三相異步電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性

1、2022-4-281異步電動(dòng)機(jī)2022-4-282三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性1).1).定子電路分析定子電路分析 電動(dòng)機(jī)定子和轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)定子和轉(zhuǎn)子每相繞組的匝數(shù)分別為每相繞組的匝數(shù)分別為N N1 1和和N N2 2. .定子每相繞組產(chǎn)定子每相繞組產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為: :dtdNe1其有效值為其有效值為 : :11144.4NfE 定子和轉(zhuǎn)子電路的感應(yīng)電勢(shì)定子和轉(zhuǎn)子電路的感應(yīng)電勢(shì)2022-4-283三相異步電動(dòng)機(jī)的三相異步電動(dòng)機(jī)的“電磁電磁”關(guān)系關(guān)系 i2轉(zhuǎn)、定子電路轉(zhuǎn)、定子電路R1R2i1u1e1e 1e2e 2 ：漏磁通：漏磁通產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電

2、動(dòng)勢(shì)。勢(shì)。 ：主磁通產(chǎn)：主磁通產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。e1e2、e 1e 2、dtdNeeeRiu1111111設(shè)：設(shè)：tsin1m則：則：tNum1111cos定子邊：定子邊：2022-4-284定子電路分析11EU其大小為其大小為:11EU忽略忽略R1和和X1上的電壓降上的電壓降,有有:)1(11111EIIUxjR考慮定子電流產(chǎn)生的漏磁考慮定子電流產(chǎn)生的漏磁通通, ,用復(fù)數(shù)表示為用復(fù)數(shù)表示為: :一相電路圖一相電路圖2022-4-2852).轉(zhuǎn)子電路分析dtdNe2222244. 4NfE 12sff 其中其中21244. 4NfEo旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在轉(zhuǎn)子每相繞組中感應(yīng)出的電動(dòng)勢(shì)為旋轉(zhuǎn)

3、磁場(chǎng)在轉(zhuǎn)子每相繞組中感應(yīng)出的電動(dòng)勢(shì)為: :起動(dòng)瞬間起動(dòng)瞬間osEE2221202LLfXosxx22220222222222)(sXRsEXREIo2202222)(sXRRCOS2022-4-2863.三相異步電動(dòng)機(jī)的額定值n 電動(dòng)機(jī)銘牌數(shù)據(jù)電動(dòng)機(jī)銘牌數(shù)據(jù): :n 額定功率額定功率P PN N; ;n 額定電壓額定電壓U UN N; ;n 額定頻率額定頻率f=50Hz;f=50Hz;n 額定電流額定電流I IN N; ;n 額定轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)速n nN N; ;n 有的參數(shù)要經(jīng)過(guò)計(jì)算得出有的參數(shù)要經(jīng)過(guò)計(jì)算得出: :n 額定效率額定效率n 額定負(fù)載轉(zhuǎn)矩額定負(fù)載轉(zhuǎn)矩n 額定效率額定效率NNNnPT9

4、550NNNNNIUPcos32022-4-2874.三相異步電動(dòng)機(jī)的能流圖1111cos3IUP 1112PPPPPP2等于等于P1減去電動(dòng)機(jī)的總損耗減去電動(dòng)機(jī)的總損耗電源輸入的功率P1:電動(dòng)機(jī)的輸出功率P2(銘牌功率)2022-4-288舉例 VNfE1634023. 03205044. 444. 4111VNfEo102023. 0205044. 444. 4212解解:1):1)由電勢(shì)計(jì)算公式得由電勢(shì)計(jì)算公式得 : : 2)2)轉(zhuǎn)子繞組開路時(shí)轉(zhuǎn)子繞組開路時(shí),f2=f1,f2=f1,得得 2022-4-289舉例AXREIst5 .24208. 002. 0202222022202例例2

5、:一臺(tái)一臺(tái)4極三相異步電動(dòng)機(jī)極三相異步電動(dòng)機(jī),電源頻率電源頻率50Hz, 額定轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)速1440r/min,轉(zhuǎn)子電阻轉(zhuǎn)子電阻0.02歐歐,轉(zhuǎn)子電抗轉(zhuǎn)子電抗0.08歐歐,轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)E20=20V,求求: 1)電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速;2)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)子電流電流.解解;1)電動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)為4極極,磁極對(duì)數(shù)磁極對(duì)數(shù)p=2,有有n0=60f/P=3000/2=1500r/min 2)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)子電流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)子電流 2022-4-28104.三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性 1).1).三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩 三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩是由三相

