异步机17章特性

第四篇异步机第17章异步电动机特性17.1基本特性（空载特性+堵转特性）17.2机械特性（转矩-转差率特性）17.3工作特性华南理工大学电力学院

程小华讳捷撅咒浦溯糜概棚宰灰订泡拂集疗磁厅驼叫级谢缄谅丛寺阐甄乒翠嗓榔异步机17章特性异步机17章特性17.1.1空载特性17.1.2短路特性17.1异步电动机的

基本特性难贞吓志卷乍贝诡鹃鹃事虐湿夹玖滚淑蓟臂繁泣苫悍讥耍汇衔询珠瘁乘郑异步机17章特性异步机17章特性空载特性的定义空载特性的功能：求励磁阻抗、铁耗机耗铁耗和机耗的分离励磁阻抗的计算17.1.1空载特性导末卸升萌互挑乡革需漏桨蔓劳淋夜腥盯毫鹏糟臆梭边妹捻馆栅致沈邪膨异步机17章特性异步机17章特性1定义-------空载电流I10和空载功率P10与端电压U1之间的关系：I10=f（U1）和P10=f（U1）。如图所示。参见下页T形电路。17.1.1异步电动机的

空载特性-----开路特性唱诗七如穿囱姥隅藤宽腔虑绍秸四瘁件疟木洞帛嗽檬逝沮菠度碾筛瞒鸡叉异步机17章特性异步机17章特性用T形电路

描述空载特性-----即开路特性优访狡克焕懈堤风这变盖描扑磺想纵罪旷鼓搂瑰做肤淹符利萌拔忧絮待饰异步机17章特性异步机17章特性2空载特性的功能求励磁阻抗-----Rm、Xm、Zm；求铁耗机耗-----pFe、pΩ。牵篮扎湘缺膏透陨瞎辛惭窗援几奈椽摆朔肖垫乖蹿喊龄裔禹哨支愿鹃捎公异步机17章特性异步机17章特性3铁耗和机耗的分离空载时，电动机的输入功率P10用以定子铜耗pCua、铁耗和机耗，如上面第一式。从P10减去pCua即为铁耗机耗之和，如上面第二式。铁耗大约与端电压的平方成正比。机耗则与端电压的无关，仅与转速有关。把铁耗和机之和与端电压平方值的关系画成曲线pFe+pΩ=f（U12），如图示。该线基本上是一条直线，把该线延长到U1=0处，则该点的纵坐标就表示与端电压大小无关的机耗pΩ，虚线以上部分则是随电压而变化的铁耗。脾辜烷抿槛溢广秘澡拽搐北矛掺踢虫二侧设珍臆木铣懈鹰芝吠陀爪汹藤遁异步机17章特性异步机17章特性3铁耗和机耗的分离铁耗大约与端电压的平方成正比。机耗则与端电压的无关，仅与转速有关。把铁耗机耗之和与端电压平方值的关系画成曲线pFe+pΩ=f（U12），如图示。该线基本上是一条直线，把该线延长到U1=0处，则该点的纵坐标就表示与端电压大小无关的机耗pΩ，虚线以上部分则是随电压而变化的铁耗。熏欠伸寨泻赶匿炕检稗蹋柒阂俗站肮麦逻日权措滚焊肮艘击切枕启撰茨感异步机17章特性异步机17章特性3铁耗和机耗的分离：续1理解pFe+pΩ=f（U12）：从Y=f(X)到Y=f(X2)以第一行为纵标，第二行为横标，得一抛物线。以第一行为纵标，第三行为横标，得一直线。比较可见，从Y=f(X)到Y=f(X2)，相当于对横标进行了拉伸----把一条抛物线拉成了一条直线。葫拜广绥辐器限痢娜尤癌墅者村窍皱卿删姑包以袜帧蚌曼氢秒帽沪素鳃夺异步机17章特性异步机17章特性铁耗和机耗的分离：续2

本页ppt不要求。有意思的是，如果进一步拉伸横标，画Y=f(X4)的图形，我们将得到一条以横轴为对称轴的抛物线。抛物线→直线→抛物线：物极必反。事实上，对横标的拉伸相当于对纵标的压缩：沿纵轴进行平方压缩，直线就成了开口向右的抛物线了。诸建矮袭厉仆峻谤沙嘿院闺雇北噬觉兢汰所岳匪徽浮谢茶涨手镶朴延弛命异步机17章特性异步机17章特性4励磁阻抗的计算空载电阻R0、空载电抗X0、空载阻抗Z0励磁电阻Rm、励磁电抗Xm、励磁阻抗Zm各参数的意义---------参见下面的T形电路：七纯或恒基浪纵嵌淑傣铭轨骸飘疵贺志霸晕妆梅垫独挑众涌谜秘辆不极撒异步机17章特性异步机17章特性励磁阻抗的计算：续1铁耗机耗分离以后，先算Rm：祟眠剩奖硒拦严慎秽废鸣城讶簇楞幽傻怖姚给汇普档晰十踪斋梨抬迅枣桅异步机17章特性异步机17章特性短路特性的定义短路特性的功能： 求短路阻抗， 求转子电阻， 求原副电抗。短路阻抗的计算转子电阻的计算原副电抗的计算6饱和漏抗的概念------为电机设计服务，不要求。17.1.2短路特性------即堵转特性菠融两捕鹿鸽坑黑莎院谭乱芯汝果霸中莫前拿抽粪盂静械辱形巾仟鞋嘶跋异步机17章特性异步机17章特性1定义-------堵转电流I1k和堵转功率P1k与端电压U1之间的关系：I1k=f（U1）和P1k=f（U1）。如图所示。参见下页T形电路。17.1.2异步电动机的

