交流異步電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)的工作特性

2023/5/171§4-7三相異步電動(dòng)機(jī)的工作特性異步電動(dòng)機(jī)的工作特性：異步電動(dòng)機(jī)的工作特性是指定子的電壓及頻率為額定時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n、定子電流I1、功率因數(shù)cosφ1、電磁轉(zhuǎn)矩Tem、效率等與輸出功率P2的關(guān)系曲線。即U1=UN，f1=fN時(shí)：一、轉(zhuǎn)速特性電動(dòng)機(jī)空載時(shí)，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速n接近于同步轉(zhuǎn)速n0。隨著負(fù)載的增加，轉(zhuǎn)速n要略微降低，這時(shí)轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)E2s=sE2增大，從而使轉(zhuǎn)子電流I2增大，以產(chǎn)生較大的電磁轉(zhuǎn)矩來平衡負(fù)載轉(zhuǎn)矩。因此，隨著P2的增加，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n下降，轉(zhuǎn)差率s增大。轉(zhuǎn)速特性是稍向下傾的曲線。2023/5/172二、定子電流特性三、轉(zhuǎn)矩特性當(dāng)電動(dòng)機(jī)空載時(shí)，轉(zhuǎn)子電流I2’近似為零，定子電流等于勵(lì)磁電流Im。隨著負(fù)載的增加，轉(zhuǎn)速下降（s增大），轉(zhuǎn)子電流增大，定子電流也增大。定子電流幾乎隨P2按正比例增加。當(dāng)負(fù)載不超過額定負(fù)載時(shí)，轉(zhuǎn)速變化很小，接近一常值，因此轉(zhuǎn)矩特性接近于一條低斜率為1/Ω的直線。2023/5/173四、效率特性電動(dòng)機(jī)空載時(shí)，隨著輸出功率P2

的增加，效率也增加。在正常運(yùn)行范圍內(nèi)，鐵損耗和機(jī)械損耗合起來稱不變損耗。定、轉(zhuǎn)子銅損耗稱可變損耗。當(dāng)不變損耗等于可變損耗時(shí)，電動(dòng)機(jī)的效率達(dá)最大。對(duì)于中、小型異步電動(dòng)機(jī)，大約當(dāng)輸出功率為額定功率的75%~100%時(shí)，效率最高。如果負(fù)載繼續(xù)增大，效率反而降低。2023/5/174五、功率因數(shù)特性三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，必須從電網(wǎng)中吸取感性無功功率，它的功率因數(shù)總是滯后的，且永遠(yuǎn)小于1。電動(dòng)機(jī)空載時(shí)，定子電流基本上只有勵(lì)磁電流，功率因數(shù)很低，一般不超過0.2。當(dāng)負(fù)載增加時(shí)，定子電流中的有功電流增加，使功率因數(shù)提高。接近額定負(fù)載時(shí)，功率因數(shù)也達(dá)到最高。超過額定負(fù)載時(shí)，由于轉(zhuǎn)速降低較多，轉(zhuǎn)差率增大，使轉(zhuǎn)子電流與電動(dòng)勢(shì)之間的相位角2增大，轉(zhuǎn)子的功率因數(shù)下降較多，引起定子電流中的無功電流分量也增大，因而電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)cos1趨于下降。可見，效率曲線和功率因數(shù)曲線都是在額定負(fù)載附近達(dá)到最高，因此選用電動(dòng)機(jī)容量時(shí)，應(yīng)注意使其與負(fù)載相匹配。如果選得過小，電動(dòng)機(jī)長期過載運(yùn)行影響壽命；如果選得過大，則功率因數(shù)和效率都很低，浪費(fèi)能源。2023/5/175六、工作特性的求取1、試驗(yàn)方法（直接負(fù)載法）負(fù)載試驗(yàn)在額定電壓和頻率下，加負(fù)載到額定值的5/4，然后再減少負(fù)載到額定值的1/4，分別讀取輸入功率，定子電流和轉(zhuǎn)速，然后計(jì)算處不同負(fù)載下功率因數(shù)、電磁轉(zhuǎn)矩、效率等，并繪制工作特性。2023/5/1762、解析方法（等效電路法）由于異步電動(dòng)機(jī)從空載到額定負(fù)載時(shí)，可認(rèn)為磁通不變，勵(lì)磁電流就不變，勵(lì)磁參數(shù)不變。再認(rèn)為定子的漏阻抗和轉(zhuǎn)子電阻和漏電抗也是不變的，給定機(jī)械損耗和