6、異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩是由旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的每極磁通旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的每極磁通與與轉(zhuǎn)子電流轉(zhuǎn)子電流相互作用而產(chǎn)生的相互作用而產(chǎn)生的: : 22cosIKTt220222222222)(sXRsEXREIo2202222)(sXRRCOS21244. 4NSfEo代入代入用用代入代入,合并上面幾個(gè)式子得轉(zhuǎn)矩又一公式合并上面幾個(gè)式子得轉(zhuǎn)矩又一公式:2202222)(SXRUSRKT注意注意,轉(zhuǎn)矩與電壓平方成正比轉(zhuǎn)矩與電壓平方成正比2022-4-28112).三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性n=f(T) 固有機(jī)械特性固有機(jī)械特性( (自然機(jī)械特性自然機(jī)械特性):):在額定電壓和額定頻率下在額定電壓和額定頻率下, ,定子和轉(zhuǎn)子電路

7、中不接任何電阻或電抗時(shí)定子和轉(zhuǎn)子電路中不接任何電阻或電抗時(shí), ,轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速n n與電磁轉(zhuǎn)與電磁轉(zhuǎn)矩矩T T之間的關(guān)系為之間的關(guān)系為電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性. . NNNnPT955000nnnSNN2022-4-28122202222XRURKTstNststTT202XRSm2022XUKTmanNmanmTT2022-4-2813三個(gè)重要轉(zhuǎn)矩三個(gè)重要轉(zhuǎn)矩n0TnNT額定轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩 ：電機(jī)在額定電壓下，以額電機(jī)在額定電壓下，以額定轉(zhuǎn)速定轉(zhuǎn)速 運(yùn)行，輸出額運(yùn)行，輸出額定功率定功率 時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)軸時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)軸上輸出的轉(zhuǎn)矩。上輸出的轉(zhuǎn)矩。NPNn( 1 )/()(9550602分轉(zhuǎn)千瓦NNN

8、NNnPnPT（牛頓（牛頓米）米）NTnN（電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)矩。）（電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)矩。）2022-4-2814 如果如果 電機(jī)將會(huì)電機(jī)將會(huì)因帶不動(dòng)負(fù)載而停轉(zhuǎn)。因帶不動(dòng)負(fù)載而停轉(zhuǎn)。maxTTL最大轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩 ：( 2 )maxT電機(jī)帶動(dòng)最大負(fù)載的能力。電機(jī)帶動(dòng)最大負(fù)載的能力。n0TnmaxT求解求解0ST21220222)(UsXRsRKT2021max21XKUT2022-4-2815過(guò)載系數(shù)：過(guò)載系數(shù)：NTTmax三相異步機(jī)三相異步機(jī)2 .28 .1 工作時(shí)，一定令負(fù)載轉(zhuǎn)矩工作時(shí)，一定令負(fù)載轉(zhuǎn)矩 ，否則，否則電機(jī)將停轉(zhuǎn)。致使電機(jī)將停轉(zhuǎn)。致使注意：注意： （1）三相異步機(jī)的）三

9、相異步機(jī)的 和電壓的平方成正比，所和電壓的平方成正比，所以對(duì)電壓的波動(dòng)很敏感，使用時(shí)要注意電壓的變化。以對(duì)電壓的波動(dòng)很敏感，使用時(shí)要注意電壓的變化。maxTmaxTTL （2）電機(jī)嚴(yán)重過(guò)熱電機(jī)嚴(yán)重過(guò)熱0n121)(s II2021max21XKUT2022-4-2816stT起動(dòng)轉(zhuǎn)矩起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 ：( 3 )電機(jī)起動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)矩。電機(jī)起動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)矩。n0TnstT21220222)(UsXRsRKT0n1)(s 其中其中則則21220222)(UXRRKTstLstTT stT體現(xiàn)了電動(dòng)機(jī)帶載起動(dòng)的能力。若體現(xiàn)了電動(dòng)機(jī)帶載起動(dòng)的能力。若 電機(jī)能電機(jī)能起動(dòng)，否則將起動(dòng)不了。起動(dòng)，否則將起動(dòng)不了。2022-4-2817人工機(jī)械特性 介紹介紹5 5種人工特性種人工特性, ,即即: :降低定子電壓降低定子電壓時(shí)時(shí), ,定子電路串入電阻或電定子電路串入電阻或電抗抗時(shí)時(shí), ,變頻率變頻率時(shí)時(shí), ,線繞電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻線繞電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻時(shí)時(shí)，改變極對(duì)數(shù)改變極對(duì)數(shù)時(shí)。時(shí)。 (1)(1)降低降低定子定子電壓時(shí)的人電壓時(shí)的人工特性工特性 2022-4-2818(2)(2)定子電路串入電阻或電定子電路串入電阻或電抗時(shí)的人工特性抗時(shí)的人工特性2022-4-2819 (3)(3)改變定子