三相異步電動機的運行特性

三相異步電動機的運行特性第1頁，共13頁，2023年，2月20日，星期日3.轉(zhuǎn)子電路的電流I2和功率因數(shù)cos2

轉(zhuǎn)子電路的電流I2、功率因數(shù)cos2與轉(zhuǎn)差率s的關(guān)系可用圖2-31的曲線表示。4.定子電路的電流I1與變壓器的電流變換原理相似，定子電路的電流I1與轉(zhuǎn)子電路的電流I2的比值也近似等于常數(shù)。第2頁，共13頁，2023年，2月20日，星期日二、三相異步電動機的機械特性1.三相異步電動機的電磁轉(zhuǎn)矩(1)物理表達式

(2)參數(shù)表達式2.三相異步電動機的電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)差率的關(guān)系由參數(shù)表達式可知，當U1、R2、X20為定值時，電磁轉(zhuǎn)矩T隨轉(zhuǎn)差率s的變化而變化，如圖2-32的T—s所示。第3頁，共13頁，2023年，2月20日，星期日T—s曲線上升至下降的過程中，必出現(xiàn)一個最大值，此即為最大轉(zhuǎn)矩Tmax，產(chǎn)生最大轉(zhuǎn)矩時的轉(zhuǎn)差率稱為臨界轉(zhuǎn)差率，記為sc?？梢郧蟮卯a(chǎn)生最大電磁轉(zhuǎn)矩時的臨界轉(zhuǎn)差率和最大電磁轉(zhuǎn)矩分別為：由此可知：sc∝R2，而與U1無關(guān)；而與R2無關(guān)。改變R2能使sc隨之改變，例如增加R2，T—s曲線便向右移動，如圖2-33所示。第4頁，共13頁，2023年，2月20日，星期日3.三相異步電動機的機械特性機械特性是指電動機在一定運行條件下(電源電壓一定時)，電動機的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系，即n＝f(T)曲線。機械特性分固有機械特性和人為機械特性兩種。(1)固有機械特性異步電動機的固有機械特性是指在額定電壓和額定頻率下，定子、轉(zhuǎn)子外接電阻為零時，n＝f(T)曲線。當U＝UN，f＝fN時，固有機械特性曲線如圖2-34所示。應注意曲線上的“兩段四點”。第5頁，共13頁，2023年，2月20日，星期日①穩(wěn)定工作區(qū)和非穩(wěn)定工作區(qū)非穩(wěn)定工作區(qū)AB段、穩(wěn)定工作區(qū)BD段。②曲線上四個特殊點(三個重要轉(zhuǎn)矩)a.啟動點A。異步電動機的啟動能力通常用啟動轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩的比值Tst／TN來表示，稱為電動機的啟動轉(zhuǎn)矩系數(shù)，并用kst表示，即式中，TN—電動機的額定轉(zhuǎn)矩，它是電動機額定運行時的轉(zhuǎn)矩，可由銘牌上的PN和nN求取式中，TN的單位為N·m；PN的單位為kW；nN的單位為r/min。kst是異步電動機的一項很重要的指標，對于一般的三相鼠籠式電動機的啟動能力不太大，kst＝1.8～2.2，起重和冶金專用的三相鼠籠式異步電動機，kst＝2.8～4.0。第6頁，共13頁，2023年，2月20日，星期日b.臨界點B。用過載系數(shù)λm來表示電動機的承受過載的能力一般λm＝1.8～2.2，起重和冶金專用的鼠籠型異步電動機的λm還要大些。c.同步點D。電動機在理想空載時，T＝0，n＝n1，s＝0，實際電動機是不會在同步工作點運行的。d.額定點C。BD段是穩(wěn)定運行區(qū)，即異步電動機穩(wěn)定運行區(qū)域為0＜s＜sc。為了使電動機能夠適應在短時間過載而不停轉(zhuǎn)，電動機必須留有一定的過載能力，額定運行點不宜靠近臨界點，—般sN＝0.02～0.06。第7頁，共13頁，2023年，2月20日，星期日(2)人為機械特性人為機械特性就是人為地改變電源參數(shù)或電動機參數(shù)而得到的機械特性。①降低定子電壓時的人為機械特性。如圖2-35所示。②轉(zhuǎn)子電路串接對稱電阻時的人為機械特性。如圖2-36所示。第8頁，共13頁，2023年，2月20日，星期日三、三相異步電動機的運行特性1.轉(zhuǎn)速特性n＝f(P2)，如圖2-37所示。2.轉(zhuǎn)矩特性T＝f(P2)，如圖2-38所示。3.定子電流特性I1＝f(P2)，特性曲線如圖2-39所示。4.定子功率因數(shù)特性cos1＝f(P2)，特性曲線如圖2-39所示。5.效率特性η＝f(P2)，特性曲線如圖2-39所示。第9頁，共13頁，2023年，2月20日，星期日【任務(wù)實施】1.任務(wù)實施的內(nèi)容測定三相異步電動機的轉(zhuǎn)差率，由三相異步電動機的負載實驗測試工作特性。2.任務(wù)實施的要求(1)掌握用日光燈法測轉(zhuǎn)差率的方法。(2)掌握三相異步電動機的負載試驗的方法，測取三相鼠籠式異步電動機的工作特性。3.設(shè)備器材導軌、測速發(fā)電機及轉(zhuǎn)速表，1套；校正直流測功機，1臺；三相鼠籠式異步電動機，1臺；交流電壓表、電流表，各1塊；功率表、功率因數(shù)表，各1塊；直流電壓表、電流表，各1塊；三相可調(diào)電阻器，1只。4.任務(wù)實施的步驟(1)用日光燈法測定三相異步電動機的轉(zhuǎn)差率將觀察到的數(shù)據(jù)記錄于表2.12中。

第10頁，共13頁，2023年，2月20日，星期日式中，t—計數(shù)時間，單位為s；N—t秒內(nèi)圖案轉(zhuǎn)過的圈數(shù)；f1—電源頻率，50Hz。(2)三相異步電動機的負載實驗三相調(diào)壓交流電源①按圖2-40接線，同軸聯(lián)接負載電動機。圖中Rf阻值為1800Ω，RL的阻值為2250Ω。第11頁，共13頁，2023年，2月20日，星期日②合上交流電源，調(diào)節(jié)調(diào)壓器逐漸升壓至額定電壓并保持不變。③合上校正過的直流電動機的勵磁電源，調(diào)節(jié)勵磁電流至校正值并保持不變。④調(diào)節(jié)負載電阻RL，使電動機的定子電流逐漸上升，直至電流上升到1.25倍額定電流。從這負載開始，逐漸減小負載直至空載，在這范圍內(nèi)讀取異步電動機的定子電流、輸入功率、轉(zhuǎn)速、直流電動機的負載電流等數(shù)據(jù)。⑤共取數(shù)據(jù)8～