三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性

1、張秀平張秀平三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性 空載時(shí)，轉(zhuǎn)子電流很小，轉(zhuǎn)子銅耗很小，轉(zhuǎn)差率接近空載時(shí)，轉(zhuǎn)子電流很小，轉(zhuǎn)子銅耗很小，轉(zhuǎn)差率接近0,0,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速。隨著負(fù)載的增大，轉(zhuǎn)速會(huì)略有下轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速。隨著負(fù)載的增大，轉(zhuǎn)速會(huì)略有下降，這樣旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)便以較大的轉(zhuǎn)差降，這樣旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)便以較大的轉(zhuǎn)差 切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體，使轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及電流增加，切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體，使轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及電流增加，轉(zhuǎn)子電流的增加，會(huì)產(chǎn)生較大的電磁轉(zhuǎn)矩，從而與

2、機(jī)械阻轉(zhuǎn)子電流的增加，會(huì)產(chǎn)生較大的電磁轉(zhuǎn)矩，從而與機(jī)械阻力轉(zhuǎn)矩相平衡。力轉(zhuǎn)矩相平衡。三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性 轉(zhuǎn)速特性曲線是一條微微下傾的曲線轉(zhuǎn)速特性曲線是一條微微下傾的曲線。 隨著負(fù)載的增大，轉(zhuǎn)子電流增大，（轉(zhuǎn)子銅耗）和隨著負(fù)載的增大，轉(zhuǎn)子電流增大，（轉(zhuǎn)子銅耗）和（電磁功率）也相應(yīng)增大。但是，轉(zhuǎn)子銅耗與轉(zhuǎn)子電流的（電磁功率）也相應(yīng)增大。但是，轉(zhuǎn)子銅耗與轉(zhuǎn)子電流的平方成正比，而電磁功率近似與轉(zhuǎn)子電流的一次方成正比，平方成正比，而電磁功率近似與轉(zhuǎn)子電流的一次方成正比，轉(zhuǎn)子銅耗比電磁功率增大的快。轉(zhuǎn)子銅耗比電磁功率增大的快。 所以，隨著負(fù)載的增大，轉(zhuǎn)差率所以，隨著負(fù)載的增大，轉(zhuǎn)

3、差率s s也增大，也增大， 即轉(zhuǎn)速即轉(zhuǎn)速n n稍稍有下降。有下降。2cuMpsP三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性2、轉(zhuǎn)矩特性三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性 從空載到額定負(fù)載之間，空載轉(zhuǎn)矩從空載到額定負(fù)載之間，空載轉(zhuǎn)矩T0T0可認(rèn)為不變，則轉(zhuǎn)矩可認(rèn)為不變，則轉(zhuǎn)矩特性特性 為一條直線。實(shí)際上，隨著為一條直線。實(shí)際上，隨著P2P2的增加，的增加，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速略有下降，所以，轉(zhuǎn)矩特性是一條比直線略電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速略有下降，所以，轉(zhuǎn)矩特性是一條比直線略有上翹的曲線。有上翹的曲線。2()Tf P三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性3

4、、定子電流特性三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性 空載運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子電流近似為空載運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子電流近似為0 0，此時(shí)定子電流，此時(shí)定子電流 幾乎全部為勵(lì)磁電流。勵(lì)磁電流是定子電流中用來產(chǎn)生旋幾乎全部為勵(lì)磁電流。勵(lì)磁電流是定子電流中用來產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)主磁通的電流分量；定子電流中的另一部分稱為定轉(zhuǎn)磁場(chǎng)主磁通的電流分量；定子電流中的另一部分稱為定子電流的有功分量，定子電流的有功分量用來與轉(zhuǎn)子電流子電流的有功分量，定子電流的有功分量用來與轉(zhuǎn)子電流相平衡。相平衡。 當(dāng)負(fù)載增加以后，輸出功率增大，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速下降，當(dāng)負(fù)載增加以后，輸出功率增大，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速下降，轉(zhuǎn)子電流增加，以產(chǎn)生足夠的電磁轉(zhuǎn)矩與負(fù)載轉(zhuǎn)矩相

