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异步电动机起动转矩(异步电动机起动转矩的公式

来源:www.xrdq.net   时间:2022-12-27 20:10   点击:164  编辑:admin   手机版

1. 异步电动机起动转矩的公式

你应该是想知道负载的惯量吧,有这样的公式,但你的数据太少了,很难算出。

由转动惯量定理,扭转力矩M=Jβ 式中:J—转动惯量,β—角加速度 当圆柱状负载绕其轴线转动时,转动惯量J=mr^2/2 式中:m—圆柱体质量,r—圆柱体半径 根据在△t秒达到△ω转/分角速度的要求,可算出圆柱的角加速度β=△ω/△t 这样,根据半径r、长度L、材料密度ρ,算出质量m和转动惯量J, 根据要求的启动速度算出角加速度β,然后就可算出扭转力矩M了。再根据M选取电机。同时根据负载转速和传动比可以求出电机的驱动功率。

同时你还要考虑此时得到的转矩为负载转矩,还要折合减速后的电机实际转矩,电机额定参数都有这个数据,然后就可以选择适合的电机了。

2. 异步电动机起动转矩的公式为

根据三相电机功率计算公式P=√3×U×I×COSΦ×η反算可知,其中的η即为效率,其他参数代入即可。

机械的输出功(有用功量)与输入功(动力功量)的百分比,即计算公式为η=W有/W总×100%。

式中其他参数分别为:P为电机轴端输出功率(22KW),U为电机线电压(380V),I为电流(42.2A),COSΦ为功率因数(0.89),η为效率。

在实际机械中总有以下关系:输入功=输出功+消耗功,或动力功=有用阻力功+无用阻力功,因此机械效率总小于1。

异步电动机的效率一般为75%-92%,影响电动机效率的因素有很多,根本原因是其内部损耗:效率=(输入功率-损耗功率)/输入功率。

额定功率的影响

1、不在额定频率下运行对其性能的影响

根据同步转速no与额定频率fh,机极对数P的关系,可见,同步转速no与频率下降值成正比。换句话说,电动机的转速与电源频率成正比。

2、对转差率的影响

因为电磁转矩为常数,当频率变化时,磁通与频率成反比变化。所以转子电流与频率成正比变化。

3、对转矩的影响

1)起动转拒:异步电动机的起动转矩似地与电源频率的三次方成反比。

2)最大转矩;异步电动机的最大转矩与电源频率的平方成反比。

4、对效率和温升的影响

在恒转矩负载情况下,当频率下降时,输出功率亦减少,所以效率仍然下降,同时由于转速的降低,冷却条件变坏,所以温升上升。

如果异步电动机要在降频情况下运行,最好选择在额定工况运行时气隙磁通设计成欠饱和状态的电动机,这在降频运行时,电动机的温升就比较小。

3. 异步电动机启动转矩及启动电流计算

深槽式与双笼型异步电动机起动转矩大,是因为起动时转子电动势、电流频率较高,出现集肤效应造成了转子电阻增大所致。

正常运行时集肤效应不显著,转子电阻减小为正常值。因此运行时效率仍较高。

定子是电动机中不转动的部分,主要任务是产生一个旋转磁场。旋转磁场并不是用机械方法来实现。而是以交流电通于数对电磁铁中,使其磁极性质循环改变,故相当于一个旋转的磁场。

这种电动机并不像直流电动机有电刷或集电环,依据所用交流电的种类有单相电动机和三相电动机,单相电动机用在如洗衣机,电风扇等;三相电动机则作为工厂的动力设备。

扩展资料:

单相异步电动机常用于家用电器和医疗器械等中,而三相异步电动机在工农业、交通运输、国防工业等电力拖动装置中应用非常广泛。这是因为三相异步电动机具有结构简单、使用方便、运行可靠、效率较高、成本低廉等优点,能满足各行各业大多数生产机械的传动要求。

近年来,随着电力电子技术、微处理器以及坐标变换的矢量控制理论在异步电机中的应用和发展,使得异步电动机的调速性能越来越接近甚至超过直流电动机,越来越多的由直流电动机组成的直流调速系统被由异步电动机等组成的交流调速系统所取代。

因此,异步电动机是电力拖动系统中的一种相当重要的机电能量转换装置和执行机构。

4. 异步电机的启动转矩公式

转速公式:n=60f/P(n=转速,f=电源频率,P=磁极对数)扭矩公式:T=9550P/nT是扭矩,单位N·mP是输出功率,单位KWn是电机转速转速公式:n=60f/P(n=转速,f=电源频率,P=磁极对数)扭矩公式:T=9550P/nT是扭矩,单位N·mP是输出功率,单位KWn是电机转速

