南昌航空大学：《电工电子技术》课程教学课件（理论讲稿）4.4三相异步电动机的转矩与机械特性

三相异步电动机的转矩与机械特性

三相异步电动机的 转 矩 与 机 械 特 性

转矩公式转子中各载流导体在旋转磁场的作用下，受到电磁力所形成的转矩之总和。T ocΦ, I2,cos2T = K.ΦI, cosV2旋转磁场常数，与电转子电路的转子电流每极磁通机结构有关功率因数

转矩公式 转子中各载流导体在旋转磁场的作用下，受到电磁力 所形成的转矩之总和。 T 2 2 T  K ΦI cos 常数，与电 机结构有关 旋转磁场 每极磁通 转子电流 转子电路的 功率因数 2 2 T  Φ , I ,cos

SE20转矩公式12=R2 +(SX20)2R由电动机的cosy2R2 +(sX20)2电路分析知：dm4.44f,NT = K.ΦI, cos2常数，与电旋转磁场转子电路的转子电流每极磁通机结构有关功率因数

转矩公式 T 2 2 T  K ΦI cos 常数，与电 机结构有关 旋转磁场 每极磁通 转子电流 转子电路的 功率因数 2 2 0 2 2 2 0 2 R ( X ) E I s s   2 2 0 2 2 2 2 ( ) cos R X R  s   1 1 1 4.44 f N U Φm  由电动机的 电路分析知：

转矩公式SE2012R2 +(SX20)由电动机的R,cosyR2 +(sX20)2电路分析知：UΦm4.44f.NT = K.ΦI, cosysR2T=K·U由此得电磁转矩公式R2 +(sX20)

转矩公式 2 2 0 2 2 2 0 2 R ( X ) E I s s   2 2 0 2 2 2 2 ( ) cos R X R  s   1 1 1 4.44 f N U Φm  2 2 1 2 0 2 2 2 ( ) U R sX sR T K   由此得电磁转矩公式  由电动机的 电路分析知： T 2 2 T  K ΦI cos

转矩公式sR2T=KR +(sX) U?由公式可知1.T与定子每相绕组电压 U成正比。U,→T2.当电源电压U一定时，T是s的函数。3.R,的大小对 T有影响。绕线式异步电动机可外接电阻来改变转子电阻R，从而改变转矩

由公式可知 2 2 1 2 0 2 2 2 ( ) U R sX sR T K    1. T 与定子每相绕组电压 成正比。U 1 T  2 U1 2. 当电源电压 U1 一定时，T 是 s 的函数。 3. R2 的大小对 T 有影响。绕线式异步电动机可外接 电阻来改变转子电阻R2 ，从而改变转矩。 转矩公式

机械特性曲线sR,U?根据转矩公式T=KR2 +(sX20)2得特性曲线：YYmaxTstTNOTn Tst TmaxSN SmsT=f(s)曲线n=f(T)曲线

机械特性曲线 Tmax O S N Sm T S T  f (s)曲线 n  f (T)曲线 根据转矩公式 2 20 2 2 2 2 1 R (sX ) sR U T K   得特性曲线： N n Tst Tmax O n TN T n0 Tst 1 N T

三个重要转矩naRb1.额定转矩TN电机在额定电压下，以额定转速nn运行，输出额定功率P时，电机转轴上输出的转矩。0TTNTstTmPPNP(千瓦)N9550（牛顿·米）2元NNn(转/分)ON60

1．额定转矩 TN n Tst O n0 Tm T nN TN b a 三个重要转矩 电机在额定电压下，以额定转速 运行，输出额定功率 时， 电机转轴上输出的转矩。 N PN n ( / ) （牛顿•米） ( ) 9550 60 2 转 分 千瓦 N N N N N N N n P n P P T     

三个重要转矩2.最大转矩Tmax1电机带动最大负载的能力nonN如果 T, >T.电机将会因带不动dmax负载而停转。sR2U1T=KR +(X20)2 U?T求解TTn Tst1OmaxOS=KU?1max2X20

2．最大转矩 T max n O n0 Tst T max T nN TN d U1 如果 电机将会因带不动 负载而停转。 TL  Tmax 电机带动最大负载的能力。 求解  0 S T   2 2 1 2 0 2 2 2 ( ) U R sX sR T K    20 2 max 1 2 1 X T  KU 三个重要转矩

三个重要转矩U?2.最大转矩 Tα U?=K1maxmax2X20n结论：nU'R(1) Tmax α. U,2d(2)Tmax与 R2无关R2（3）过载系数R'UU'A= Tmax/ TN元=1.8~2.2TN TstTmaT(4) Sm = R2 /X20Tmax同转子电阻的转矩特性不同电源电压的转矩特Sm 与 U, 无关

不同转子电阻的转矩特性 n O n0 Tmax T R2  R2  R2  R2 2 1 20 2 1 max 2 U X U T  K  不同电源电压的转矩特性 n O n0 Tst T max T nN TN d U1 U1  U1  U1  (4) sm = R2 /X20 结论： (1) Tmax ∝ U1 2 (3) 过载系数 sm 与 U1 无关 (2) Tmax 与 R2 无关 2．最大转矩 T max 三个重要转矩   Tmax  T N   1.8  2.2

三个重要转矩SR,U?3.起动转矩 TstT=KR2 + (sX20)2n起动瞬间n=0.s=1bnoR,U?nNTst = KR2 + X20U,T，体现了电动机带载起动的能力。若Ts,>TL电机能起动，否则将起OT max7Tn Tst动不了

起动瞬间 n = 0，s = 1 3．起动转矩 Tst 2 20 2 2 2 2 1 s R X R U T t K   2 20 2 2 2 2 1 R (sX ) sR U T K   三个重要转矩 n O n0 Tst T max T nN TN b U1 Tst  TL Tst 体现了电动机带载起动的能力。 若 电机能起动，否则将起 动不了