【正文】 解： 1） 11n n 150 0 145 0s= = = 33n 150 0第 9章 異步電機(jī)的理論分析與運(yùn)行特性 03. 11 9. 83 ( )2S 222S22 2 S 2 22E sE EI=RR + j X R + j sX+ j XsA?????? ? ?2100E = = 5 7 . 7 4 ( V )3 轉(zhuǎn)子開路時(shí)，轉(zhuǎn)子每相電勢(shì)： 轉(zhuǎn)子電流頻率： 21f = s f = 0 . 0 3 3 5 0 = 1 . 6 7 ( H z )?第 9章 異步電機(jī)的理論分析與運(yùn)行特性 222S1 sP = 3I R = 51 0 ( W )s? 2）機(jī)械功率： 第 9章 異步電機(jī)的理論分析與運(yùn)行特性 ? 補(bǔ)充例題 （ ★ ★ ★ ★ ★ ） 一臺(tái)三相、六極、 50Hz線繞式感應(yīng)電機(jī)，額定負(fù)載運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)速 980r/min，轉(zhuǎn)子靜止時(shí)轉(zhuǎn)子每相感應(yīng)電勢(shì) E2為 110V。設(shè)計(jì)電機(jī)時(shí)，通常使最大效率發(fā)生在 0,0P 2 ??? 2P~第 9章 異步電機(jī)的理論分析與運(yùn)行特性 ? 電機(jī)容量的選擇 ? 是電機(jī)運(yùn)行特性的兩個(gè)重要性能指標(biāo) ? 選擇電動(dòng)機(jī)容量時(shí)應(yīng)與實(shí)際需要相匹配 ? 如容量過(guò)大，不僅投資增加，而且輕載時(shí)運(yùn)行的效率和功率因數(shù)較低，運(yùn)行費(fèi)用增加，造成浪費(fèi) ? 容量過(guò)小帶動(dòng)大負(fù)載，電機(jī)超載運(yùn)行，銅耗急劇增大，電機(jī)過(guò)分發(fā)熱而損壞 。 一般在等于或低于額定負(fù)載時(shí)有最大功率因數(shù) 2?s1cos?第 9章 異步電機(jī)的理論分析與運(yùn)行特性 超過(guò)額定負(fù)載后，轉(zhuǎn)差變大， ?????????? 122222 co sco sar ct an ????RsXsP第 9章 異步電機(jī)的理論分析與運(yùn)行特性 ? 效率特性 ? 效率隨負(fù)載而變化的規(guī)律決定于損耗的分配 ? 不變損耗：正常運(yùn)行時(shí)，機(jī)械損耗和鐵耗基本保持不變 ? 可變損耗：定轉(zhuǎn)子銅耗 第 9章 異步電機(jī)的理論分析與運(yùn)行特性 ? 空載時(shí)， 。 第 9章 異步電機(jī)的理論分析與運(yùn)行特性 ? 負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性 ? ? 正常運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)速變化不大，負(fù)載轉(zhuǎn)矩與輸出功率近似為一直線 ? 定子電流特性 ? 隨著負(fù)載增加 I2增加， I1也增大 60/n2PT 22 ??)39。2239。239。 21 1 2 1 σ 2 σ2223U R1T=Ω ( R + R ) + ( x + x )1 3X 380 X 8=X2 π 1500 ( + 8) + ( + 5)60= 26. 101 Nm3）啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩 第 9章 異步電機(jī)的理論分析與運(yùn)行特性 ? 轉(zhuǎn)矩的實(shí)用公式（超綱，僅供自學(xué)） ? ? ? ? ? 曲線求得電磁轉(zhuǎn)矩代入公式求求由求最大轉(zhuǎn)矩和由求和由sTsn/)nn(snTkTkT60/nN2PTnPk1N1NNNmm a xmNNNNN??????第 9章 異步電機(jī)的理論分析與運(yùn)行特性 167。1N 239。 