明了转矩产生的条件和根本原因；其具有明显的物理意义。但不能反映外加电压、转差率和电机参数对转矩的影响。电磁转矩的参数表达式可以实现上述目的。,电磁转矩的参数表达式,17.2,异步电动机的转矩关系,异步电动机的功率、转矩和运行特性,三、,电磁转矩,的参数表达式和,T,M,s,曲线,电磁转矩与电源参数（,1,、,f,1,）、结构参数（,r,、,x,、,m,1,、,p,）和运行参数（,s,）有关。当电源参数和结构参数不变时，电磁转矩仅与运行参数转差率（,s,）有关。,1.,T,M,与,U,1,2,成正比。,2.,f,1,T,M,3.,漏电抗,x,k,T,M,电磁转矩的参数表达式,17.2,异步电动机的转矩关系,异步电动机的功率、转矩和运行特性,三、,电磁转矩,的参数表达式和,T,M,s,曲线,电磁转矩（,T,M,）与转差率（,s,）的关系曲线称为,转矩转差率曲线,，简称,T,M,s,曲线,。,转差率用转速,n,表示，则称为异步电动机的,机械特性,。,T,M,s,曲线,17.2,异步电动机的转矩关系,异步电动机的功率、转矩和运行特性,三、,电磁转矩,的参数表达式和,T,M,s,曲线,电动机状态：,0,S,1,，即,0,n,n,1,；第,象限，,T,M,0,。,发电机状态：,S,0,，即,n,n,1,；第,象限，形状与电动机相同，,T,M,0,。,电磁制动状态：,S,1,，即,n,0,；第,象限，为电动机转矩曲线的延长线。,三种运行状态的,T,M,s,曲线,17.2,异步电动机的转矩关系,异步电动机的功率、转矩和运行特性,三、,电磁转矩,的参数表达式和,T,M,s,曲线,起动点：,s,=1,，即,n,=0,，,T,st,为最初起动转矩。,上升段：近似双曲线。,n,s,。,s,较大,(1s,m,)r,2,/,s,较小,(,x,1,+C,x,2,),(,r,1,+C,r,2,/,s,),忽略,(,r,1,+C,r,2,/,s,),T,M,1/,s,最大值点：,s,=,s,m,，,T,M,=,T,max,下降段：近似直线。,s,较小,(0s,m,)r,2,/,s,较大,r,1,和,(,x,1,+C,x,2,),可 忽略,分母只有,(,C,r,2,/,s,),2,，约去分子中的,r,2,/,s,，,T,M,s,。,同步点：,s,=0,，即,n,=,n,1,T,M,=,0,。,异步电动机,T,M,s,曲线形状分析,17.2,异步电动机的转矩关系,异步电动机的功率、转矩和运行特性,三、,电磁转矩,的参数表达式和,T,M,s,曲线,由于存在集肤效应和漏磁路饱和的影响，异步电机的参数不为常数，定、转子漏抗与定、转子电流有关，转子电阻与转子频率有关；而定、转子电流和转子频率都决定于转差率，所以转差率不同，电机的参数也不同。通常对正常运行、最大转矩和起动三种情况采用不同的参数值分别进行计算。,参数说明,17.2,异步电动机的转矩关系,异步电动机的功率、转矩和运行特性,三、,电磁转矩,的参数表达式和,T,M,s,曲线,两个重要的转矩,衡量异步电动机性能的重要指标，对电机的运行具有特别重要的意义,最大转矩,T,max,正号用于电动机；负号用于发电机,17.2,异步电动机的转矩关系,异步电动机的功率、转矩和运行特性,三、,电磁转矩,的参数表达式和,T,M,s,曲线,最大转矩,T,max,17.2,异步电动机的转矩关系,异步电动机的功率、转矩和运行特性,三、,电磁转矩,的参数表达式和,T,M,s,曲线,最大转矩,T,max,17.2,异步电动机的转矩关系,异步电动机的功率、转矩和运行特性,三、,电磁转矩,的参数表达式和,T,M,s,曲线,最大转矩,T,max,1,、与 成正比；与 无关。,2,、越大，越大；与 无关。,8,、最大转矩与额定转矩之比称为过载能力,:,（一般为,1.8,2.5,，起重，冶金电动机为,2.7,3.7,）,5,、和 都近似与漏抗成反比。,6,、对于恒转矩负载，临界转差率为稳定运行的分界点。稳定运行范围是,7,、稳定运行判据是,如图,17-5,所示,如图,17-6,所示,4,、近似与 成正比。