理论教育 三相异步电动机的机械特性优化

三相异步电动机的机械特性优化

时间:2023-06-27 理论教育 版权反馈
【摘要】: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。三相异步电动机的固有机械特性曲线如图8-1所示。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PN—电动机的额定功率;nN—电动机的额定转速,一般nN=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。

三相异步电动机的机械特性优化

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:

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以上公式简化如下:

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式中,K—与电动机结构参数、电源频率有关的一个常数

U1U—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=n0s=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=TNn=nNs=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:

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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=Tstn=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:

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可见异步电动机的起动转矩Tst与UR2X20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=Tmaxn=nms=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(TmaxnM)。临界转矩公式如下:

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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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