三相异步电动机工作原理及运行分析2(精)

1、三相异步电动机工作原理及运行分析(2)复习旧课要点一1三相异步电动机的工作原理电动机运行.发电机运行、制动状态下运行2三相异步电动机的功率和转矩平衡关系 功率、损耗的含义；功率平衡关系；转矩平衡方程三聃歩电动躺斷雒跌在就电嗽龊孵瞄转赫晌T、定子电赦、定刊悻因敦皿处城孵痕戢It孵師烈的关社1朋也三概歩电训Of电祝駝頻轩,常踊牺觌晒雜滿觌孵曲恥於滋牖蘇也空载时，转子电流很小，转子铜耗很小，转差率接近0,转子转速接近同步转速。随着负载的增大,转速会略有下降，这样旋转磁场便以较大的转差切割转号导体7,使转子导体中的感应电动势及电流增加，转子电流的增加，会产生较大的电磁转 矩，从而与机械阻力转矩相平衡。

2、转速特性曲线是一条微微下倾的曲线。随着负载的增大，转子电流增大，（转 子铜耗）和（电磁功率）也相应增大。但 是，转子铜耗与转子电流的平方成正比， 而电磁功率近似与转子电流的一次方成正 比，转子铜耗比电磁功率增大的快。所以，随着负载的增大，转差率s也增大，即转速n稍有下降。图8-17三相异步电动机工作特性2、转矩特性三相异歩电动机喷定电圧及駝頻打，社功牺觌匚电踽矩踐化规律=，(联鵝为转矩特性由三相苗电硼的觥钢方戟可初IDQ(8-37)从空载到额定负载之间，空载转矩To可认为不变，则转矩特性7 =/()为一条直线。实际上，随着卩2的增加，电动机的转速略有下降，所以，转矩特性是一条比直线略有上翘的曲

3、线。3、疋子电流特性空载运行时，转子电流近似为0,此时定子电流 /.几乎全部为励磁电流。励磁电流是定子电流中用 来产生旋转磁场主磁通的电流分量；定子电流中 的另一部分称为定子电流的有功分量，定子电流 的有功分量用来与转子电流相平衡。当负载增加以后，输出功率增大，转子转速下降，转子电流增加，以产生足够的电磁转矩与负 载转矩相平衡，通过电磁感应的关系，定子电流 也随着增加，输入功率增大，从而满足功率平衡 方程要求。4.功率因素特性三相异步电动机在额定电压及额定频率下,输出功率变化时，定子功率因数称为功率因数特性。化规律曲线cos=,f(空载运行时，定子电流中的大部分是励磁电流，由于励磁电流中的主要

4、成分是无 功的磁化电流， 所以空载时的功率因素很 低。 小于02。加上负载后，由于要输出一定的机械功率，因此，定子电流中的有功分量增加，电动机的功率因素逐渐提高。一般电动机在额定功率附近，功率因素将 达到最大数值。5.效率特性三相异步电动机在额定电压及额定频率 下，输出功率变化时，效率的变化规 律曲线 = 为效率特性。三相异步电动机的效率“为输出功率与 输入功率之比。空载时，输出功率为0,效率为0。随着负载的增大，效率也相应增大。异步电动机在运行过程中的转速及气隙 磁通是近似不变的，故机械损耗和定子铁 耗之和基本上是常数，称为不变损耗；定、 转子铜耗与电流平方成正比，随电流的变 化而变化，称为

5、可变损耗。当不变损耗与 可变损耗相等时，出现最大效率。出现最大效率后，若负载继续增大，电动 机的效率就要下降。四、三相异步电动机的机械特性异步电动机输出机械功率主要表现在输出转矩和转速上，因此转速或转差率是异步 电动机的基本变量之一。当三相异步电动 机的外加定子电压及频率不变，转差率S变化时，电磁转矩T的变化规律曲线T T = = f(s)f(s)3pU3pU；r r；JsJs20时，电磁转矩和转子的转速都为正，转子转速小于磁场的同 步转速，电机处于电动机运行状态；当svO时，转子的转速为正，转子转速大于 磁场的同步转速，电磁转矩为负，电机处 于发电机运行状态；当时，转子的转速为负，电磁转矩

6、为正，电机处于制动运行状态。通过机械特性曲线，可以看到三相异步 电动机具有以下一些特点。(1)在起动的瞬间，即s=1时的电磁转矩 称为起动转矩几。通过数学分析的方法可 知，起动时，电动机的起动电流很大，但 转子功率因数很小，而卩二貯,/2cosg,故起 动转矩并不很大。(2)如果转子达到同步转速，即S=0,则 转子电流12=0,此时的电磁转矩T=0。(3)当转差率s达到某一值时，电磁转矩达 到最大值，称为最大转矩 J 对应于此时的转 差率称为临界转差率几，一般异步电动机的、/0040.14。通过数学分析的方法可得到临 界转差率和最大转矩几的数学表达式如下:可见，三相异步电动机的最大转矩与电网

7、电压的平方成正比，最大转矩与转子电阻无 关；临界转差率与转子电阻成正比。3四；4对；斤+(4)转子电阻对曲线7的影响。异步电 机转子回路中的电阻不同，其相应的机械特 性曲线的形状也不同，起动转矩的大 小也不同。当几v1时，随着转子电阻的增 加，趣动转矩麦大；要祂起动焦矩达到最大转矩9 9则5m=19即: $E - = !斤+（+）此时在转子回路中应串入电阻的折算值 为巧=斤+(斤+% +璐丿：-片。若转子回路串入的电 阻超过该值宀1,说明电动机的起动转矩 变小。(5)对应于额定负载时转矩称为额定转 J 矩，相应的转差率称为额定转差率几。(6)最大转矩与额定转矩之比，称为电动 机的过载能力心，

8、它是衡量电动机过载能 力的一个重要指标。一般三相异步电动机的过载能力=22.2。(7)起动转矩与额定转矩之比，称为电动 机起动转矩倍数心希望心尽量大一些为好。J02系列电动机的0.9-2, Y系列电动机的1.82.2。习题一、填空题1三相感应电动机，如使起动转矩到达最 大，此时几=()2感应电动机起动时，转差率* (), 此时转子电流人的值()，c。 ()因 此起动转矩( )。3感应电动机最大转矩公式().二、判断：1三相感应电动机的功率因数总是滞后的。 ()2三相感应电动机的起动电流很大，所以其 起动转矩也很大。()3感应电动机空载运行时的功率因数很高。()三、问答题:1普通笼型感应电动机在额定电压下起动时，为什么起动电流很大，而起动转矩并 不大？答案2.1,很大，鶴彳、，不大4顽町+J才十（+工；丿，I1答:对3答错三、问答题：1答 起动时= 旋转磁场以同步速度引起与它平衡的定子电流的负载分量急剧增加，以致定子 电流很大；起动时，S=1,/?：很小，电动机的等效阻抗很小，所以起动电流