第9章异步电机的理论分析与运行特性.pptVIP

第九章 异步电机的理论分析与运行特性 §9.1 异步电机的基本结构 §9.2 异步电机的运行状态和磁场 §9.3 三相异步电机的等效电路 §9.4 异步电机的参数 §9.5 异步电动机的功率平衡式和转矩平衡式 §9.6 异步电动机的机械特性及稳定运行条件 §9.7 异步电动机的工作特性 四、功率因数特性cos?1=f(P2) 空载时，电流主要成分是磁化电流（无功分量），功率因数很低，cos?1?0.2 负载时，P2↑→ P1↑、Q1变化不大→ cosθ1↑ 但负载增加到一定值时，n↓↓→s↑↑→θ2=tg-1sx2/r2↑ →cosθ2↓→cosθ1↓ 0.2 0 cosθ1 P2 PN 功率因数最大值：通常设计在额定负载或略低于额定负载时 五、效率特性?=f(P2) 效率随负载变化的规律决定于损耗的分配比例 空载?=0→负载P2↑→ ?↑→到可变损耗等于不变损耗→?max → P2↑↑→铜耗↑↑→ ?↓ 设计时最大效率在0.7-1范围内 0 η P2 PN 课 时 小 结 电磁转矩的三种表达式及其机械特性曲线？ 异步电动机机械特性曲线的四个特殊运行点？ Tmax、sk、Tst与r2和U1的关系及曲线的变化？ （重点） 过载能力（最大转矩倍数）和起动转矩倍数？ 根据异步电动机的额定参数使用电磁转矩的简化公式？ 负载机械特性的类型及曲线？ 异步电动机稳定运行的概念？稳定运行条件？恒转矩负载下的稳定运行范围？ 书面作业(P168)：9-6、9-7、9-8 思考题 9-7 转子产生的磁势在空间的转速随转子转速是否发生变化？ 9-13 分析不同情况下，最大转矩、临界转差率和起动转矩的变化 9-14 关于功率因数 9-17 负载转矩不变时，如电压降低，则电机转速、内部损耗和功率因数如何变化？ 9-19 将设计为60Hz的电动机应用于50Hz的电压下，如电压大小和输出功率不变，分析其转速、内部损耗、功率因数和效率、起动转矩和最大转矩将如何变化？ 9-17 负载转矩不变时，如电压降低，则电机转速、内部损耗和功率因数如何变化？ 电压降低，T-S曲线将下移，注意： sk位置不变； 转矩平衡点将左移，S增大，转速降低；机械损耗略有下降； 气隙磁通相应减小，铁耗下降；电磁转矩不变，则转子电流和定子电流增大，定、转子铜耗增大； 若轻载时，铁耗占主要成分，效率有提高； 若重载时，铜耗占主要成分，效率略下降； 激磁电流减小，定子电流增大，功率因数提高。 9-19 将设计为60Hz的电动机应用于50Hz的电压下，如电压大小和输出功率不变，分析其转速、内部损耗、功率因数和效率、起动转矩和最大转矩将如何变化？ 电源电压大小不变，频率下降，则主磁通相应增加到6/5，定子、转子漏抗相应减小为5/6； 由转矩公式，最大转矩、起动转矩均有增大； 输出功率不变，则电磁转矩需增加到6/5，转差率略有增大，转子电流有功分量基本不变，转子功率因数略增大，转子电流略减小，转子铜耗减小不多； 同步速下降到5/6，则电机转速应下降到5/6，机械损耗降低； 由磁化曲线，磁通增加，铁耗增大，激磁电流增加。一般电机磁通处于饱和区，激磁电流增加较多；功率因数下降。 定子电流增大，定子铜耗增大，效率有下降。 分析 PK IK UK PK IK 1、近似等效电路 变压器： 磁阻小，激磁阻抗大 标幺值 rm=1-5,xm=10—50 x1, x2较小约为0.014-0.08 异步电机： 存在气隙，激磁阻抗较小 标幺值 rm=0.08-0.35,xm=2-5 x1,x2较大，约为0.07-0.15 二、异步电机等效电路的简化 根据T型等效电路： 即：进行简化时，需考虑激磁阻抗的影响 近似计算转子电流 近似计算定子电流 简化等效电路 较大容量电机，xmx1，c1?1。 第五节 异步电机的功率和转矩平衡 一、功率平衡关系 输入功率 定子铜损 定子铁损 电磁功率 转子铜损 机械功率 输出功率 异步电动机的功率流程图 功率平衡式： 重要公式： 电磁功率（通过基波旋转磁场传递到转子） 总的机械功率（内功率） Pi = Pem- pcu2=(1-s)Pem 轴上的输出功率 P2=Pi- pmec- pad 二、异步电动机转矩平衡 由功率平衡式两边除以转子机械角速度Ω得到 T2——负载转矩，电动机轴上的输出机械转矩 T——电磁转矩，电动机轴上的总的机械转矩 Tmec ——机械损耗转矩；Tad ——附加损耗转矩； T0=Tmec +Tad ——空载制动转矩 电磁转矩 T 转子机械运动角速度 旋转磁场运动角速度 课 时 小 结 异步电动机的参数测定？ 异步电动机的近似等效电路和简化等效电