三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性課件

1、第1頁(yè)電工與電子技術(shù)安徽省肥西金橋高級(jí)職業(yè)中學(xué)第10章 電動(dòng)機(jī)10.3三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性第2頁(yè)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的方向與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向相同。但電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速n必須低于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速n0。這兩個(gè)轉(zhuǎn)速之差與同步轉(zhuǎn)速之比稱(chēng)為轉(zhuǎn)差率，用s表示，復(fù)習(xí)舊知：1、三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理2、三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用下，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體逆時(shí)針?lè)较蚯懈畲帕€而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生感應(yīng)電流，即轉(zhuǎn)子電流I2 。載流導(dǎo)體與磁場(chǎng)相互作用而產(chǎn)生電磁力F，電磁力對(duì)于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸所形成的轉(zhuǎn)矩稱(chēng)為電磁轉(zhuǎn)矩T，在它的作用下，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子便轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。10.3.1電磁轉(zhuǎn)矩 T 與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 n2 的關(guān)系曲線10.3.2轉(zhuǎn)矩和功率的

2、關(guān)系10.3.3電磁轉(zhuǎn)矩和電源電壓的關(guān)系教學(xué)導(dǎo)航第3頁(yè)第4頁(yè)設(shè)問(wèn)：電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n與電磁轉(zhuǎn)矩T之間有何關(guān)系？T 與 n2 的關(guān)系曲線稱(chēng)為電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性曲線。n20n0TACDTstTmnNTNBTst：起動(dòng)時(shí)電磁轉(zhuǎn)矩；TN：電動(dòng)機(jī)帶額定負(fù)載時(shí)的輸出電磁轉(zhuǎn)矩。Tm：電動(dòng)機(jī)具有的最大電磁轉(zhuǎn)矩；運(yùn)行特性(1) T T2 (負(fù)載轉(zhuǎn)矩)通電電動(dòng)機(jī)逐漸加速，轉(zhuǎn)矩 T 沿DC 段增大Tm沿 CA 段減小T = T2 n2 不變10.3.1電磁轉(zhuǎn)矩 T 與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 n2 的關(guān)系曲線第5頁(yè)運(yùn)行特性n20n0TACDTstTmnNTNB(2)電動(dòng)機(jī)工作在特性曲線 CA 段時(shí)，當(dāng)負(fù)載變化電磁轉(zhuǎn)矩會(huì)自動(dòng)變化并與負(fù)載平

3、衡，重新平衡時(shí)轉(zhuǎn)速 n2 改變；若負(fù)載大于最大轉(zhuǎn)矩 Tm , T 會(huì)沿 CD 線減小至零堵轉(zhuǎn)。堵轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)電流 I = (4 7) IN ，時(shí)間稍長(zhǎng)將損壞電動(dòng)機(jī)。(4)電動(dòng)機(jī)的過(guò)載系數(shù)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)能力一般為 2 2.2，一般為 1.7 2.2(3)AC 段為穩(wěn)定運(yùn)行區(qū)，轉(zhuǎn)速下降很少 ，n0/nN 約為 2% 6%第6頁(yè)同理, 電動(dòng)機(jī)在額定狀態(tài)下運(yùn)行則有式中: TN 為電動(dòng)機(jī)輸出額定轉(zhuǎn)矩，單位牛頓米(Nm)； PN 為電動(dòng)機(jī)輸出的額定功率，單位千瓦(kW)； nN 為電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速，單位是轉(zhuǎn)每分(r/min)。電動(dòng)機(jī)帶載運(yùn)行的轉(zhuǎn)矩為 T2，軸上輸出的機(jī)械功率為 P2，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速 n2，則10.3.2

