电机与变压器 项目式.含习题册 作者 朱志良 _项目三 交流电机 任务4 三相异步电动机的特性分析.pptVIP

项目三 交流电动机 机械工业出版社 全国技工院校“十二五”系列规划教材 任务 4 三相异步电动机的特性分析 一、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额定电压和额定频率运行的情况下，电动机的转速n、定子电流Is 、功率因数 、电磁转矩Te、效率η等与输出功率P2的关系 。 1.转速特性 异步电动机在额定电压和额定频率下，输出功率变化时转速变化的n=f(P2)曲线称为转速特性。 电动机的转差率、转子铜耗和电磁功率的关系式为 项目三 交流电动机 机械工业出版社 全国技工院校“十二五”系列规划教材 在线教务辅导网： 教材其余课件及动画素材请查阅在线教务辅导网 QQ:349134187 或者直接输入下面地址： 当电动机空载时，输出功率P2≈0，在这种情况下Ir ≈ 0，由上列关系展示出转差率s差不多与Ir 成正比，所以s ≈0，转速接近同步转速。负载增大时，会使转速略有下降，转子电动势增大，所以转子电流Ir 增大，以产生更大一些的电磁转矩和负载转矩相平衡。因此，随着输出功率P2的增大，转差率s 也增大，则转速稍有下降。为了保证电动机有较高的效率，在一般异步电动机中，转子的铜耗是很小的，额定负载时转差率为1.5～5%，且电机容量越大，s 越小，相应的转速n=(1-s)n1就越高。 所以异步电动机的转速特性为一条稍向下倾斜的曲线（如图3-11中曲线1所示）与并励直流电动机的转速特性极为相似。 项目三 交流电动机 机械工业出版社 全国技工院校“十二五”系列规划教材 2.定子电流特性 异步电动机在额定电压和额定频率下，输出功率变化时，定子电流的变化曲线 称为定子电流特性。 异步电动机的定子电流方程式（即磁动势平衡方程式）为 上面已经说明，空载时，转子电流 ，此时定子电流几乎全部为励磁电流 。随着负载的增大，转子转速下降，转子电流增大，定子电流及磁动势也随之增大，抵消转子电流产生的磁动势，以保持磁动势的平衡。定子电流几乎随 P2 按正比例增加。 异步电动机的工作特性如图3-11中曲线2所示。 项目三 交流电动机 机械工业出版社 全国技工院校“十二五”系列规划教材 3.功率因数特性 异步电动机在额定电压和额定频率下，输出功率变化时，定子功率因数的变化曲线称为功率因数特性。 由异步电动机等效电路求得的总阻抗是电感性的。所以对电源来说，异步电动机相当于一个感性阻抗，其功率因数总是滞后的，它必须从电网吸收感性无功功率。空载时，定子电流基本上是励磁电流，主要用于无功励磁，所以功率因数很低，约为0.1～0.2。当负载增加时，转子电流的有功分量增加，定子电流的有功分量也随之增加，即可使功率因数提高。在接近额定负载时，功率因数达到最大。由于在空载到额定负载范围内，电动机的转差率s很小，而且变化很小，所以转子功率因数角几乎不变，但负载超过额定值时，s 值就会变得较大，因此 变大，转子电流中的无功分量增加，因而使电动机定子功率因数又重新下降。 功率因数特性如图7-16中曲线3所示。 项目三 交流电动机 机械工业出版社 全国技工院校“十二五”系列规划教材 4.电磁转矩特性 异步电动机在额定电压和额定频率下，输出功率变化时，电磁转矩的变化 曲线称为电磁转矩特性。 稳态运行时，异步电动机的转矩平衡方程式为 因为输出功率 ，所以 异步电动机的负载不超过额定值时，转速n和角速度? 变化很小。而空载转矩T0 又可认为基本上不变。 电磁转矩特性近似为一条斜率为 1/ ? 的直线（见图3-11的曲线4）。 项目三 交流电动机 机械工业出版社 全国技工院校“十二五”系列规划教材 5.效率特性 异步电动机在额定电压和额定频率下，输出功率变化时，效率的变化曲线 称为效率特性。 根据效率的定义，异步电动机的效率为 异步电动机中的损耗也可分为不变损耗和可变损耗两部分。如图3-11中曲线5所示，当输出功率P2 增加时，可变损耗增加较慢，所以效率上升很快。和直流电动机的效率特性一样，当可变损耗等于不变损耗时异步电动机的效率达到最大值。随着负载继续增加，可变损耗增加很快，效率就要降低。 项目三 交流电动机 机械工业出版社 全国技工院校“十二五”系列规划教材 项目三 交流电动机 机械工业出版社 全国技工院校“十二五”系列规划教材 当异步电动机以转