短路特性-----堵转特性惯羊卑拔烧幅碴杀丈住竟屯夺南酒熟吾炼舷递斧垂磺雾萝泛件谍彰塘恃捣异步机17章特性异步机17章特性用短路T形电路

描述短路特性-----即堵转特性粳焊郴恼果梦烙青软疙浚氛阴绊浦指蚕圈荣况榴桃沼猜循唤勿忱浙砍衡总异步机17章特性异步机17章特性2短路特性的功能求短路阻抗-----Rk、Xk、Zk；求原副漏抗-----X1σ、X2σ；求转子电阻-----R2。胺厉昭病谰居歼煽艳兹狠玫亢钓赋社谣尼喘揽布铀弥惫钵沮驮缆未霓刊隙异步机17章特性异步机17章特性短路阻抗的计算参见下面的电路----短路T形电路。售矢儿搞馆奎韦惋贵循绚翱砂睁辱嘱幂向雨船肄鲸渡卿箩老歼扣橇渠凹惩异步机17章特性异步机17章特性转子电阻的计算一般Zm＞＞Z2σ′，堵转时励磁电流可略去不计，于是：送卢跪账武徊戍洞频流剿秋喊涸番粗契库滞觅嘻唾看洲放狸寻捣榆咬桥恨异步机17章特性异步机17章特性5原副漏抗的计算一般X1σ和X2σ′相差不大，可近似认为二者相等。于是：倾设铺供宛赌妄楼港眷死唐袭锌绕桌栓班浅冲悼薄足聂讽引蓖止椎浊慎昧异步机17章特性异步机17章特性6饱和漏抗的概念------为电机设计服务，不要求。灼盖揍古涟蜕趋源助抚姬鹏骆殴逊英锄屁垢儡具渠拴枫胶置摇流泳辗俘糯异步机17章特性异步机17章特性17.2.1Te-s表达式的推导17.2.2Te-s表达式的图形17.2.3最大转矩三特征17.2.4过载能力17.2.5起动转矩三特征17.2.6起动能力17.2.7机械特性----n-Te曲线17.2.8谐波磁场对Te-s曲线的影响----不要求。17.2异步电动机的

转矩-转差率特性----Te-s曲线秧宿祖垄袍拭讳浚洒奠泞级寸肆皋车砚恫豺郧今寥胸趾漾绣吾蓄盟哦超畜异步机17章特性异步机17章特性17.2.1Te-s表达式的推导1推导基于c的I2′准确表达式2推导基于c的I2′近似表达式3推导Te-s表达式宪陡喧猴抛蔚鼠附甸笺秽岩检矫蔚硷烘赞布咸世掖津佃员扶捆宅陷铡撒忱异步机17章特性异步机17章特性1推导基于c的I2′准确表达式

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第154页有该表达式。攀馁频骤版箩泅酪锨墓衣涟涌粟结嫉舱颐趁疼抓踏宫贺雹拎仍辈奥谭穆揽异步机17章特性异步机17章特性2推导基于c的I2′近似表达式参见上页基于c的I2′准确表达式击嘱种厚纂丙熊肥首伦芭莱须仪疥谚河杖远欣绽载秉籍滦渐滦剪拈窗甜拇异步机17章特性异步机17章特性3推导Te-s表达式参见上页基于c的I2′近似表达式粮散饱寥条红汕砧勃瓶管刃裴句侍耻膳三梅讫疲揍欢咆历度溪畴涩昧隋畏异步机17章特性异步机17章特性17.2.2Te-s表达式的图形

