电机与拖动教学课件作者任艳君电机与拖动第4章节三相异步电动机的结构及其特性课件幻灯片.pptVIP

* 4.5 三相异步电动机的工作特性 一、三相异步电动机的功率平衡 三相异步电动机运行时，定子从电网吸收功率，然后由气隙送给转子，转子再向拖动的机械负载输出机械功率。在能量变换过程中，不可避免地会产生一些损耗。本节重点分析能量变换过程中各种功率和损耗之间的关系。 三相异步电动机稳定运行时，从电源输入的功率为 定子绕组的铜损耗为 * 4.5 三相异步电动机的工作特性 定子铁损耗实际上就是整个电动机的铁损耗，即 输入的电功率扣除了以上损耗后，余下的功率便由气隙旋转磁场通过电磁感应传递到转子，这部分功率称为电磁功率，即 转子绕组有电流流过，转子电阻上产生的铜损耗为 电磁功率减去转子绕组的铜损耗 之后，便是使转子旋转的总机械功率 ，即 * 4.5 三相异步电动机的工作特性 总机械功率减去机械损耗 和附加损耗 后，才是转子轴端输出的机械功率，即 可见，从电源输入功率 经气隙传递到转子转轴上，得到输出功率 的全过程如图4-22所示，即 图4-22 三相异步电动机功率流程图 * 4.5 三相异步电动机的工作特性 二、三相异步电动机的转矩平衡 当电动机稳定运行时，作用在电动机转子上的转矩有三个：使电动机旋转的电磁转矩 ；由电动机机械损耗和附加损耗所引起的空载制动转矩 ；由电动机所拖动的负载的反作用转矩 。 则有 故电磁转矩为 这是一个很重要的关系式，它说明异步电动机的电磁转矩等于电磁功率除以同步角速度，也等于总机械功率除以转子的机械角速度。 * 4.5 三相异步电动机的工作特性 三、三相异步电动机的工作特性 三相异步电动机的工作特性是指在额定电压、额定功率下，电动机的转速 、定子电流 、功率因数 、电磁转矩 、效率 与输出功率 之间的关系曲线，如图4-32所示。 1、转速特性 输出功率变化时转速变化的曲线 或 称为转速特性。电动机的转差率s、转子铜耗 和电磁功率 的关系式为 三相异步电动机的转速特性为一条稍向下倾斜的曲线，如图4-32中曲线1所示，与并励直流电动机的转速特性极为相似。 * 4.5 三相异步电动机的工作特性 图4-32 三相异步电动机的工作特性 2、定子电流特性 输出功率变化时，定子电流的变化曲线 称为定子电流特性。 定子电流几乎随 按正比例增加，如图4-32中曲线2所示。 * 异步电动机的负载不超过额定值时，转速n和角速度1/Ω变化很小，而空载转矩T0又可认为基本上不变，所以电磁转矩特性近似为一条斜率为1/ Ω的直线，如图4-32的曲线4所示。 4.5 三相异步电动机的工作特性 3、定子功率因数特性 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。 由三相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。功率因数特性如图4-32中曲线3所示。 4、电磁转矩特性 输出功率变化时，电磁转矩的变化曲线 称为电磁转矩特性。 * 4.5 三相异步电动机的工作特性 5、效率特性 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 效率特性如图4-32中曲线5所示。 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 槽中线圈的两根有效边之间所跨的槽数称为节距y。如果 ，称为整距线圈； ，称为短距线圈； ，称为长距线圈。线圈的节距一般等于或小于极距 。 两个相邻磁极轴线之间沿定子铁芯内表面的距离称为极距 ，一般用每个极面下所占的槽数来表示。若定子的槽数为Z，极对数为p ，则 4.3 三相异步电动机的交流绕组 （1）极距 （2）节距 * 4.3 三相异步电动机的交流绕组 （4）槽距角α 相邻两个槽之间的电角度称为槽距角α。因为定子槽在定子内圆上是均匀分布的，所以若定子槽数为Z，电动机极对数为p，则 电动机圆周的几何角度恒为360°，这称为机械角度。若电动机的极对数为p，则每经过一对磁极，磁场就变化一周，相当于电角度360°。因此，电动机圆周按电角度计算为p×360°，即 电角度＝ ×机械角度 （3）机械角度与电角度 * 4.3 三相异步电动机的交流绕组 为了确保三相绕组的对称性，每相绕组在每个磁极下应