第二章-第五节：三相异步电动机的工作特性（课件）-《电机与电气控制技术》同步教学（ 高等教育出版社）

第五节：三相异步电动机的工作特性 第二章 三相异步电动机 目 录 仪用互感器 三相异步电机运行特点 01 三相异步电机功率、效率和转矩 02 三相异步电机机械特性 03 目录 Content 仪用互感器 三相异步电机运行性能 04 仪用互感器 三相异步电机稳定运行区 05 一、三相异步电机运行特点 1.三相异步电动机与变压器工作的异同 异步电动机的工作原理与变压器有许多相似之处，如异步电动机的定子绕组与转子绕组相当于变压器的一次绕组与二次绕组。变压器是利用电磁感应把电能从一次绕组传递给二次绕组，异步电动机定子绕组从电源吸取的能量也是靠电磁感应传递给转子，因此可以说变压器是不动的异步电动机。变压器异步电动机的主要区别有：变压器铁心中的磁场是脉动磁场，而异步电动机气隙中的磁场是i转磁场；变压器的主磁路只有接缝间隙，而异步电动机定子与转子间有空气隙存在；变压器次侧是静止的，输出电功率，异步电动机转子是转动的，输出机械功率。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 一、三相异步电机运行特点 2.三相异步电动机的起动特点 三相异步电动机在起动瞬间，定子绕组已接通电源，但转子因惯性转速从零开始增加，时转子绕组中的感应电流很大，电流的频率也很大，转子电流由定子电流感应而来，因此定绕组电流很大，即起动电流很大，另一方面由于转子电流频率大，使转子电抗大，从而使转子路(亦即定子电路)的功率因数很低，而电动机的起动转矩T=CTΦΙ₂cosφ2,虽然I₂很大，cosφ2很低，故T也并不大。因此，三相异步电动机在起动时的特点是：起动电流大，起动功因数低，起动转矩并不很大。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 二、三相异步电机功率、效率和转矩 P1= U1I1 cosφ1×10-3 电机转轴上带动转子旋转的总机械功率PMEC为： PMEC= Pem- PCu2 电磁感应作用传递到转子上的功率，叫电磁功率，用户Pem表示， Pem=P1−PCul−PFe 1.功率及效率 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 转轴上输出的机械功率。 P2= PMEC - Pmec -Pad Pmec为机械摩擦损耗 Pad为风的阻力及其他附加损耗 1.功率及效率 二、三相异步电机功率、效率和转矩 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 异步电动机的功率流程图 1.功率及效率 二、三相异步电机功率、效率和转矩 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 一般把机械损耗和附加损耗统称为电动机的空载损耗，用P0表示，于是 P2=PMEC−P0 异步电动机的总的功率平衡方程式为： P2= P1−PCul−PFe- PCu2- Pmec-Pad= P1−ΣP ΣP = PCu1+PFe+PCu2+Pmec+Pad 为异步电动机的总损耗 1.功率及效率 η= 二、三相异步电机功率、效率和转矩 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 1.功率及效率 Y2-132S-4三相异步电动机输出功率P2=11kW，电压U1=380V，电流I1=22.3A，电动机功率因数cosφ1=0.85，求输入功率P1及效率η。 解 由三相异步电动机功率公式可得 二、三相异步电机功率、效率和转矩 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 二、三相异步电机功率、效率和转矩 因为P=T·Ω 故 = + Tem = = = 2.功率和转矩的关系 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 二、三相异步电机功率、效率和转矩 T2=P2/Ω= 2.功率和转矩的关系 化简可得到输出转矩和输出功率的常用计算公式： 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 二、三相异步电机功率、效率和转矩 有Y160M-4及Y180L-8型三相异步电动机各一台，额定功率都是P2=11kW，前者额定转速1460r/min，后者额定转速730r/min，分别求它们的额定输出转矩T2。 输出功率相同的异步电动机如极数多，则转速就低，输出转矩就大；极数少，转速高，则输出的转矩就小 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 三、三相异步电机机械特性 由于异步电动机的转矩是由载流导体在磁场中受电磁力的作用而产生的，因此转矩的大小与旋转磁场的磁通由φm、转子导体中的电流I2及转子功率因数有关，即 Tem=CMφm I2cosφ2 CM为电动机的转矩常数 通过一定的数学换算(证明略)变换成下式 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 三、三相异步电机机械特性 异步电动机的转矩特