5、平衡，轉(zhuǎn)子電流增加，以產(chǎn)生足夠的電磁轉(zhuǎn)矩與負(fù)載轉(zhuǎn)矩相平衡，通過電磁感應(yīng)的關(guān)系，定子電流也隨著增加，輸入功率增通過電磁感應(yīng)的關(guān)系，定子電流也隨著增加，輸入功率增大，從而滿足功率平衡方程要求。大，從而滿足功率平衡方程要求。1I三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性4.4.功率因素特性功率因素特性 三相異步電動(dòng)機(jī)在額定電壓及額定頻率下，輸出功率三相異步電動(dòng)機(jī)在額定電壓及額定頻率下，輸出功率 變化時(shí)，定子功率因數(shù)變化時(shí)，定子功率因數(shù) 的變化規(guī)律曲線的變化規(guī)律曲線 稱為功率因數(shù)特性。稱為功率因數(shù)特性。2P1cos)(cos21Pf三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性 空載運(yùn)行時(shí)，定子電流中

6、的大部分是勵(lì)磁電流，由空載運(yùn)行時(shí)，定子電流中的大部分是勵(lì)磁電流，由于勵(lì)磁電流中的主要成分是無功的磁化電流，所以空載時(shí)于勵(lì)磁電流中的主要成分是無功的磁化電流，所以空載時(shí)的功率因素很低。小于的功率因素很低。小于0.20.2。加上負(fù)載后，由于要輸出一。加上負(fù)載后，由于要輸出一定的機(jī)械功率，因此，定子電流中的有功分量增加，電動(dòng)定的機(jī)械功率，因此，定子電流中的有功分量增加，電動(dòng)機(jī)的功率因素逐漸提高。一般電動(dòng)機(jī)在額定功率附近，功機(jī)的功率因素逐漸提高。一般電動(dòng)機(jī)在額定功率附近，功率因素將達(dá)到最大數(shù)值。率因素將達(dá)到最大數(shù)值。三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性5.5.效率特性效率特性 三相異步電動(dòng)機(jī)在

7、額定電壓及額定頻率下，輸出功三相異步電動(dòng)機(jī)在額定電壓及額定頻率下，輸出功率率 變化時(shí)，效率變化時(shí)，效率 的變化規(guī)律曲線的變化規(guī)律曲線 為效率特性。為效率特性。 三相異步電動(dòng)機(jī)的效率三相異步電動(dòng)機(jī)的效率 為輸出功率與輸入功率為輸出功率與輸入功率之比。之比。 2P)(2PfPPPPP2212三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性 空載時(shí)，輸出功率為空載時(shí)，輸出功率為0 0，效率為，效率為0 0。隨著負(fù)載的增大，。隨著負(fù)載的增大，效率也相應(yīng)增大。效率也相應(yīng)增大。 異步電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過程中的轉(zhuǎn)速及氣隙磁通是近似異步電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過程中的轉(zhuǎn)速及氣隙磁通是近似不變的，故機(jī)械損耗和定子鐵耗之和基本上是常數(shù)

8、，稱為不變的，故機(jī)械損耗和定子鐵耗之和基本上是常數(shù)，稱為不變損耗；定、轉(zhuǎn)子銅耗與電流平方成正比，隨電流的變不變損耗；定、轉(zhuǎn)子銅耗與電流平方成正比，隨電流的變化而變化，稱為可變損耗。當(dāng)不變損耗與可變損耗相等時(shí)，化而變化，稱為可變損耗。當(dāng)不變損耗與可變損耗相等時(shí)，出現(xiàn)最大效率。出現(xiàn)最大效率。 三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性 出現(xiàn)最大效率后，若負(fù)載繼續(xù)增大，電動(dòng)機(jī)的效率就出現(xiàn)最大效率后，若負(fù)載繼續(xù)增大，電動(dòng)機(jī)的效率就要下降。要下降。三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性 四、三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性四、三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性 異步電動(dòng)機(jī)輸出機(jī)械功率主要表現(xiàn)在輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速異步電動(dòng)機(jī)輸出機(jī)械功率主要表現(xiàn)在輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速上，因此上，因此轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速或或轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)差率是異步電動(dòng)機(jī)的基本變量之一。當(dāng)是異步電動(dòng)機(jī)的基本變量之一。當(dāng)三相異步電動(dòng)機(jī)的外加定子電壓及頻率不變，轉(zhuǎn)差率三相異步電動(dòng)機(jī)的外加定子電壓及頻率不變，轉(zhuǎn)差率s s變變化時(shí)，化時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩電磁轉(zhuǎn)矩 的變化規(guī)律曲線的變化規(guī)律曲線 稱為機(jī)械特性稱為機(jī)械特性。通過數(shù)學(xué)分析，可以得到用參數(shù)表。通過數(shù)學(xué)分析，可以得到用參數(shù)表示的電磁轉(zhuǎn)矩的計(jì)算公式如下：示的電磁轉(zhuǎn)矩的計(jì)算公式如下： T)(sfT 三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性式中式中 極對(duì)數(shù)極對(duì)數(shù);