第22讲-三相异步电动机的功率和电磁转矩ppt课件.ppt

《第22讲-三相异步电动机的功率和电磁转矩ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、三相异步电动机的功率和电磁转矩第21讲三相异步电动机的功率和电磁转矩一、功率和损耗二、转矩平衡方程式三、电磁转矩公式四、工作特性五、整距分布线圈组的电动势（一）三相异步电机的功率和损耗1、输入的电功率P1：2、定子铜损耗pCu1：一、三相异步电动机的功率关系3、铁心损耗pFe：因为正常运行时，异步电动机的转速接近于同步转速，Δn很小，转子电流频率f2=1~3Hz，转子损耗pFe2

2、的损耗，即一、三相异步电动机的功率关系从转子回路看，电磁功率也可为：5、转子铜损耗pCu2：此式表明总机械功率Pm等于电磁功率PM减去转子绕组上的铜耗pCu2，看起来是等效电阻上的损耗，实际上这个损耗是传输给转轴的机械功率。它是转子电流与气隙旋转磁场共同作用产生的电磁转矩T，带动转子以转速n旋转时所对应的功率。一、三相异步电动机的功率关系6、总机械功率Pm:由于电动机运行时，总有风阻、轴承等阻尼转矩要损耗一部分功率，即机械损耗，用pm表示。除了上述各种损耗外，异步电动机由于定、转子槽对气隙磁通势的影响，转子磁通势中含有谐波磁

3、通势，会产生一些不易计算的杂散损耗，杂散损耗很小，用ps表示。根据经验估算，大型异步电动机的ps≈0.5%PN，小型异步电动机要大些，有ps≈（1%~3%）PN。一、三相异步电动机的功率关系总机械功率Pm减去机械损耗pm和杂散损耗ps才是轴上输出的机械功率，即P2=Pm-（pm+ps）综合以上各项功率和损耗，可写出异步电动机的功率平衡方程式为P2=P1-pCu1-pFe-pCu2-pm-ps上述功率与损耗的关系可用功率流程图表示。一、三相异步电动机的功率关系异步电动机功率平衡流程图一、三相异步电动机的功率关系二、三相异步电动

4、机的转矩关系方程两边同除Ω可得：其中，T2为电动机转轴上输出转矩；T0为电动机的空载转矩。异步电动机传输给转轴的总机械功率Pm就是电磁转矩T与转轴机械角速度Ω的乘积，即同时还可以表示为：三、电磁转矩的物理表达式根据异步电动机的转矩方程式为其中为异步电动机的电磁转矩系数，其物理意义同直流电机。与直流电机的电磁转矩公式极为相似，其中是异步电动机转子电流的有功分量，是转子电流中能产生电磁转矩的电流。三相异步电动机的工作特性异步电动机工作特性是指定子电源电压为额定电压和频率为额定频率时，电动机的转速n、定子相电流I1、功率因数、电磁

5、转矩T、效率和输出机械功率P2之间的关系曲线。一、转速特性直接求转速特性很困难，可以通过转子铜耗和电磁功率的关系，得到转差率和转子电流折算值的关系，然后得到转速特性。由，可得其中，由于，当P2从0到PN变化时，可认为是一个常数，而，当P2作上述变化时，s从0变化到s=0.02~0.06。和在数值上是同一数量级，故可得，所以可近似为一常数，由此可得到。三相异步电动机的工作特性三相异步电动机的工作特性从上面的分析得到和在P2变化时，可得到。这样就可以找到有代表性的两点来作直线，此即为转速特性。从机械功率和转差率公式可以得到：理想

6、空载点：P2=0，s=0，n=n1额定点：P2=PN，sN=0.02~0.06nN=(1-s)n1=(0.98~0.94)n1由此可得到转速特性曲线如图，曲线为一条稍微向下倾斜的直线。三相异步电动机的工作特性二、定子电流特性根据三相异步电动机磁通势平衡方程式，因为I0在P2变化时保持不变，随着负载P2的增大，转子电流增大，定子电流I1也增大，由于前面得到基本上与P2成正比，所以定子电流I1基本上也随P2成线性增大。由于在P2=0时，，这时。定子电流特性曲线如图。三相异步电动机的工作特性三、功率因数特性异步电动机运行时需要从电

7、网吸收无功电流进行励磁，所以I1电流总是滞后电源电压U1，功率因数。空载时，定子电流为I0，基本为励磁电流，此时功率因数为左右。当负载P2增大时，励磁电流I0保持不变，有功电流随着P2的增大而增大，使增大，接近额定负载时，功率因数最高，左右。如超过额定功率后负载进一步增大，转速下降速度加快，s上升较快，使下降较快，转子电流有功分量所占比例下降，使定子电流有功分量比例也下降，从而使反而减小，曲线如图。三相异步电动机的工作特性四、电磁转矩特性根据转矩平衡方程式，当负载变化时，空载转矩T0保持不变。而，当P2在0~PN之间变化时，

8、s变化很小，Ω变化也不大，所以可认为T2与P2成正比，特性曲线为一直线。由于，T0基本保持不变，近似为常数，从而使电磁转矩特性也为一直线。电磁转矩特性曲线如图。五、效率特性根据效率公式，有三相异步电动机的工作特性当P2变化时，效率η的变化取决于损耗的变化。而损耗:其中pFe和pm为不变损耗