在异步电动机中,转速n=(1-S)n0,为了符合习惯画法,可将曲线换成转速与转矩之间的关系曲线,即称为异步电动机的机械特性,理解异步电动机的机械特性是至关重要的,后续章节都会用到。公式如下:
以上公式简化如下:
式中,K—与电动机结构参数、电源频率有关的一个常数
U1、U—定子绕组电压,电源电压;
s—转差率;
R2—转子每相绕组的电阻;
X20—电动机不动(s=1)时转子每相绕组的感抗。
三相异步电动机的固有机械特性曲线如图8-1所示。
从特性曲线上可以看出,其中有4个特殊点可以决定特性曲线的基本形状和异步电动机的运行性能,这4个特殊点分别如下。
(1)T=0,n=n0,s=0
电动机处于理想空载工作点,此时电动机的转速为理想空载转速。此时电动机的转速可以达到同步转速,即图中的A点,坐标为(0,n0)。
(2)T=TN,n=nN,s=sN
电动机额定工作点,即图中的QN点,坐标为(0,nN)。此时额定转矩和额定转差率为:
图8-1 三相异步电动机的固有机械特性曲线
式中(www.daowen.com)
PN—电动机的额定功率;
nN—电动机的额定转速,一般nN=(0.94~0.985)n0;
SN—电动机的额定转差率,一般sN=0.06~0.015=;
TN—电动机的额定转矩。
3)T=Tst,n=0,s=1
电动机的起动工作点,电动机刚接通电源,但转速为0时,称为起动工作点,这时的转矩Tst称为起动转矩,也称堵转转矩,即图中的S点,坐标为(Tst,0)。起动转矩满足如下公式:
可见异步电动机的起动转矩Tst与U、R2及X20有关。
1)当施加在定子每相绕组上的电压降低时,起动转矩会明显减小;
2)当转子电阻适当增大时,起动转矩会增大;
3)若增大转子电抗则会使起动转矩大为减小。
一般情况下:T≥st1.5TN,这个数据是比较重要的。
(4)T=Tmax,n=nm,s=sm
电动机的临界工作点,在这一点电动机产生的转矩最大,称为临界转矩Tmax,即图中的M点,坐标为(Tmax,nM)。临界转矩公式如下:
临界转矩与额定转矩之比就是异步电动机的过载能力,它表征了电动机能够承受冲击负载的能力大小,是电动机的又一个重要运行参数,一般过载能力λm≥2,即:
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