4、轉(zhuǎn)矩和功率的關(guān)系第7頁(yè) 例1某三相異步電動(dòng)機(jī)額定功率 PN = 4 kW，額定轉(zhuǎn)數(shù) nN = 1440 r/min，過(guò)載能力為 2.2，起動(dòng)能力為 1.8。試求額定轉(zhuǎn)矩 TN、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 Tst、最大轉(zhuǎn)矩 Tm。起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為解 額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩第8頁(yè)補(bǔ)充例題 例：已知PN=4.5 KW，nN=950r/min，N=84 .5%， U1=380 V，Y接，f1=50Hz，m=2， st=1.7。求：（1）磁極對(duì)數(shù) P；（2） SN； （3）TN；（4）輸入功率P1；（5）最大轉(zhuǎn)矩Tm；（6）起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst解： 第9頁(yè)可以證明，電磁轉(zhuǎn)矩 T 與電動(dòng)機(jī)定子繞組上所加電壓 U 的平方成正比。即不同電源電壓

5、的轉(zhuǎn)矩特性n2n0OTaTstTmaxnNTNdU1電壓降低時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩迅速下降;帶載能力降低，若負(fù)載轉(zhuǎn)矩大于最大轉(zhuǎn)矩，電機(jī)會(huì)被迫停轉(zhuǎn)，時(shí)間稍長(zhǎng)，電機(jī)會(huì)因電流過(guò)大而損壞。10.3.3電磁轉(zhuǎn)矩和電源電壓的關(guān)系第10頁(yè)在例題1中，若電動(dòng)機(jī)滿(mǎn)載運(yùn)行，定子電壓下降 20% 時(shí)，電動(dòng)機(jī)能否繼續(xù)旋轉(zhuǎn)？能否在此狀態(tài)下滿(mǎn)載起動(dòng)？當(dāng)電壓降低 20% 時(shí)，由于 滿(mǎn)載運(yùn)行時(shí)，因?yàn)樨?fù)載轉(zhuǎn)矩等于電磁轉(zhuǎn)矩，TN = 26.5 Nm，小于 T ，降壓后能在新的平衡點(diǎn)以新的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定運(yùn)行。滿(mǎn)載起動(dòng)時(shí)，因?yàn)樨?fù)載轉(zhuǎn)矩等于電磁轉(zhuǎn)矩，TN = 26.5 Nm，小于 Tst，降壓后可滿(mǎn)載直接起動(dòng)。解： 第11頁(yè)電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行情況下，不論

6、電源電壓是高是低，其輸出機(jī)械轉(zhuǎn)矩的大小，只決定于負(fù)載轉(zhuǎn)矩的大小。換言之，當(dāng)TTL時(shí)，電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定在某一速度下運(yùn)行；若TTL時(shí)，電動(dòng)機(jī)加速運(yùn)行；在TTL時(shí)，電動(dòng)機(jī)將做減速運(yùn)行或者直至停轉(zhuǎn)。的關(guān)系并不意味著電動(dòng)機(jī)的工作電壓越高，必須指出：電動(dòng)機(jī)實(shí)際輸出的轉(zhuǎn)矩就越大。小 結(jié)1電磁轉(zhuǎn)矩T與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n2的之間的關(guān)系也稱(chēng)為機(jī)械特性。機(jī)械特性中，最值得注意的有三點(diǎn)：（1）起動(dòng)點(diǎn)，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速n2 = 0，轉(zhuǎn)差率s = 1。（2）額定點(diǎn)。（3）臨界點(diǎn)2三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性上以臨界點(diǎn)將曲線分成性質(zhì)不同的兩部分：一部分是轉(zhuǎn)矩增大時(shí)，轉(zhuǎn)速降低；另一部分是轉(zhuǎn)矩減小時(shí)，轉(zhuǎn)速降低。3電磁轉(zhuǎn)矩與電源電壓的平方成正比，電動(dòng)機(jī)端電壓下降較多的情況下，電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩會(huì)顯著下降，引起電流增大，嚴(yán)重時(shí)會(huì)燒毀電動(dòng)機(jī)。第12頁(yè)第13頁(yè)學(xué)習(xí)效果檢驗(yàn)1、三相異步電動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩和電源電壓（ ）。A平方成正比 B成正比 C成反比 D無(wú)關(guān)2、一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)的數(shù)據(jù)為PN=50kw，U1N=380V，f1=50Hz，2p=8，額定負(fù)載時(shí)轉(zhuǎn)差率為0.025,過(guò)