电机与电气控制技术教案 联系客服

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r2????r2??

sm??r12?(x1?x2)22x1?x22特点:⑴Tmax与U1成正比;而Sm与U1无关;

⑵Tmax与转子电阻无关;而Sm与转子电阻有关; ⑶f1一定时,x1?x2越大, Tmax越小。 ⑷过载能力(或最大转矩倍数)kM③起动转矩Tst

??TmaxTN 一般为1.6~2.5,越大,过载能力越强。

?m1pU12r2 n=0, S=1,得Tst?

?2?22?f1[(r1?r2)?(x1?x2)]??? 当转子回路电阻为:r2?rst?x1?x2时,起动转矩达到最大电磁转矩。

起动转矩倍数:kst?TstTN,kst↑,Tst↑,起动能力强。

JO2:1.0~1.8;Y:1.4~2.2;特殊电机:4.0以上。 (1)电源电压、频率一定时,认为参数不变,

电磁转矩只与转差率有关,曲线如右图示。(5.26Fig) (2) s=1起动时,电抗起主要作用,R2/s相对较小。 (3)s接近零时,R2/s相对较大起主要作用. (4) s等于零时,到同步速n=n1时,Tem=0

1. 最大电磁转矩

'?R2?sm??22'?R?X?XdT11?2?? 令em?0得:?dsm1pU12??Tmax??'?4?f1??R1?R12?X1??X2????

??2?正号为电动机,负号为发电机

'?R2?sm??'X1??X2??通常,电阻值远远小于电抗值,上式简化为:? 2mpU?11?Tmax??4?f(X?X')11?2??讨论:(1)频率一定时,最大转矩与电源电压平方成正比。

' (2)最大转矩与转子电阻无关,但出现最大电磁转矩时得转差率s与R2成比例。利用这个特点,可以

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在转子绕组(绕线式)中串电阻改变转差率(速度)。 (3) 频率一定,最大转矩与漏抗成反比。 (4)电机过载能力 kTM?maxT kM=1.6~2.5范围,它是电机的重要性能指标之一。 2. 起动转矩 N令s=1 得 Tmst?1pU2?f?'1??R1?R2?12R2'?2

??X1??X2'2?????对于绕线式电机,转子回路可以串电阻,使电机起动时获得最大转矩,???sm?1??R'st?R2'?X1??X2'?起动转矩倍数 kTst?stT (1.0~2.0 ) N3. 异步电动机性能指标包括:

经济指标:效率、功率因数

技术指标:最大转矩倍数(1.6~2.5)、起动转矩倍数(1.0~2.0)、起动电流倍数(4~7)

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第 19、20 课时

课题:

三相异步电动机的机械特性

教学目的和要求:

三相异步电动机的机械特性的含义,掌握三相异步电动机固有机械特性和人为机械特性曲线的特点。

重点与难点:

重点是分析两种人为机械特性曲线上的转速与转矩的关系。 难点是理解机械特性方程的参数变化。

教学方法:

绘图说明,简单推正,结论分析。

预复习任务:

课后归纳固有机械特性中的四个关键点、人为机械特性的特点。

一、固有机械特性

在额定条件下(电压、频率、接线方式)电机的固有T-n特性曲线对于曲线如下页图,它由四个特殊点决定:

1、T=0,n=n0(S=0),电动机处于理想空载点,电动机转速为理想空载转速n0. 2、T=TN,n=nN(S=SN),为电动机额定工作点。这时:SN=( n0- nN)/ n0 , TN =9.55PN/nN PN为电机额定功率(W), nN电机额定转速(r/min), SN额定转差率S=0.06~0.015 3、T=Tst n=0(S=1)起动工作点:

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对于起动转矩Tst受如下条件的影响:

(1)电源电压,U影响较大, U波动,T平方关系变化 (2)转子电阻R2合适 Tst有较大值 (3)电感X20大,Tst下降

一般用起动能力系数λst来表示电动机起动能力的好坏。 λst=Tst/TN(一般λst≥ 1) 异步电机工作的条件是起动Tst≥负载TL

4、当T=Tmax S=Sm n=nm,在临界工作点,这时Tmax=KU2/2 X20, Sm=R2/ X20

由于T, Tmax∝U2 ,所以电源波动对扭矩最大值影响很大。在电机工作过程中:负载变化(冲击)不能>Tmax。以过载能力系数λm来表示:λm=Tm/TN

一般,鼠笼式为:λm =1.8~2.2

线绕式为:λm =2.5~2.2

二、人为机械特性:

人为地改变异步电动机定子电压U1、电源频率f1、定子极对数P、定子回路电阻或电抗、转子回路电阻或电抗中的一个或多个参数,所获得的机械特性,称为人为机械特性。

关于人为机械特性的分析,主要是分析四个公式:

同步转速公式 临界转差率公式

最大转矩公式 起动转矩公式

1、降低定子端电压的人为机械特性

根据公式,U1下降,n1、Sm不变,Tm、Tst与U1成正比例降低。

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