电工学简明教程(秦曾煌)7.ppt

异步电动机原理模型例2在上例中，电动机采用自耦变压器降压起动，设起动电动机的端电压降到到电源电压的64%，求线路起动电流和电动机的起动转矩。7.2.3转差率s转差率0s?sN=0.015~0.06转子转速n=(1–s)n0[例1]已知n=975r/min，f1=50Hz。求：p、s。[解]p=3s=n1?nn11000?9751000==0.0257.3三相异步电动机的电路分析下图所示是三相异步电动机每相电路图。和变压器相比：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。7.3.1定子电路定子电路jX1R1+?+?+?定子的内阻抗：Z1=R1+jX1忽略Z1U1?E1=4.44f1N1??：旋转磁场每极磁通；N1：每相定子绕组匝数；f1：定子电流频率。7.3.2转子电路R2jX2转子电路+??+1．转子频率f2转子阻抗：Z2=R2+jX2R2jX2转子电路+??+2．转子电动势E2转子电动势的有效值：E2=4.44f2N2?=4.44sf1N2?在n=0,即s=1时，转子电动势为E2=4.44f1N2?这时f2=f1,转子电动势最大E2=sE203．转子感抗X2在n=0,即s=1时，转子感抗为R2jX2转子电路+??+这时f2=f1,转子感抗最大4．转子电流I2R2jX2转子电路+??+I2cos?2cos?2I2Os1当s增大，即n降低，转子导体切割磁通的速度提高，E2增加，I2也增加。S=0,n0=nI2=0当s很小时，R2≥SX20，S接近1时，SX20≥R25．转子电路的功率因数cos?2I2cos?2cos?2I2Os1当s增大，X2也增大，?2增大，即cos?2减小。当s很小时，R2≥SX20，cos?2≈1。S接近1时，SX20≥R27.4三相异步电动机的转矩与机械特性电磁转矩T=KT?I2cos?2电磁转矩是由旋转磁场的磁通?和转子电流的I2相互作用而产生的，转子电路是感性的，电流I2比电动势E2滞后?2角，即与cos?2有关。与结构有关的常数常数7.4.1转矩公式7.4.2机械特性曲线转矩特性T=f(s)T与成正比sT10TstTmsmsNTN0nn0nN机械特性曲线n=f(T)1．额定转矩TNT=TC=T2+T0?T2P2：电动机轴上的输出功率P2单位：千瓦(kW)n单位：转/分(r/min)T单位：牛米(N·m)nTstOn0TTmnNTNacb由dT/ds=0，得sm=±–—R2X20sm=–—R2X20取正值sm—称为临界转差率代入T的表达式求得最大转矩Tmax2．最大转矩Tmax不同电源电压的转矩特性nOn0TTstTmaxU1结论：(1)Tmax?U12(2)Tmax与R2无关(3)过载系数??Tmax?TN??1.8?2.3sm与U1无关2．最大转矩Tmax起动瞬间n=0，s=1U1↓→Tst↓↓R2↑→Tst↑负载转矩T2Tst，不能起动。负载转矩T2Tst，可带负载起动。?st?Tst?TN一般?st?1.0?2.3起动转矩系数3．起动转矩Tst不同转子电阻的转矩特性nOn0TTmaxR2sm=R2/X20[例1]已知PN=4.5kW，nN=950r/min，?N=84.5%，U=380V，f1=50Hz，?=2，?st=1.7。求：(1)磁极对数p；(2)s；(3)TN；(4)输入功率P1；(5)Tmax；(6)Tst。[解](1)p=3s=n0?nNn11000?9501000==0.05(2)(3)TN=9.55PNnN=9.554.5?103950=45.24N·m(4)P1=PN?N4.50.