異步機(jī)17章特性ppt課件

1、第17章 異步電動(dòng)機(jī)特性17.1 基本特性空載特性 + 堵轉(zhuǎn)特性）17.2 機(jī)械特性轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)差率特性）17.3 工作特性華南理工大學(xué) 電力學(xué)院程小華17.1.1 空載特性17.1.2 短路特性空載特性的定義空載特性的功能：求勵(lì)磁阻抗、鐵耗機(jī)耗鐵耗和機(jī)耗的分離勵(lì)磁阻抗的計(jì)算1 定義-空載電流I10和空載功率P10與端電壓U1之間的關(guān)系：I10= fU1和P10= fU1）。如下圖。參見下頁T形電路。 2 空載特性的功能求勵(lì)磁阻抗-Rm、Xm 、Zm ； 求鐵耗機(jī)耗-pFe、p。 3 鐵耗和機(jī)耗的分離空載時(shí)，電動(dòng)機(jī)的輸入功率P10用以定子銅耗pCua、鐵耗和機(jī)耗，如上面第一式。從P10減去pCua

2、即為鐵耗機(jī)耗之和，如上面第二式。鐵耗大約與端電壓的平方成正比。機(jī)耗則與端電壓的無關(guān)，僅與轉(zhuǎn)速有關(guān)。把鐵耗和機(jī)之和與端電壓平方值的關(guān)系畫成曲線pFe+p=fU12），如圖示。該線基本上是一條直線，把該線延長到U1=0處，則該點(diǎn)的縱坐標(biāo)就表示與端電壓大小無關(guān)的機(jī)耗p，虛線以上部分則是隨電壓而變化的鐵耗。3 鐵耗和機(jī)耗的分離鐵耗大約與端電壓的平方成正比。機(jī)耗則與端電壓的無關(guān)，僅與轉(zhuǎn)速有關(guān)。把鐵耗機(jī)耗之和與端電壓平方值的關(guān)系畫成曲線pFe+p=fU12），如圖示。該線基本上是一條直線，把該線延長到U1=0處，則該點(diǎn)的縱坐標(biāo)就表示與端電壓大小無關(guān)的機(jī)耗p，虛線以上部分則是隨電壓而變化的鐵耗。3 鐵耗和機(jī)

3、耗的分離：續(xù)1理解pFe+p=fU12）：從Y=f(X)到Y(jié)=f(X2)以第一行為縱標(biāo)，第二行為橫標(biāo)，得一拋物線。以第一行為縱標(biāo)，第三行為橫標(biāo)，得一直線。比較可見，從Y=f(X)到Y(jié)=f(X2)，相當(dāng)于對(duì)橫標(biāo)進(jìn)行了拉伸-把一條拋物線拉成了一條直線。鐵耗和機(jī)耗的分離：續(xù)2 本頁ppt不要求。有意思的是，如果進(jìn)一步拉伸橫標(biāo)，畫Y=f(X4)的圖形，我們將得到一條以橫軸為對(duì)稱軸的拋物線。拋物線直線拋物線：物極必反。事實(shí)上，對(duì)橫標(biāo)的拉伸相當(dāng)于對(duì)縱標(biāo)的壓縮：沿縱軸進(jìn)行平方壓縮，直線就成了開口向右的拋物線了。4 勵(lì)磁阻抗的計(jì)算空載電阻R0、空載電抗X0、空載阻抗Z0勵(lì)磁電阻Rm、勵(lì)磁電抗Xm、勵(lì)磁阻抗Zm

