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时间:2019-05-30
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1、第6章异步电动机的电力拖动6.1三相异步电动机的机械特性6.2三相异步电动机的起动6.3三相异步电动机的制动6.4三相异步电动机的调速6.1三相异步电动机的机械特性1.电磁转矩公式电磁转矩两种表达式转子边功率因数(1)物理表达式由其中为转矩常数机械特性物理表达式:异步机等效电路及其简化-E1=E2'++U1-I1R1jX1jX2'R2'I2'1-sR2'sRmjXmI0-E1=E2'++U1-I1R1jX1jX2'R2'I2'1-sR2'sRmjXmI0(2)机械特性的参数表达式(由T型等效电路中略去励磁电流得到)对s求导,由=0,得:dTds临界转差率最大(临界)转矩+号对应电动状
2、态,-号对应发电状态。若考虑到,可得到:由此可见:①当电动机参数和电源频率不变时,最大转矩Tm与电源电压U1的平方成正比,临界转差率SM与电源电压无关,即T(TM)∝U12,sM与U1无关。②当电源电压和频率不变时,临界转差率SM与转子电阻成正比,最大转矩与转子电阻无关,即sM∝R2,TM与R2无关。③当电源电压和频率不变时,临界转差率SM与最大转矩都与(x1+x’2)成反比例关系。(3)电磁转矩的实用公式两式相除机械特性实用表达式:额定电磁转矩TmTNT=当过载倍数若忽略T0,则[]=±-1ssMTmT()2TmT解实用公式方程,可得※根据s和sm的相对大小,取“+”或取“-”。
3、由于sNsm,则()2[]=--1sNsmTmTNTmTN即有下面的关系Sm=sN(T+T2-1)小结:三种机械特性表达式,参数表达式、实用公式主要用于计算。物理表达式用于定性讨论。【例3.1.1】Y132M-4型三相异步电动机带某负载运行,转速n=1455r/min,试问该电动机的负载转矩TL是多少?若负载转矩TL=45N·m,则电动机的转速n是多少?由电工手册查到该电机的PN=7.5kW,n0=1500r/min,nN=1440r/min,T=2.2。由此求得n0-nn0s===0.031500-14551500n0-nNn0sN===0.041500-14401500解
4、:=0.04(2.2+2.22-1)=0.1664602TN=PNnN602=×N·m=49.76N·m75001440Tm=TTN=2.2×49.76N·m=109.47N·m忽略T0,则TL=T2sms=T=+2Tmssm=N·m=38.32N·m+2×109.470.030.1660.1660.03sm=sN(T+T2-1)当TL=T2=T=45N·m时=0.166×--1()2109.4745109.4745=0.036n=(1-s)n0=(1-0.036)×1500r/min=1446r/minTMTs=sm--1TMT()2OMs2.固有特性当U1、f1、r2、
5、x2为常数时:T=f(s)——转矩特性n=f(T)——机械特性当U1L=U1N、f1=fN,且绕线型转子中不外串电阻或电抗时,机械特性称为固有机械特性。1n0TnOPSNBPAH额定状态是指各个物理量都等于额定值的状态。B点:n=nN,s=sN,T=TN,P2=PN。额定状态说明了电动机长期运行的能力TL≤TN,P2≤PN,I1≤IN。(1)额定状态(B点)nNTNn0TnOBsN=0.01~0.09很小,T增加时,n下降很少——硬特性。工作段(2)起动状态(A点)对应s=1,n=0的状态。——又称为堵转状态。起动时T=Tst,I1L=IstTst——直接起动的能力。起动条件①Tst
6、>TL。②Ist<线路允许值。起动转矩倍数n0TnOATstKT=TstTN异步电动机KT=0.9~1.3临界转速(3)临界状态(P点)n0nTOP对应s=sm,T=Tm的状态。nMTm临界状态明了电动机的短时过载能力。过载倍数T=TmTNY系列三相异步电动机T=2~2.2临界转差率smsm=sN(T+T2-1)3.人为特性(1)降低定子电压时的人为特性三相异步电动机降压时的人为机械特性nsm0TLUNTstTmaxTn10.8UN0.64Mst0.64Mm(2)转子电阻增加时的人为特性根据sM=r’2/(x1+x’2),Tm与r2无关。r2+Rs3Tst2sm2r2+Rs2
7、Tst1sm1r2+Rs110TstTmTemsn0n1smr2Rs1Xs,Rs1>Rs10TmTsmsn0n1xs1Tm’S’mXs,RsTm,Sm均减小,n1不变6.2三相异步电动机的起动1.电动机的起动指标(1)起动转矩足够大Tst>TLTst≥(1.1~1.2)TL(2)起动电流不超过允许范围。异步电动机的实际起动情况起动电流大:Ist=k1IN=(4~7)IN起动转矩小:Tst=
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