三相异步电动机的工作特性

第10章三相异步电动机的运行原理第1节三相异步电动机运行时的电磁关系第2节三相异步电动机的功率与转矩第3节三相异步电动机的机械特性第4节三相异步电动机的工作特性复习第3节三相异步电动机的机械特性一、

电磁转矩的两种表达式1、物理表达式2、参数表达式二、机械特性：（1）额定电磁转矩（2）最大电磁转矩和临界转差率（3）起动转矩起动转矩倍数过载倍数固有机械特性人为机械特性

重要结论：（1）、与电源电压U1的平方成正比，与频率f1成反比；（2）漏抗增大，和都减小；（3）与转子电阻无关，临界转差率与成正比；（4）适当增大，可使起动转矩增大。一、三相异步电动机的基本性能指标1、效率：反映电动机在运行时损耗的大小；2、功率因数：反映电动机从电网吸收滞后无功功率的大小；3、起动转矩：反映电动机的起动能力；4、起动电流：反映电动机的起动性能；5、过载倍数：代表电动机所能承受的冲击负载的能力。第4节

三相异步电动机的工作特性二、三相异步电动机的工作特性异步电动机的工作特性是指在

和

下，电动机的转速、输出转矩、定子电流、功率因数及效率等物理量随输出功率变化的关系曲线。(1)转速特性(2)定子电流特性(3)转矩特性(4)功率因数特性(5)效率特性工作特性的求取

测取不同负载时的输入功率、定子电流、转速等数据，通过计算得到工作特性；1.直接负载法2.间接法通过空载、短路试验测出电动机参数、机械损耗、附加损耗、铁耗等有关数据，利用异步电动机等效电路，间接得到工作特性。1、转速特性转速特性曲线是一条微微向下倾斜的曲线。2、定子电流特性定子电流特性曲线是一条上升曲线。3、转矩特性转矩特性曲线在正常范围运行时是一条近似的直线。4、功率因数特性

功率因数特性曲线是先上升后下降的曲线，在额定负载附近功率因数达到最大值。当时，达最大当时，下降得较快，使开始下降。5、效率特性效率特性曲线是先上升后下降的曲线，而在0.75~1.1PN范围内效率达到最大。（可变损耗=不变损耗）可变损耗

结论：异步电动机的功率因数和效率都是在额定负载附近达到最大值。因此，选用电动机时，应使电动机容量与负载容量相匹配。▲电动机容量选择过大，电机长期处于轻载运行，投资费用高，且功率因数和效率都低，运行不经济。▲若电动机容量选择过小，将使电动机过载而造成发热，影响其寿命，甚至损坏。小结一、工作特性异步电动机的工作特性是指在额定电压和额定频率下，电动机的转速、输出转矩、定子电流、功率因数及效率等物理量随输出功率变化的关系曲线；二、异步电动机应尽量运行于额定或接近额定的工况，以使其功率因数和效率较高；不宜在空载或轻载工况下长期运行；三、学会利用有关物理概念和机械特性来定性分析三相异步电动机在运行条件变化时转速、电流等物理量的变化情况；案例分析1：一台四极三相异步电动机，其额定电压为380V，过载能力km=2,带额定负载运行。若电网电压下降到额定电压的80%，通过计算说明在此负载下电动机能否继续运行？若下降至60%是否能继续运行？分析思路：能否继续运行是要比较负载转矩和电源电压下降后的最大电磁转矩这两者之间的大小关系。分析过程：

由于电源电压下至80%UN的最大电磁转矩由于过载倍数所以

带额定负载，即由于，所以电源电压下至80%UN电动机能继续运行。若电源电压下至60%UN时，最大电磁转矩所以电源电压下至60%UN电动机不能继续运行。案例分析2：一台正常运行时为D连接的三相鼠笼式异步电动机，拖动20%额定负载连续运行时，有人建议将该电动机改成Y连接（电源电压不变），这是否可行？会对电动机性能有何影响？分析过程：如果电动机改为Y连接，则定子相电压变为原来的，最大电磁转矩变为即便

，电动机能够继续运行。对性能的影响：由于每相绕组上承受的电压下降，因此主磁通、励磁电流、铁耗都减小，因此转子电流增大，相应的定子电流也增大，铜耗增加。因此，定子功率因数提高，效率也会提高（若铜耗的增加量小于铁耗的减小量时）。案例1、2对比：案例1