5. 异步电动机起动转矩的公式是什么

电动机扭矩计算扭矩是力对物体作用的一种形式,它使物体产生转动,其作用大小等于作用力和力臂(作用力到转动中心的距离)的乘积。所以扭矩的单位是力的单位和距离的单位的乘积,即牛顿*米,简称牛米计算公式是 T=9550* P / n P是额定(输出)功率单位是千瓦(KW)n是额定转速单位是转每分 (r/min)P和 n可从 电机铭牌中直接查到。三相异步电动机转速公式为:|n=60f/p(1-s) |N0=60F/P (同步电动机)|从上式可见,改变供电频率f、电动机的极对数p及转差

6. 电动机起动转矩计算公式

三相电动机的负载电流计算公式: I=P/(√3Ucosφη) 其中: I-线电 P - 负载的功率(指有功功率,标注功率的,均指有功功率) U-三相电的电压 cosφ-功率因数 η-效率 注: √3 - 三相电的三相同时有电流,负载功率等于每相的功率和,故除以√3。 由于实际功率不为1,故需乘以功率因数。 相同功率下,功率因数越低,电流越大。因此正规工厂会强制做功率因数补偿。

7. 异步电动机的电磁转矩的计算公式

1)额定转矩。在额定电压、额定频率、额定负载下,三相异步电动机转轴上产生的电磁转矩称为异步电动机的额定转矩。额定功率相同的三相异步电动机,转矩与转速成反比,转速越低,转矩就越大;又由于转速与磁极数成反比,所以,定子绕组的极数越多,转速就越低,转矩也就越大。

三相异步电动机转矩的大小与旋转磁场的磁通、转子电流的有功分量成正比,与外加电压的平方成正比,所以当外加电压变化时,三相异步电动机的电磁转矩就会有很大的变化。例如,电源电压降低到额定电压的70%时,电磁转矩仅为额定转矩的49%。由于存在这一特性,因此应特别注意防止三相异步电动机在启动和运行中电压过低、转矩大幅度下降而造成三相异步电动机烧毁的现象。

(2)启动转矩。在额定电压下,三相异步电动机刚启动时所输出的电磁转矩称为启动转矩(又称堵转转矩),它是衡量三相异步电动机启动性能的重要技术指标之一。启动转矩一般都用它与额定转矩的倍数来表示,常用三相异步电动机的启动转矩为额定转矩的1.0~2.2倍。

启动转矩大,则三相异步电动机的加速度大,启动过程短,同时说明带重负载启动的能力强。所以启动转矩大,启动性能就好。反之,若启动转矩小,则三相异步电动机不易启动或启动时间长,如果启动转矩小于负载转矩,三相异步电动机就不能启动。所以, 三相异步电动机的启动转矩不能小于一定的范围。

(3)最大转矩。三相异步电动机从启动到正常运行的过程中,电磁转矩是不断变化的,其中有一个最大值,称为最大转矩,它是衡量三相异步电动机短时过载能力和运行稳定性的一个重要指标。最大转矩一般也用它与额定转矩的倍数来表示,常用三相异步电动机的最大转矩为额定转矩的1.7~2.5倍。

8. 三相异步电动机启动转矩公式

电机的额定转矩表示额定条件下电机轴端输出转矩。转矩等于力与力臂或力偶臂的乘积,在国际单位制(SI)中,转矩的计量单位为牛顿・米(N・m),工程技术中也曾用过公斤力・米等作为转矩的计量单位。电机轴端输出转矩等于转子输出的机械功率除以转子的机械角速度。直流电动机堵转转矩计算公式TK=9.55KeIK 。   三相异步电动机的转矩公式为:   S R2   M=C U12 公式 [2 ]   R22+(S X20)2   C:为常数同电机本身的特性有关; U1 :输入电压 ;   R2 :转子电阻; X20 :转子漏感抗; S:转差率   可以知道M∝U12 转矩与电源电压的平方成正比,设正常输入电压时负载转矩为M2 ,电压下降使电磁转矩M下降很多;由于M2不变,所以M小于M2平衡关系受到破坏,导致电动机转速的下降,转差率S上升;它又引起转子电压平衡方程式的变化,使转子电流I2上升。也就是定子电流I1随之增加(由变压器关系可以知道);同时I2增加也是电动机轴上送出的转矩M又回升,直到与M2相等为止。这时电动机转速又趋于新的稳定值。

9. 异步电动机的转速公式

异步机转速公式的质疑

公式是客观规律的数学表达形式,它只能产生于已有的定律、公式,而不能产生于人为的定义。

经典电机学的异步机转速公式是这样建立的。

首先定义转差率S

令S=(n1-n)/n1(1)

式中:n1为同步转速

n为电机转速

显然,式1是定义式而非公式

由式1,经代数变换得

n=n1·(1-S)(2)

可见式2仍然是定义式,它只不过是式1的另外一种表达形式。

又,由于

n1=60f1/p(3)

这是公式,将式3代入定义式2,于是

n=60f1/p·(1-S)(4)

我们注意到,式4与式2没有本质变化,尽管式3是公式,但它仅仅起到参数变换作用,并没有改变式1、2的定义式性质。因此,我们认为的转速公式4只不过是人为的定义式,在没有经过公式化论证之前,是不能称其为公式的。

