电磁功率Pem.PPT

第六章 三相感应电动机的运行原理 6.4 三相感应电动机的工作特性 感应电动机的工作特性：指在额定电压、额定频率下，电动机的转速n、定子电流I1、功率因数 、电磁转矩Tem、效率η与输出功率P2的关系曲线，即n、 、Tem、η=f（P2）。 6.4.1 转速特性 n=f（P2） sPem=pcu2 感应电动机的转速特性n=f（P2）是一根对横轴稍微下降的曲线，与并励直流电动机的转速调整特性相似。 P2 n n 空载时电流很小，随着负载电流增大，电机的输入电流增大。 6.4.2 定子电流特性 I1＝f（P2） 电流I1 P2 6.4.3 功率因数特性 功率因数cos?1 空载时，定子电流基本上是个励磁电流，功率因数很低， 仅为0.1-0.2 随着负载的增加，定子电流的有功分量增加，功率因数逐 渐上升，在额定负载附近，功率因数达最大值. 超过额定负载后，由于转速降低，转差 增大，转子功率因数下降较多，使定子 电流中与平衡的无功分量也增大，功率 因数反而有所下降。 转速的变换范围很小，从空载到满载，转速Ω变化不大，可以认为T2与P2成正比. 异步电动机的输出转矩 T2=f（P2）为一直线。而Tem=T2+T0，因T0近似不变，所以Tem=f（P2）也为一直线. 6.4.4 电磁转矩特性 Tem＝f（P2） 电磁转矩Tem P2 6.4.5 效率特性 η=f(P2) 各种类型的电动机，其效率特性形状是完全相同的。 效率? 6.5 三相感应电动机的参数测定 6.5.1 空载试验 要计算工作特性， 事先要知道电机参数。 和变压器一样， 通过做空载和短路试验， 求出 、 、 、 、 和 。 目的：测定励磁支路的参数Rm、Xm以及铁耗pFe和机械损耗PΩ。 方法：电动机空载、定子接到额定频率的三相对称电源，改变定子端电压的大小可测得对应的空载电流I0和空载输入功率P0 测定：相电压U1、空载相电流I0、空载输入总功率P0。 计算：画出 和 P′0=P0-Pcu1=PΩ+PFe I0、P0 U12 0 U1N2 P0 I0 空载时，I2=0，从T型等效电路来看，相当于转子开路，所以X0=Xm+Xσ1 pFe的大小近似地与外施电压的平方成正比 PΩ则与电压U1无关 PΩ近似为常值； 关系曲线基波是一条直线；延长直线与纵轴相交，交点以下部分， 即为机械损耗PΩ， 额定电压时的铁耗即可从图中对应的 点求取。 根据空载试验，求得额定电压时的I0、P0与PFe值，即可算出 式中 U1——相电压； I0——相电流； 励磁电阻 PFe PΩ 0 6.5.2 堵转(短路）试验 试验时，将转子堵住不动，这时s=1，则在等效电路中的附加电阻 相当于转子电路本身短接，堵转试验也称为短路试验，求得的参数也就称之为短路参数。 试验时，定子仍加额定频率的三相对称电压，求得不同电压下的定子相电流Ik和输入功率Pk，即可画出短路特性，Ik=f（U1）和Pk=f（U1） PK、IK PK IK 0 UK 从等效电路可知，因为 ，短路试验时，可以认为励磁支路开路，I0=0，铁耗忽略不计。输入功率全部消耗在定、转子的铜耗上。 目 录 下 页 上 页 退 出 6.1 三相感应电动机的空载运行 6.2 三相感应电动机的负载运行 6.3 感应电动机的功率和电磁转距 6.4 三相感应电动机的工作特性 6.5 三相感应电动机的参数测定 6.1 三相感应电动机的空载运行 三相感应电动机的定转子电路间没有直接的电的联系，它们之间的联系是通过电磁感应关系而实现的，这一点和变压器相似。 定子绕组相当于变压器的一次绕组 转子绕组相当于变压器的二次绕组 6.1.1 空载电流和空载磁动势 空载电流 : 电动机空载，定子三相绕组接到对称的三相电源时，在定子绕组中流过的电流。 定子空载磁动势的幅值： 若不计谐波磁动势，三相空载电流所产生的合成磁动势的基波分量的幅值 它以同步速n1的速度旋转。 励磁磁动势： 空载时的定子磁动势F0 励磁电流： 空载时的定子电流 有功分量 无功分量 用来供给空载损耗，包括空载时的定子铜损耗、定子铁心损耗和机械损耗。 用来产生气隙磁场，也称为磁化电流 空载电流 主磁通Φm： 定子漏磁通： 不同 参与能量转换 受饱和的影响 磁路 主磁通Φm 参与 较大 非线性磁路 定子漏磁通 不参与 较小 一定条件下可以看作线性磁路 励磁磁动势产生的磁通绝大部分同时与定转子绕组相交链 电动机