1. 三相异步电动机曲线
三相异步电动机的机械特性是指电动机的转速n与电磁转矩Tem之间的关系。由于转速n与转差率S有一定的对应关系,所以机械特性也常用Tem=f(s)的形式表示。
三相异步电动机的机械特性是一条非线性曲线,一般情况下,以最大转矩(或临界转差率)为分界点,其线性段为稳定运行区,而非线性段为不稳定运行区。
2. 三相异步电动机转矩特性曲线
<p>三相异步电动机的机械特性 ?(一)机械特性方程 ?1)物理表达式:T=CTФmI2’?cosф2?(T是电磁作用的结果) ?2)参数表达式: ?3)?工程表达式: ?——?外施电源电压; ?——?电源频率; ?——?电机定子绕组参数; ?——?电机转子绕组参数。 ?(二)固有机械特性曲线 ?1.形状(根据工程表达式来说明) ?AB段(s较大):为双曲线,T与S成反比。?BO段(s很小):为直线,T与S成正比。</p><p>? ?</p><p></p><p>?</p><p> ?2.起动点A,n=0,S=1, ?起动转矩倍数KT=TS/TN?一般取0.8~1.8</p><p> ?3.临界点B ?临界转差率?只与转子电阻有关.?取0.1~0.2 ?最大转矩??与电源电压UI2有关。 ?过载能力λ=Tm/TN?取1.6~2.2 ?4.同步点O ?n=n1??T=0?(理想的空载转速,旋转磁场的转速?) ?5.额定点C ?0<?SN?<Sm取0.02~0.06 ?在该点附近有?TN=9550PN/nN</p><p>??
?(三)?人为机械特性 ?1、降低定子电压的人为机械特性——“变瘦” ?当定子电压U1?降低时,电磁转矩T与U1?的平方成正比,故同步转速不变,Sm不变,最大转矩Tm?和起动转矩TS?随电压平方降低。其特性曲线(红色)所示。?</p><p></p><p> 2、转子串电阻的人为机械特性——“变软” ?
?当转子回路串电阻时?,同步点不变,Sm与转子电阻成正比,转速随电阻增加而减小,最大转矩Tm保持不变?,在一定范围内起动转矩有所增加,其特性曲线(红色)所示</p><p> </p><p></p><p>?</p><p> ?3、降低定子电压频率的人为机械特性——“变小” ?降低定子电压频率时,同步转速随之下降,从而使得电机转速下降,但特性的硬度基本保持不变。 ?电动机在工作时要求主磁通保持不变,因此在降低频率的同时,定子电压也要随之降低。</p><p>?</p><p>?</p><p></p><p>?</p><p>?</p>
3. 三相异步电动机转矩曲线
关于电磁转矩的变化范围,对于同步电动机和异步电动机是不同的。
从电动机机械特性曲线可知:
异步电动机的电磁转矩的变化范围是0∽Tq Tq 是启动转矩
4. 三相异步电机特性曲线
影响感应电势的因数称为绕组系数,由两种因数组成:分布系数及短距系数. 由电机内部绕线数决定。
绕组系数是表示绕组性能的一个很重要的参数,在计算绕组磁势时要经常用到它,绕组系数是利用频率响应法测量变压器绕组变形情况,通过对有关绕组系数及前后频谱曲线的分析,能准确有效地发现变压器内部电气及机械事故隐患,绕组系数对于变压器及电网的安全运行有着决定性的作用。
5. 三相异步电动机负载曲线
在额定电压下这种电机的转矩主要取决于转差率。如果纵坐标为转矩,横坐标为转差率,则转矩的响应曲线有如下特点:
1.转矩与转差率符号相同,在原点附近接近直线且比较陡。这是电机的正常工作区。此时转子电流的频率很低。这个区域大约在正负10%以内,但最好工作在正负4%-7%之间。这是工作稳定,转矩大,效率较高的工作区。
2.随着转差率更加远离原点,转抄率的绝对值不增反降,而且降得很陡。然后逐渐变缓,最后接近但永远不会触及横轴。如果因为负载增加而进入此状态,电机会迅速停转,但电流很大。因此不可使其进入此状态。可见,锭子电流与转差率并没有重要的关系。
6. 三相异步电机效率曲线
1》异步电机转速n与同步转速n0之差对同步转速之比称为转差率。 例如2对磁极(4极)电机的同步转速: n0=60f/2P=60×50/2=1500(转) 其异步转速为1460转时,转差率: S=(n0-n)/n0=(1500-1460)/1500≈0.027=2.7% 2》异步电动机转速就是转差率后的实际转速。
7. 三相异步电动机曲线图解
三相异步电动机的机械特性是指电动机的转速n与电磁转矩Tem之间的关系。由于转速n与转差率S有一定的对应关系,所以机械特性也常用Tem=f(s)的形式表示。三相异步电动机的电磁转矩表达式有三种形式,即物理表达式、参数表达式和实用表达式。
物理表达式反映了异步电动机电磁转矩产生的物理本质,说明了电磁转矩是由主磁通和转子有功电流相互作用而产生的。
参数表达式反映了电磁转矩与电源参数及电动机参数之间的关系,利用该式可以方便地分析参数变化对电磁转矩的影响和对各种人为特性的影响。
实用表达式简单、便于记忆,是工程计算中常采用的形式。
电动机的最大转矩和启动转矩是反映电动机的过载能力和启动性能的两个重要指标,最大转矩和启动转矩越大,则电动机的过载能力越强,启动性能越好。三相异步电动机的机械特性是一条非线性曲线,一般情况下,以最大转矩(或临界转差率)为分界点,其线性段为稳定运行区,而非线性段为不稳定运行区。
固有机械特性的线性段属于硬特性,额定工作点的转速略低于同步转速。
人为机械特性曲线的形状可用参数表达式分析得出,分析时关键要抓住最大转矩、临界转差率及启动转矩这三个量随参数的变化规律。