4、各參數(shù)的意義-參見下面的T形電路：勵(lì)磁阻抗的計(jì)算：續(xù)1鐵耗機(jī)耗分離以后，先算Rm：短路特性的定義短路特性的功能： 求短路阻抗， 求轉(zhuǎn)子電阻， 求原副電抗。短路阻抗的計(jì)算轉(zhuǎn)子電阻的計(jì)算原副電抗的計(jì)算6 飽和漏抗的概念-為電機(jī)設(shè)計(jì)服務(wù)，不要求。1 定義-堵轉(zhuǎn)電流I1k和堵轉(zhuǎn)功率P1k與端電壓U1之間的關(guān)系：I1k= fU1和P1k= fU1）。如下圖。參見下頁T形電路。 2 短路特性的功能求短路阻抗-Rk、Xk 、Zk； 求原副漏抗-X1、 X2；求轉(zhuǎn)子電阻-R2 。 短路阻抗的計(jì)算參見下面的電路-短路T形電路。轉(zhuǎn)子電阻的計(jì)算一般Zm Z2，堵轉(zhuǎn)時(shí)勵(lì)磁電流可略去不計(jì)，于是： 5 原副漏抗的計(jì)算一般

5、X1和 X2相差不大，可近似認(rèn)為二者相等。于是： 17.2.1 Te-s表達(dá)式的推導(dǎo)17.2.2 Te-s表達(dá)式的圖形17.2.3 最大轉(zhuǎn)矩三特征17.2.4 過載能力17.2.5 起動(dòng)轉(zhuǎn)矩三特征17.2.6 起動(dòng)能力17.2.7 機(jī)械特性 - n-Te曲線17.2.8 諧波磁場對(duì)Te-s曲線的影響-不要求。1 推導(dǎo)基于c的I2準(zhǔn)確表達(dá)式2 推導(dǎo)基于c的I2近似表達(dá)式3 推導(dǎo)Te-s表達(dá)式特征1 正比于電壓平方特征2 近似反比于漏抗之和特征3 與轉(zhuǎn)子電阻無關(guān)但臨界轉(zhuǎn)差率與轉(zhuǎn)子電阻成正比。見下頁圖。電動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩之比稱為過載能力，記為kT。特征1 正比于電壓平方特征2 與漏抗之和的平

6、方反相關(guān)特征3 與轉(zhuǎn)子電阻正相關(guān)一定范圍內(nèi)）特征3 可參見上上頁之圖。電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩之比稱為起動(dòng)能力，記為kst。把Te-s曲線的縱橫軸對(duì)調(diào)，并把s換成n，即得機(jī)械特性，即n-Te曲線。如圖示。圖中同時(shí)畫出了負(fù)載的機(jī)械特性。二者的交點(diǎn)為電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行點(diǎn)。17.3.1 工作特性定義17.3.2 轉(zhuǎn)速特性17.3.3 電流特性17.3.4 轉(zhuǎn)矩特性 17.3.5 功因特性17.3.6 效率特性17.3.7 用直接負(fù)載法求取工作特性-不要求17.3.8 由參數(shù)算出異步電動(dòng)機(jī)的主要運(yùn)行數(shù)據(jù)-不要求。工作特性定義-額定電壓和額定頻率下，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n、電流I1、轉(zhuǎn)矩Te、功因cos1及

7、效率與輸出功率P2之間的關(guān)系。 見后面的圖形。 緣由：空載時(shí)，s0。 P2增大I2增大。pCu2平方倍增大；Pe則近似一次方增大。故s隨P2增大； n隨P2減小。轉(zhuǎn)差率微微上翹。轉(zhuǎn)速微微下傾。原因如右。I1隨P2增大近似線性增大。分析：Im很小且基本不變?？蛰d時(shí)I20P2增大I2近似線性增大 I1近似線性增大。從空載到額定負(fù)載，轉(zhuǎn)速變化很小。而T0近似不變。故Te =f(P2)近似為一直線 ?？蛰d時(shí)功因很低,約0.10.2。P2增加I1的有功分量增大，功因提高。到PN時(shí)，功因最大。-接下頁。如果P2繼續(xù)增大，由于s較大，轉(zhuǎn)子的功因角較大，轉(zhuǎn)子功因cos2下降較快。于是定子功因cos1開始下降。 與變壓器類似，當(dāng)不變損耗等于可變損耗時(shí)，異步電動(dòng)機(jī)效率達(dá)到最高。異步電動(dòng)機(jī)的最