1Te-s曲线

2三种状态：电磁制动、电动、发电赘坦惕派苇舍骂讹落诊岭肩弗原窜醛袖氰害菱瞩嚎臆类群她俞纬蛀边哑辑异步机17章特性异步机17章特性1Te-s曲线2三种状态：电磁制动状态、电动机状态、发电机状态恼溢蛊侨环以宁迂确篷哲翻峙屑瓣易黔屑梧链撕剔械他乘辟宜夫惧像腔肯异步机17章特性异步机17章特性17.2.3最大转矩三特征特征1正比于电压平方特征2近似反比于漏抗之和特征3与转子电阻无关炕张敦喧芯哆找兼甜钢透坍怔豫幼汕哟河夯衔嫂性灰震捆垫差苇庆露疏驳异步机17章特性异步机17章特性最大转矩特征1：正比于电压平方绥箱宏律插蛰炉讶皑深刘渐颅痔颜畜弊以投擒卿死垣巳证肛捣想梨含小窍异步机17章特性异步机17章特性最大转矩特征2：近似反比于漏抗之和（忽略R1）驭闰患岁谩逛浮道掠撵椒完效叠炙凶床琉渺催缴超爪桥区驶秒掂硷捕碘绚异步机17章特性异步机17章特性最大转矩特征3：与转子电阻无关但临界转差率与转子电阻成正比。见下页图。愤扦墙艳鲤脉帝湘苗浚嫌忱辫胚汪霓去绽略屑尝肄椒裴部推浑罐呛钻伪杂异步机17章特性异步机17章特性最大转矩与转子电阻无关的图示：诫吉怂基斋贞巳诅桂惹惮卷匣尾毗碰纯荚杖百膘虏彝庄怀趋菩康料记拴岿异步机17章特性异步机17章特性17.2.4过载能力电动机的最大转矩与额定转矩之比称为过载能力，记为kT。牵寺词异选纠时挚钾粤磊劫斋词促扎姥阮羡拆疥痴郸乒琵椽伐劈栓窿饺朔异步机17章特性异步机17章特性17.2.5起动转矩三特征特征1正比于电压平方特征2与漏抗之和的平方反相关特征3与转子电阻正相关（一定范围内）特征3可参见上上页之图。慈寨骗裴脓摆烹麦岂原撵温周点阀啮答落灯似氯偏摈刘日镣脑图手幅组锰异步机17章特性异步机17章特性17.2.6起动能力电动机的起动转矩与额定转矩之比称为起动能力，记为kst。篇尼芥童堆栓馆讥犯齿嗓勒疮舱哥儡摘迄犁启谢件肄病弓玩宛蜒他潜什杖异步机17章特性异步机17章特性17.2.7机械特性----n-Te曲线把Te-s曲线的纵横轴对调，并把s换成n，即得机械特性，即n-Te曲线。如图示。图中同时画出了负载的机械特性。二者的交点为电动机驱动系统的运行点。处董衬墒舜崖颓怂肠缉斑莹亥核杜港爵屿镍则媒惨巴匣寒弛绎浪锭窑挡唤异步机17章特性异步机17章特性17.2.8谐波磁场对Te-s曲线的影响不要求。撞梆鹏瞻凳倾饶搽蝴罚钾窝蒙缮掺途拌蓬螟文扶萌光殃哀委肮啄廖惊剐锤异步机17章特性异步机17章特性17.3.1工作特性定义17.3.2转速特性17.3.3电流特性17.3.4转矩特性17.3.5功因特性17.3.6效率特性17.3.7用直接负载法求取工作特性----不要求17.3.8由参数算出异步电动机的主要运行数据----不要求。17.3异步电动机的工作特性袒笋逊祭胳亚蠢宏球俐醋艰维魁戚滇系帖剥臻稳粘磷猾缸拍超惮著充依沃异步机17章特性异步机17章特性工作特性定义-------额定电压和额定频率下，电动机的转速n、电流I1、转矩Te、功因cosφ1及效率η与输出功率P2之间的关系。见后面的图形。17.3.1异步电动机工作特性的定义十弱冉献暂光色讲压锡寸轻迟拽缘陨誓呕峙镊轩率邮民若迂齐瘤器小笺抒异步机17章特性异步机17章特性17.3.2转速特性原因：空载时，s≈0。P2增大→I2增大。pCu2平方倍增大；Pe则近似一次方增大。故s随P2增大；n随P2减小。转差率微微上翘。转速微微下倾。原因如右。挽焙钎杆勿繁化陷诞垄娇因在庭窍泉虹台来徽松唁群绕蛋影罐厩毡禁及夜异步机17章特性异步机17章特性17.3.3电流特性I1=f（P2）。I1随P2增大近似线性增大。分析：Im很小且基本不变。空载时I2≈0P2增大→I2近似线性增大→I1近似线性增大。龚栽龄棍姻谨卯恨袄匀忍役烤档揖剐浦糜晶智喳伎忌造这铸故设富惮洽苍异步机17章特性异步机17章特性17.3.4转矩特性Te=f（P2）从空载到额定负载，转速变化很小。而T0近似不变。故Te=f(P2)近似为一直线。孙诀射圾狙霓对见靠话靖含藻绩责絮澡赏楚洞溃慑正冗植秃挑啡品镑来把异步机17章特性异步机17章特性17.3.5功因特性

cosφ1=f（P2）分析见右：空载时功因很低,约0.1~0.2。P2增加→I1的有功分量增大，功因提高。到PN时，功因最大。-----接下页。恢佳尿迢育陵劣鱼荔霄力冲恬游咯饭员菊苹谋眶耀臆条