,3,、,越大，,与 就越小。,如图,17-7,所示,17.2,异步电动机的转矩关系,异步电动机的功率、转矩和运行特性,三、,电磁转矩,的参数表达式和,T,M,s,曲线,最初起动转矩,T,st,结论：当其它参数一定时,1,、最初起动转矩与电源电压平方成正比；,2,、频率越高，起动转矩越小；漏抗越大，最初起动转矩越小；,3,、绕线式电动机，转子回路电阻越大，最初起动转矩先增后减。,4,、起动转矩倍数,如图,17-5,所示,如图,17-6,所示,（一般为,1.0,2.0,，起重，冶金电动机为,2.8,4.0,）,17.2,异步电动机的转矩关系,异步电动机的功率、转矩和运行特性,四、,电磁转矩,的实用表达式,采用电磁转矩参数表达式进行计算，必须通过实验求出参数。在工业企业中，希望不用参数，而用产品目录中的额定功率,P,N,、额定转速,n,N,和过载能力,k,m,来计算,T,M,s,曲线，这可用转矩的实用表达式来计算。,实用表达式,17.2,异步电动机的转矩关系,异步电动机的功率、转矩和运行特性,四、,电磁转矩,的实用表达式,实用表达式,17.2,异步电动机的转矩关系,异步电动机的功率、转矩和运行特性,四、,电磁转矩,的实用表达式,T,M,s,曲线的计算步骤,已知电机的额定功率、额定转速、过载能力,17.2,异步电动机的转矩关系,异步电动机的功率、转矩和运行特性,四、,电磁转矩,的实用表达式,T,M,s,曲线的计算,已知电机的额定功率、额定转速、过载能力、,某一电磁转矩和其对应的转差率,额定负载附近的,T,M,s,曲线的计算,(,s,N,s,0,),在额定负载范围内运行时的转差率很。,故可将其忽略。,17.3,三相异步电动机的工作特性,异步电动机的功率、转矩和运行特性,三相异步电动机的工作特性是指在额定电压和额定频率下，电动机的转速,n,、定子电流,I,1,、功率因数,cos,、输出转矩,T,2,、效率,与输出功率,P,2,的关系曲线,在已知等效电路各参数、机械损耗、附加损耗的情况下，给定一系列的转差,s,，可以由计算得到工作特性。对于已制成的异步电动机，其工作特性也可以通过试验求得。,17.3,三相异步电动机的工作特性,异步电动机的功率、转矩和运行特性,一、转速特性,P,2,0,I,2,0,p,Cu2,0,s,0,n,n,1,P,2,I,2,p,Cu2,P,M,s,n,是一条稍向下倾斜的曲线。且特性较硬。,如图,所示,17.3,三相异步电动机的工作特性,异步电动机的功率、转矩和运行特性,二、定子电流特性,P,2,0,I,2,0,I,1,I,m,I,0,=(0.20.5),I,1N,P,2,I,2,I,1,是一条上升曲线。,三、功率因数特性,P,2,0,I,1,I,m,I,0,P,2,I,2a,I,1a,s,n,I,1r,如图,所示,如图,所示,17.3,三相异步电动机的工作特性,异步电动机的功率、转矩和运行特性,四、转矩特性,五、功率因数特性,P,2,较小,是一条稍微上翘的曲线。,转速变化不大,且有点下降,故,P,2,较大,当可变损耗,=,不变损耗时，有最大效率。对于中小型电动机，在（,3/41,）额定负载时，取得最大效率。,如图,所示,图,17,5,最大转矩与电源电压的关系,异步电动机的功率、转矩和运行特性,s,s,m,1,0,T,max,U,1,T,N,T,st,T,M,0.49T,st,0.49,T,max,0.7,U,1,返回,异步电动机的功率、转矩和运行特性,返回,0,0.2 0.4 0.6 0.2 1.0,300,250,200,150,100,50,0,图,17-6,转子电阻变化时的,T,M,-,s,曲线,异步电动机的功率、转矩和运行特性,返回,图,17-7,异步电动机的稳定运行区域,异步电动机的功率、转矩和运行特性,返回,感应电动机的,异步电动机的功率、转矩和运行特性,返回,感应电动机的,
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