相異步電機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性與機(jī)械特性

1、三相異步電機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性與機(jī)械特性1電磁轉(zhuǎn)矩（簡(jiǎn)稱轉(zhuǎn)矩）異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩T是由旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的每極磁通與轉(zhuǎn)子電流I2相互作用而產(chǎn)生的。電磁轉(zhuǎn)矩的大小與轉(zhuǎn)子繞組中的電流I及旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱有關(guān)。經(jīng)理論證明，它們的關(guān)系是：TKt12COS2（5-4）其中T為電磁轉(zhuǎn)矩Kt為與電機(jī)結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù)為旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)每個(gè)極的磁通量I2為轉(zhuǎn)子繞組電流的有效值2為轉(zhuǎn)子電流滯后于轉(zhuǎn)子電勢(shì)的相位角若考慮電源電壓及電機(jī)的一些參數(shù)與電磁轉(zhuǎn)矩的關(guān)系,（5-4）修正為:TKtRs&U；(SX20)2(5-5)其中其中Kt為常數(shù)U為定子繞組的相電壓S為轉(zhuǎn)差率R2為轉(zhuǎn)子每相繞組的電阻X20為轉(zhuǎn)子靜止時(shí)每相繞組的感抗由上式可知，轉(zhuǎn)矩T還與定子每

2、相電壓U的平方成比例，所以當(dāng)電源電壓有所變動(dòng)時(shí)，對(duì)轉(zhuǎn)矩的影響很大。此外，轉(zhuǎn)矩T還受轉(zhuǎn)子電阻R的影響。圖4-15為異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性曲線。機(jī)械特性曲線ItTmaxItTmaxO圖5-5三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性曲線在一定的電源電壓U和轉(zhuǎn)子電阻R2下，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩T與轉(zhuǎn)差率n之間的關(guān)系曲線T=f(s)或轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩的關(guān)系曲線n=f(T)，稱為電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性曲線，它可根據(jù)式(5-4)得出，如圖5-5所示。在機(jī)械特性曲線上我們要討論三個(gè)轉(zhuǎn)矩：.額定轉(zhuǎn)矩Tn額定轉(zhuǎn)矩Tn是異步電動(dòng)機(jī)帶額定負(fù)載時(shí)，轉(zhuǎn)軸上的輸出轉(zhuǎn)矩。F2Tn95502n(5-6)式中P2是電動(dòng)機(jī)軸上輸出的機(jī)械功率，其單位是瓦特，n的單位是轉(zhuǎn)

3、/分，Tn的單位是牛米。當(dāng)忽略電動(dòng)機(jī)本身機(jī)械摩擦轉(zhuǎn)矩To時(shí)，阻轉(zhuǎn)矩近似為負(fù)載轉(zhuǎn)矩Tl，電動(dòng)機(jī)作等速旋轉(zhuǎn)時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩T必與阻轉(zhuǎn)矩Tl相等，即T=Tl。額定負(fù)載時(shí)，則有Tn=Tl。.最大轉(zhuǎn)矩TmTm又稱為臨界轉(zhuǎn)矩，是電動(dòng)機(jī)可能產(chǎn)生的最大電磁轉(zhuǎn)矩。它反映了電動(dòng)機(jī)的過(guò)載能力。最大轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)差率為Sm,此時(shí)的sm叫做臨界轉(zhuǎn)差率，見(jiàn)圖5-5(a)最大轉(zhuǎn)矩Tm與額定轉(zhuǎn)矩Tn之比稱為電動(dòng)機(jī)的過(guò)載系數(shù)，即=Tmtn一般三相異步的過(guò)載系數(shù)在之間。在選用電動(dòng)機(jī)時(shí)，必須考慮可能出現(xiàn)的最大負(fù)載轉(zhuǎn)矩，而后根據(jù)所選電動(dòng)機(jī)的過(guò)載系數(shù)算出電動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩，它必須大于最大負(fù)載轉(zhuǎn)矩。否則，就是重選電動(dòng)機(jī)。3).起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst，Tst

4、為電動(dòng)機(jī)起動(dòng)初始瞬間的轉(zhuǎn)矩，即n=0，s=l時(shí)的轉(zhuǎn)矩。為確保電動(dòng)機(jī)能夠帶額定負(fù)載起動(dòng)，必須滿足：TstTn，般的三相異步電動(dòng)機(jī)有Tst/TN=1。電動(dòng)機(jī)的負(fù)載能力自適應(yīng)分析電動(dòng)機(jī)在工作時(shí)，它所產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩T的大小能夠在一定的范圍內(nèi)自動(dòng)調(diào)整以適應(yīng)負(fù)載的變化，這種特性稱為自適應(yīng)負(fù)載能力。$nSI2T直至新的平衡。此過(guò)程中，*時(shí)，Ii電源提供的功率自動(dòng)增加。總結(jié)：1、電磁轉(zhuǎn)矩T的大小與轉(zhuǎn)子繞組中的電流I及旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱有關(guān)TKTI2cos2轉(zhuǎn)矩t還與定子每相電壓U的平方成比例，所以當(dāng)電源電壓有所變動(dòng)時(shí),對(duì)轉(zhuǎn)矩的影響很大。此外，轉(zhuǎn)矩T還受轉(zhuǎn)子電阻R的影響2、在一定的電源電壓U和轉(zhuǎn)子電阻R下，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩T與轉(zhuǎn)差率n之間的關(guān)系曲線T=f(s)或轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩的關(guān)系曲線n=f(T)，稱為電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性曲線。其特性見(jiàn)圖5-53、三個(gè)轉(zhuǎn)矩：.額定轉(zhuǎn)矩Tn額定轉(zhuǎn)矩Tn是異步電動(dòng)機(jī)帶額定負(fù)載時(shí)，轉(zhuǎn)軸上的輸出轉(zhuǎn)矩。Tn9550P2n.最大轉(zhuǎn)矩TmTm又稱為臨界轉(zhuǎn)矩，是電動(dòng)機(jī)可能產(chǎn)生的最大電磁轉(zhuǎn)矩。它反映了電動(dòng)機(jī)的過(guò)載能力。.起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst,Tst為電動(dòng)機(jī)起動(dòng)初始瞬間的轉(zhuǎn)矩，即n=0,s=l時(shí)的轉(zhuǎn)