1. 异步电机的转矩
异步电动机的转动原理,是三相定子绕组产生旋转磁场,转子绕组切割旋转磁场产生感应电流,载流导体在旋转磁场中受电磁力偶矩的作用,跟着旋转磁场一起转动。
需要注意的是,转子转速永远小于旋转磁场转速。其转速差用转差率来衡量。
当电机启动时,转子不动,转差率最大等于1,转子电流最大,此时的电磁转矩被称为启动转矩
2. 异步电机的转矩方程
使机械元件转动的力矩称为转动力矩,简称转矩。机械元件在转矩作用下都会产生一定程度的扭转变形,故转矩有时又称为扭矩。转矩是各种工作机械传动轴的基本载荷形式,与动力机械的工作能力、能源消耗、效率、运转寿命及安全性能等因素紧密联系,转矩的测量对传动轴载荷的确定与控制、传动系统工作零件的强度设计以及原动机容量的选择等都具有重要的意义。此外,转矩与功率的关系T=9549P/n
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。
转矩的类型
转矩可分为静态转矩和动态转矩。
静态转矩是值不随时间变化或变化很小、很缓慢的转矩,包括静止转矩、恒定转矩、缓变转矩和微脉动转矩。
静止转矩的值为常数,传动轴不旋转;
恒定转矩的值为常数,但传动轴以匀速旋转,如电机稳定工作时的转矩;
缓变转矩的值随时间缓慢变化,但在短时间内可认为转矩值是不变的;
微脉动转矩的瞬时值有幅度不大的脉动变化。
动态转矩是值随时间变化很大的转矩,包括振动转矩、过渡转矩和随机转矩三种。振动转矩的值是周期性波动的;过渡转矩是机械从一种工况转换到另一种工况时的转矩变化过程;随机转矩是一种不确定的、变化无规律的转矩。
根据转矩的不同情况,可以采取不同的转矩测量方法。
3. 异步电机的转矩是负的吗
三相异步电动机的转矩公式为:SR2M=CU12公式[2]R22+(SX20)2C: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。
4. 异步电机的转矩特性
异步电动机工作特性分析异步电动机的工作特性是指在额定电压及额定频率下,电动机的主要物理量(转差率,转矩电流,效率,功率因数等随输出功率变化的关系曲线。
一、转差率特性随着负载功率的增加,转子电流增大,故转差率随输出功率增大而增大。
二、转矩特性异步电动机的输出转矩:转速的变换范围很小,从空载到满载,转速略有下降。转矩曲线为一个上翘的曲线。(近似直线)
三、电流特性,空载时电流很小,随着负载电流增大,电机的输入电流增大。
四、效率特性其中铜耗随着负载的变化而变化(与负载电流的平方正比);铁耗和机械损耗近似不变;效率曲线有最大值,可变损耗等于不变损耗时,电机达到最大效率。
5. 异步电机的转矩与电压平方成正比
1、三相异步电动机的转矩公式为:
式中:C为常数同电机本身的特性有关; U1 输入电压 ; R2为转子电阻; X20为转子漏感抗; S为转差率。
可以知道M∝(U1)^2,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);同时转子电流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。
2、额定转矩的计算公式是 T=9550 * P / n 。
P是电机的额定(输出)功率单位是千瓦(KW)
分母是额定转速n 单位是转每分 (r/min)
扩展资料:
影响三相异步电机启动转矩的因素
1、与电压的平方成正比。
根据异步电动机的转动原理,电磁转矩与每极磁通和转子感应电流成正比,而每极磁通和转子电流又都与电源电压成正比。所以转矩便与电源电压的平方成正比。因此,电源电压的下降对电动机的起动性能影响最大。例如,电源电压降为原来的80%,起动转矩就只有原来的80%,即原起动转矩的64%,所以在低电压下,电动机的起动特别困难。
2、与电动机的漏电抗有关。
漏电抗(由漏磁通产生)大,起动转矩小;反之,减小漏电抗可增大起动转矩。而漏电抗又与绕组匝数和气隙大小有关。因此修理电动机时,注意保持原设计的绕组匝数和气隙是很重要的。
3、起动转矩随转子电阻的增大而增大。
如绕线式异步电动机起动时,在转子绕组回路中串入适当的附加电阻可以增大起动转矩
6. 异步电机的转矩公式
转矩
使机械元件转动的力矩称为转动力矩,简称转矩。机械元件在转矩作用下都会产生一定程度的扭转变形,故转矩有时又称为扭矩。转矩是各种工作机械传动轴的基本载荷形式,与动力机械的工作能力、能源消耗、效率、运转寿命及安全性能等因素紧密联系,转矩的测量对传动轴载荷的确定与控制、传动系统工作零件的强度设计以及原动机容量的选择等都具有重要的意义。此外,转矩与功率的关系T=9549P/n
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(Nm),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。
转矩的类型
转矩可分为静态转矩和动态转矩。
静态转矩是值不随时间变化或变化很小、很缓慢的转矩,包括静止转矩、恒定转矩、缓变转矩和微脉动转矩。
静止转矩的值为常数,传动轴不旋转;
恒定转矩的值为常数,但传动轴以匀速旋转,如电机稳定工作时的转矩;
缓变转矩的值随时间缓慢变化,但在短时间内可认为转矩值是不变的;
微脉动转矩的瞬时值有幅度不大的脉动变化。
动态转矩是值随时间变化很大的转矩,包括振动转矩、过渡转矩和随机转矩三种。振动转矩的值是周期性波动的;过渡转矩是机械从一种工况转换到另一种工况时的转矩变化过程;随机转矩是一种不确定的、变化无规律的转矩。
根据转矩的不同情况,可以采取不同的转矩测量方法。
7. 异步电机转矩与电压关系
针对你的问题有公式可参照分析:
电机功率:P=1.732×U×I×cosφ
电机转矩:T=9549×P/n ;
电机转速:n=60f/p,p为电机极对数,例如四级电机的p=2;
注:当频率达50Hz时,电机达到额定功率,再增加频率,其功率时不会再增的,会保持额定功率。
电机转矩在50Hz以下时,是与频率成正比变化的;当频率f达到50Hz时,电机达到最大输出功率,即额定功率;如果频率f在50Hz以后再继续增加,则输出转矩与频率成反比变化,因为它的输出功率就是那么大了,你还要继续增加频率f,那么套入上面的计算式分析,转矩则明显会减小。
转速的情况和频率是一样的,因为电源电压不变,其频率的变化直接反应的结果就是转速的同比变化,频率增,转速也增,它减另一个也减。
关于电压分析起来有点麻烦,你先看这几个公式。
电机的定子电压: U = E + I×R (I为电流, R为电子电阻, E为感应电势);
而:E = k×f×X (k:常数, f: 频率, X:磁通);
对异步电机来说: T=K×I×X (K:常数, I:电流, X:磁通);
则很容易看出频率f的变化,也伴随着E的变化,则定子的电压也应该是变化的,事实上常用的变频器调速方法也就是这样的,频率变化时,变频器输出电压,也就是加在定子两端的电压也是随之变化的,是成正比的,这就是恒V/f比变频方式。 这三个式子也可用于前面的分析,可得出相同结果。
当然,如果电源频率不变,电机转矩肯定是正比于电压的,但是一定是在电机达到额定输出转矩前。