三相異步電動機的功率和電磁轉(zhuǎn)矩

1、13.6 三相異步電動機的功率和電磁轉(zhuǎn)矩三相異步電動機的功率和電磁轉(zhuǎn)矩 3.6.1 功率平衡方程式功率平衡方程式 異步電動機的功率關(guān)系可用T型等效電路圖來分析。異步電動機通電運行時，T型等效電路中每個電阻上均產(chǎn)生一定損耗，如： 定子電阻R1產(chǎn)生定子銅損耗 （3-28） 勵磁電阻Rm產(chǎn)生定子鐵損耗 （忽略 ）（3-29） 轉(zhuǎn)子電阻產(chǎn)生轉(zhuǎn)子銅損耗 （3-30） 從而可得三相異步電動機運行時的功率關(guān)系如下。 電源輸入電功率除去定子銅損耗和鐵損耗便是定子傳遞給轉(zhuǎn)子回路的電磁功率， （3-31） 電磁功率又等于等效電路轉(zhuǎn)子回路全部電阻上的損耗，即 （3-32）12113RIpCummFeFeRIpp23

2、12Fep2223 RIpCuFeCuemppPP11sRIRssRIPem22222223132 電磁功率除去轉(zhuǎn)子繞組上的損耗，就是等效負載電阻 上的損耗，這部分等效損耗實際上是傳輸給電動機轉(zhuǎn)軸上的機械功率，用PMEC表示。它是轉(zhuǎn)子繞組中電流與氣隙旋轉(zhuǎn)磁場共同作用產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩，帶動轉(zhuǎn)子以轉(zhuǎn)速n旋轉(zhuǎn)所對應的功率 （3-33） 電動機運行時，還存在由于軸承等摩擦產(chǎn)生的機械損耗pmec及附加損耗pad。大型電機中pad約為0.5%PN，小型電機的pad=（13）%PN。 轉(zhuǎn)子的機械功率PMEC減去機械損耗pmec和附加損耗pad才是轉(zhuǎn)軸上實際輸出的功率，用P2表示。 （3-34） 可見異步電動機

3、運行時，從電源輸入電功率P1到轉(zhuǎn)軸上輸出機械功率的全過程為 （3-35）21RssemCuemMECPsRssIpPP)1(1322223 功率關(guān)系可用圖3.17來表示。從以上功率關(guān)系定量分析看出，異步電動機運行時電磁功率Pem、轉(zhuǎn)子損耗pCu2和機械功率PMEC三者之間的定量關(guān)系是 Pem:PCu2:PMEC =1:s:(1-s) （3-36） 也可寫成下列關(guān)系式 （3-37） 上式表明，當電磁功率一定，轉(zhuǎn)差率s越小，轉(zhuǎn)子銅損耗越小，機械功率越大，效率越高。電動機運行時，若s增大，轉(zhuǎn)子銅耗也增大，電機易發(fā)熱，效率降低。MECcuemPpP2emCusPp2emMECPsP)1 ( 圖3.17 異步電動機功率流程圖 43.6.2 轉(zhuǎn)矩平衡方程式轉(zhuǎn)矩平衡方程式 機械功率PMEC除以軸的角速度 就是電磁轉(zhuǎn)矩，即 （3-38） 電磁轉(zhuǎn)矩與電磁功率關(guān)系為 （3-39） 式中 1為同步角速度（用機械角速度表示） 式（3-33）兩邊同時除以角速度可得出 （3-40） 式中 T0空載轉(zhuǎn)矩，T2輸出轉(zhuǎn)矩在電力拖動系統(tǒng)中，常可忽略T0，則有式中 TL負載轉(zhuǎn)矩MECemP