211 1 1 σ 2 σ2223U1T=Ω 2[ R R + ( x + x ) ]1 3X 380=X2 π 15002X [ + + ( + ) ]60= 2 Nm第 9章 異步電機(jī)的理論分析與運(yùn)行特性 3）啟動(dòng)電流 1Nst2 39。2 39。 第 9章 異步電機(jī)的理論分析與運(yùn)行特性 解： 1） n=1442r/min 時(shí)的轉(zhuǎn)差率 ()1139。 21 1 2 1 σUI=( R + R ) + ( X + X )3U R1T=Ω ( R + R ) + ( X + X )S=1 代入電流轉(zhuǎn)矩公式 第 9章 異步電機(jī)的理論分析與運(yùn)行特性 相關(guān)結(jié)論： 1 啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩和電壓平方成正比 2 總漏抗越大啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩越小 3 繞線式電機(jī)可轉(zhuǎn)子回路外串電阻增加 啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩 第 9章 異步電機(jī)的理論分析與運(yùn)行特性 ? 例 有一臺(tái)異步電動(dòng)機(jī)， PN=4kW， 2p=4，U1N=380V（定子繞組 △接法 ）， R1=， X1?= Ω， Rm=， Xm=188Ω， R2’= Ω， X2?’= Ω。2st 39。 2 39。 maxTmaxT第 9章 異步電機(jī)的理論分析與運(yùn)行特性 0 s r2 r’2 r’’2 r’’’2 T r’’’2r’’2 r’2 r2 轉(zhuǎn)子電阻對(duì) Ts曲線的影響 第 9章 異步電機(jī)的理論分析與運(yùn)行特性 – 穩(wěn)態(tài)運(yùn)行范圍和過(guò)載能力 ? 電機(jī)轉(zhuǎn)矩平衡方程 ? ? ， 電機(jī)加速 ? ， 電機(jī)減速 ? ， 電機(jī)保持轉(zhuǎn)速不變，穩(wěn)定平衡狀態(tài) dtdJTTTJL????LTT ?LTT ?LTT ?第 9章 異步電機(jī)的理論分析與運(yùn)行特性 – 穩(wěn)定運(yùn)行與不穩(wěn)定運(yùn)行 ? 穩(wěn)定運(yùn)行：擾動(dòng)消除后電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速恢復(fù)到原有的狀態(tài) ? 是臨界運(yùn)行狀態(tài) ? 時(shí)，穩(wěn)定運(yùn)行 ? 時(shí)，不穩(wěn)定運(yùn)行 kss ?kss0 ??kss ?第 9章 異步電機(jī)的理論分析與運(yùn)行特性 T sk b a a’ a’’ T=f(s) TL=f(s) sa sb 0 s 0 1 s 穩(wěn)定運(yùn)行區(qū) 穩(wěn)定運(yùn)行與不穩(wěn)定運(yùn)行 第 9章 異步電機(jī)的理論分析與運(yùn)行特性 ? 過(guò)載能力 ? 定義： 最大轉(zhuǎn)矩和額定轉(zhuǎn)矩之比 ? 用 Km表示 ? 普通電機(jī)， Km＝ ~。 177。 )21ma x 221 1 1 1 1 2U1T = ?Ω 2 [ R + R + ( X + X 39。 / s ) = 02m 221 1 2 σR39。轉(zhuǎn)子電流雖大，但有功分量減小， 電磁轉(zhuǎn)矩隨 s增大而減小。x39。I1co sco ss,s/39。下降，但下降不大，增大，隨轉(zhuǎn)子阻抗主要決定于很小時(shí)，負(fù)載時(shí)：212222222139。增大，增大，成正比增長(zhǎng)。 /s ) + X 39。 ?222222R39。 =( R 39。E ???? ?????22 2222E39。2 39。 2211 σ39。 139。 c o s???????CM：轉(zhuǎn)矩常數(shù) ?2 ：轉(zhuǎn)子回路功率因數(shù) 第 9章 異步電機(jī)的理論分析與運(yùn)行特性 轉(zhuǎn)矩公式的物理意義 ：異步電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩和主磁通、轉(zhuǎn)子電流的有功分量成正比。 