相异步电动机的运行特性.ppt

三相异步电动机的运行特性 一、三相异步电动机中的感应电动势和感应电流 1.定子电路的电动势E1 2.转子电路的电动势E2 转子电路静止时的感应电动势的有效值为 若忽略定子绕组的电阻和漏磁通，则可认为定子电路上的电动势 的有效值近似等于外加电源电压的有效值，即 3.转子电路的电流I2和功率因数cos2 转子电路的电流I2、功率 因数cos2与转差率s的关系可 用图2-31的曲线表示。 4.定子电路的电流I1 与变压器的电流变换原理相似，定子电路的电流I1与转子电路 的电流I2的比值也近似等于常数。 二、三相异步电动机的机械特性 1.三相异步电动机的电磁转矩 (1)物理表达式 (2)参数表达式 2.三相异步电动机的电磁转矩与转差率的关系 由参数表达式可知，当U1、R2、 X20为定值时，电磁转矩T随转差率s的 变化而变化，如图2-32的Ts所示。 Ts曲线上升至下降的过程中，必出现一个最大值，此即 为最大转矩Tmax，产生最大转矩时的转差率称为临界转差率，记 为sc。 可以求得产生最大电磁转矩时的临界转差率和最大电磁 转矩分别为： 由此可知：scR2，而与U1无关；而 与R2无关。改变R2能使sc随之改变，例 如增加R2，Ts曲线便向右移动，如图 2-33所示。 3.三相异步电动机的机械特性 机械特性是指电动机在一定运行条件下(电源电压一定时)，电 动机的转速与转矩之间的关系，即nf(T)曲线。 机械特性分固有机械特性和人为机械特性两种。 (1)固有机械特性 异步电动机的固有机械特性是指在额定电压和额定频率下， 定子、转子外接电阻为零时，nf(T)曲线。当UUN，ffN时， 固有机械特性曲线如图2-34所示。应注意曲线上的“两段四点”。 稳定工作区和非稳定工作区 非稳定工作区AB段、稳定工作区BD段。 曲线上四个特殊点(三个重要转矩) a.启动点A。 异步电动机的启动能力通常用启动转矩与额定转矩的比值Tst TN来表示，称为电动机的启动转矩系数，并用kst表示，即 式中，TN电动机的额定转矩，它是电动机额定运行时的转矩， 可由铭牌上的PN和nN求取 式中，TN的单位为Nm；PN的单位为kW；nN的单位为r/min。 kst是异步电动机的一项很重要的指标，对于一般的三相鼠笼 式电动机的启动能力不太大，kst1.82.2，起重和冶金专用的 三相鼠笼式异步电动机，kst2.84.0。 b.临界点B。 用过载系数m来表示电动机的承受过载的能力 一般m1.82.2，起重和冶金专用的鼠笼型异步电动机的m还要 大些。 c.同步点D。电动机在理想空载时，T0，nn1，s0，实际电动 机是不会在同步工作点运行的。 d.额定点C。BD段是稳定运行区，即异步电动机稳定运行区域为0 ssc。为了使电动机能够适应在短时间过载而不停转，电动机 必须留有一定的过载能力，额定运行点不宜靠近临界点，般sN 0.020.06。 (2)人为机械特性 人为机械特性就是人为地改变电源参数或电动机参数而得到 的机械特性。 降低定子电压时的人为机械特性。如图2-35所示。 转子电路串接对称电阻时的人为机械特性。如图2-36所示。 三、三相异步电动机的运行特性 1.转速特性nf(P2)，如图2-37所示。 2.转矩特性Tf(P2)，如图2-38所示。 3.定子电流特性I1f(P2)，特性曲线如 图2-39所示。 4.定子功率因数特性cos1f(P2)，特性 曲线如图2-39所示。 5.效率特性f(P2)，特性曲线如图2-39 所示。 【任务实施】 1.任务实施的内容 测定三相异步电动机的转差率，由三相异步电动机的负载实 验测试工作特性。 2.任务实施的要求 (1)掌握用日光灯法测转差率的方法。 (2)掌握三相异步电动机的负载试验的方法，测取三相鼠笼式 异步电动机的工作特性。 3.设备器材 导轨、测速发电机及转速表，1套；校正直流测功机，1台； 三相鼠笼式异步电动机，1台；交流电压表、电流表，各1块；功 率表、功率因数表，各1块；直流电压表、电流表， 各1块；三相 可调电阻器，1只。 4.任务实施的步骤 (1)用日光灯法测定三相异步电动机的转差率 将观察到的数据记录于表2.12中。 式中，t计数时间，单位为s；Nt秒内图案转过的圈数；f1电 源频率，50Hz。 (2)三相异步电动机的负载实验三相调压交流电源 按图2-40接线，同轴联接负载电动机。图中Rf阻值为1800， RL的阻值为2250。 合上交流电源，调节调压器逐渐升压至额定电压并保持不变。 合上校正过的直流电动机的励磁电源，调节励磁电流至校正值并 保持不变。 调节负载电阻RL，使电动机的定子电流逐渐上升，直至电流上升 到1.25倍额定电流。从这负载开始，逐渐减小负载直至空载，在这 范围内读