《物理第八章电动机》PPT课件

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1、解:因而则一。机械特性电动机的机械特性是指电动机的转速和电磁转矩的关系。电动机中存在两种转矩：电磁转矩和阻力矩。阻力矩由电机的负载及机械磨擦等因素产生,这两种转矩达到平衡状态时，转子转速将维持恒定。§8-3三相鼠笼式异步电动机的机械特性和转矩电磁转矩T是三相异步电动机最重要的物理量之一，机械特性是它的主要特性。1例如在负载不变时，当转子转速偏高，转子受到的电磁转矩变小，迫使转子转速减慢；当转子转速偏低时，转子受的电磁转矩变大，又迫使转子加快转速，结果，使转子转速最后基本稳定在某一转速上。如果负载改变，电机转速也要改变。例如负载加大，阻力矩变大，转子转速

2、就会变慢。这是由于负载加大后，平衡被破坏，阻力矩开始大于电磁转矩，转子转速变慢，转差率增大，感应电流增加，电磁力矩增大，直到电磁转矩重新等于阻力矩，转子不再进一步减速，而是在较低的转速下作等速运转。2反之，若阻力矩减小，电机开始加速，转子与旋转磁场之间相对速度差降低，感应电流变小，电磁力矩随之变小，电机将在较高的转速下达到新的力矩平衡，并作等速转动。如前所述，电机负荷减轻后虽然转速将增加，但不会等于或超过同步转速图8-13是反映转速n与电磁转矩T二者关系的曲线。3}C0BA图8-13异步电动机的机械特性曲线图中以横轴表示电动机的电磁转矩，纵轴表示转子的

3、转速。图中标出的三个转矩，即起动转矩最大转矩额定转矩是应用中常遇到的。下面介绍它们之间的关系。4电动机刚起动瞬间的转矩称为起动转矩，其值不大，如图8-13中的TST;当起动转矩大于轴上的反抗转矩（负载力矩电动机风阻、摩擦等产生的反抗转矩）时，转子便旋转起来，并逐渐加速，由机械特性曲线可知，此时电磁转矩沿着曲线CB部分上升，经过最大转矩TmaxC以后，又沿着曲线的BA部分逐渐下降；最后当时，就以某一转速等速旋转。由此可见，异步电动机一经起动后，便立即进入机械特性曲线的AB部分,而稳定地工作,电动机在AB部分工作时,如果负5载增大,电动机的转速就要下降,电

4、磁转矩上升,从而与负载保持平衡；如果负载转矩增大到超过了最大转矩则电动机的转速将很快下降，直到停转，因此，电动机的稳定区域仅限于曲线的AB部分。这一部分几乎是一条稍微向下倾斜的直线，这说明电动机从空载到满载转速下降很少，这样的机械特性称硬特性。一般金属切削机床就需要用这种硬特性的电动机耒拖动.显然电动机的额定转矩应小于最大转矩，但不能太接近最大转矩,否则电动机略一过载就立即停转.停转时间过长甚至烧坏电机。6二。额定转速定义为异步电动机长期连续运行时，转轴所输出的最大转矩或者说，电动机在额定负载时的转矩。电动机的额定转矩可以根据额定功率和额定转速来计算。

5、由力学知识知道，电动机的额定功率可表示为：=（8-4）7电动机的额定转矩（牛米）电动机的额定功率（瓦）电动机的额定转速（转/分）式中电动机转子转动的角频率（）若电磁转矩的单位是牛米而用千瓦，用转/分做单位，则式（8-4)可改写成8式中电动机的额定转矩（牛米）;电动机的额定功率（千瓦）;电动机的额定转速（）.（8-5)例8-3已知某两台三相异步电动机额定功率均为55千瓦，电源频率为50赫，其中第一台电动机的磁极数为2，额定转速为2960第二台电动机的磁极数为8，额定转速为7209试求它们的转差率及额定转矩各为多少？则解（1）因10由此可见，输出功率相同的

6、电动机，磁极数越多，则转速越低，但转矩越大；反之磁极少的转速高，转矩小。必须指出电动机的转矩除与转速有关外，还与外加电压有关。经分析可知，当电源频率及电动机的结构一定时，转矩的大小与加在定子绕组上电压的平方成正比，因此，外加电压的变动对异步电动机的工作有很大影响。11§8-4三相异步电动机的起动，调速和反转。1。起动，电动机接通电源后，转速从零增加到稳定转速的过程，称为起动过程，简称起动。若起动时加在电动机定子绕组上的起动电压是电动机的额定电压，就称全压起动，也称直接起动。由于电动机刚接通电源的瞬间，转子尚未转动，但旋转磁场已经产生，此时,磁场以最大转

7、速切割转子导体，使转子导体中产生很大的感生电流；和变压器的原理相似，定子绕组相当于变压器的初级，转子绕组相当于变压器的次级，12因此电动机的起动的瞬间，在定子绕组中也会出现很大的起动电流。通常全压起动时的起动电流是额定电流的4~7倍。起动电流过大会产生以下严重后果：（1）使线路电压降增大，引起电网电压波动，不但使电动机本身的起动转矩减小（甚至不能起动），而且还影响到其他电气设备的正常运行；（2）使电动机绕组发热，起动时间越长，发热越严重，容易造成绝缘老化，缩短电机使用寿命。所以全压起动只适用于电动机的容量不超过电源容量15~20%13的小型电动机；而大

8、中型异步电动机起动时，采用降压起动的方式来限制起动电子电流（约为额定电流的2~2.5倍）。所谓