I 39。 22222Ω1M1RR3 I ( 1 s) 3 I ( 1 s)P ssT = = =2 π n2 π nΩ( 1 s)60 60P=ΩΩ1：旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)機(jī)械角速度，與 n1對(duì)應(yīng) 1 1 112 π n 6 0 f 2 π f2 πΩ = = x = ( r a d/ s )6 0 6 0 p pΩ：轉(zhuǎn)子機(jī)械角速度，與 n對(duì)應(yīng) 第 9章 異步電機(jī)的理論分析與運(yùn)行特性 1 1 W 1 1 2 2M 2 2 21 1 1M 1 2 23 X 4 . 4 4 f N k I 39。39。 特點(diǎn)： 公式 繁雜 要求： 看看公式的來(lái)龍去脈，記住 重點(diǎn) 第 9章 異步電機(jī)的理論分析與運(yùn)行特性 39。 第 9章 異步電機(jī)的理論分析與運(yùn)行特性 167。 2 39。2mZ I = I 4 .1 5 3 6 9 .5 3 ( A )Z + Z ??勵(lì)磁電流： 239。2mUI = 4. 83 3 31 .4 39 (A )ZZZZ + Z????2）求功率因數(shù) 01c os = c os3 39 = 53 2?第 9章 異步電機(jī)的理論分析與運(yùn)行特性 轉(zhuǎn)子電流折算值： 239。22RZ + j X = 8 2 . 4 9 + j 9 . 8 5 4 5 ( )s ???勵(lì)磁阻抗： m m mZ R + j X = 1 1 . 9 + j 1 1 8 ( )??第 9章 異步電機(jī)的理論分析與運(yùn)行特性 定子相電流為： 011 39。239。22 k k R? ? ?（ ）39。假設(shè) pm+p?=80W，求額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行時(shí) 定子相電流、功率因數(shù)、輸入功率、輸出功率以及效率。 c o s ?名稱 符號(hào) 計(jì)算公式 輸入電功率 P1 P1=m1U1I1cosφ1 定子繞組銅耗 pCu1 pCu1 =m1 I12 R1 鐵耗 pFe pFe=m1 I02 Rm在正常運(yùn)行時(shí)異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)子電流頻率很低(～ 2)Hz，故轉(zhuǎn)子鐵耗可以忽略，因此電動(dòng)機(jī)鐵耗只有定子鐵耗 電磁功率 Pem Pem= P1pCu1pFe =pCu2+Pmec=m2 I22 R2／ s借助于氣隙中旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)由定子傳遞給轉(zhuǎn)子的功率 轉(zhuǎn)子繞組銅耗 pCu1 pCu2=m2 I22 R2 總機(jī)械損耗 Pmec Pmec=m2 I22 R2(1s)／ s 機(jī)械損耗 pmec 包括軸承摩擦損耗和通風(fēng)損耗，主要與轉(zhuǎn)速有關(guān) 附加損耗 pad 難準(zhǔn)確計(jì)算，通常估算約為電機(jī)額定功率的 %～ 1%。 /s= m E39。M 2 2p 3 I R= = sP 3 I R /s第 9章 異步電機(jī)的理論分析與運(yùn)行特性 U1 r1 x1 r’2 x’2 I’2 r’2(1s)/s rm xm I’m I1 pCu1 pFe PΩ pCu2 PM 異步電動(dòng)機(jī)的各種損耗 第 9章 異步電機(jī)的理論分析與運(yùn)行特性 異步電動(dòng)機(jī)的 功率流程圖（重要） P1 pCu1 PM pFe pCu2 pad P2 pmech PΩ 第 9章 異步電機(jī)的理論分析與運(yùn)行特性 ? ? ? ? ? ? ? Fe1Cu1M ppPP ???Ω M C u 2P = P p2 Ω m e c a dP = P p p