2、电机转速的通用公式

异步机转速公式应该严格遵循相关的定理和公式推导得出。作为电动机的一种,异步机转速必然遵循电机转速的普遍规律。

根据动力学,电动机的转速可普遍表为

Ω=PM/M(5)

式中:Ω电动机角速度

PM——机械功率

M——电磁转矩

按电机能量转换守恒,调速状态下电动机的转子(或电枢)功率方程为

PM=ΣPem-Σ△P2(6)

式中:ΣPem——净电磁功率

Σ△P2净损耗功率

因此电机转速为

Ω=ΣPem/M-Σ△P2/M

=Ωok-ΔΩ(7)

其中:Ω=ΣPem/M称为调速理想空载转速

ΔΩ=Σ△P2/M称为转速降

可见,电机转速均可表达为理想空载转速与转速降差值。其中,理想空载转速决定于转子(或电枢)的净电磁功率,转速降则决定于净损耗功率。电机调速有改变理想空载转速和转速降两种方法,异步机的同步转速与电机转速没有直接、必然的联系。

3、理想空载转速与净电磁功率

理想空载转速的含义是:假定在无损耗的理想状态下,电机的全部电磁功率都转化为机械功率所能获得的速度。由于这种假设只有在理想空载条件下才能实现,故称理想空载转速。

在转矩平衡条件下,理想空载转速取决于转子(或电枢)的净电磁功率并与其成正比,考虑到调速的普遍情况,净电磁功率应为

P2=ΣPem

=Pem±Pes(8)

式中Pem为电磁感应输送的电磁功率,Pes为转子控制调速的电传导附加功率。当Pes由外部馈入转子时符号取正,它将使转子净电磁功率增大,实现超同步调速。而当Pes自转子馈出,则符号取负,它使转子净电磁功率减小,调速为低同步。

由式8决定的理想空载转速为

Ωok=(Pem±Pes)/M(9)

公式9表明,电机调速时的理想空载转速可以通过Pem和Pes的控制是到改变。

式9可以写成=Ω0±Ωk(10)

其中Ω0为Pem单独作用下的理想空载转速,ΩK为Pes引起的附加理想空载转速,如果不考虑ΩK的符号

Ωk=Ω0–Ωok

=(Ω0–Ωok)/Ω0·Ω0

=Sk·Ω0(11)

其中

Sk=(Ω0–Ωok)/Ω0

=(n0-n)/n0(12)

称为电转差率,于是有

Ωok=(1±SK)Ω0

及nok=(1±SK)n0(13)

对于自然运行的理想空载转速Ω0,按电机学有

Ω0=Pem/M(14)

Pem=m2E2I2COSΦ2(15)

M=CMΦmI2COSΦ2(16)

可得

Ω0=2πf1/p

折算成每分钟转速

n0=60/2π·Ω0

=60f1/p(19)

说明自然运行状态下的异步机理想空载转速与同步转速相等,将式18代入式12,异步机调速的理想空载转速为

nok=(1±SK)·60f1/p(20)

4、转速降与静差率

调速状态的转速降为

ΔΩ=Ωok-Ω

或Δn=nok-n

=(nok–n)/nok·nok

=jnok(21)

式中j=(nok–n)/nok称为静差率,该式表明,转速降与静差率成正比,可以证明,净损耗功率亦正比于静差率,即

ΣΔP2=jΣPem(22)

故净损耗功率亦称静差功率。

同样亦可证明,

Pes=SKPem(23)

附加电功率故亦称电转差功率。

回顾电机学中的转差功率,由

S=(n1-n)/n1

及PS=SPem

可得PS=Pem-PM

转差功率系指电磁功率与机械功率的差值。对于转差功率的成份属性,表达式没有加以区分,这样就混淆了电功率和损耗功率对电机转速的不同作用。显然,电转差功率影响的是理想空载转速,而静差功率影响的是转速降,前者调速效率高属节能型,后者使调速效率降低属耗能型,而且调速的机械特性也完全不同,前者为改变理想空载转速点的平行曲线族,后者为理想空载转速点不变的汇交曲线族。可见笼统地用转差率和转差功率是无法准确评价调速性能的。例如异步机转子串电阻和串级调速,两者均使转差率改变,但调速效率和特性却明显不同。

5、结论

①异步机转速公式由式20、21可表达为

n=nok(1-j)

=60f1/p·(1±SK)·(1-j)(24)

②凡是高效率的调速,必然是通过净电磁功率改变理想空载转速,同步转速改变与否与调速效率没有必然联系。

③转差率应区分为电转差率和静差率,前者影响理想空载转速,后者影响转速降,改变电转差率的调速是高效率的,而增大静差率的调速是低效率的。

④电机调速的实质在于功率控制,任何调速方法都必然通过对电机轴功率的控制才能实现转速调节。

Ωok=Pem/M±Pes/M

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