【正文】 平衡和轉(zhuǎn)矩平衡方程 一、損耗和功率平衡式 McuFecuMsPrImpsrImIEm　　ppPP?????????????222122221222111c os轉(zhuǎn)子銅耗：：電磁功率（氣隙功率）?1P2PMP iPadm e c pp ?2cup1cupFep 異步電動機的功率傳遞 ( %)1 :., 39。10002. 50 3.( 1 ) 45 798 。 3 380 c os???? ? ? ?? ? ? ?? ? ?? ? ???? ? ? ??解 ：　 　　 　　 　 　 　　 　　 　 由MM c u Mllsf sf Hzs P K W W WP W P sP WP KWP W W WPP I I A???1122380 V50 , K W474 W 231W 45 W W1. , 2. , 3. , 4. , 5.c u lf H zs f p I?補 充 例 ： 一 臺 三 相 鼠 籠 異 步 電 機 ， 額 定 電 壓 ， 三 角 形 接 法 ，額 定 功 率 ， 額 定 轉(zhuǎn) 速 950r/min ， 額 定 負 載 時定 子 側(cè) c o s = 0 . 8 2 4 , 定 子 銅 耗 ， 鐵 耗 ， 機 械 損 耗 ，附 加 損 耗 .計 算 額 定 負 載 時 ： 定 子 線 電 流??111 0 0 0 9 5 7: : 0 .0 4 31000380: 2 2 03? ?? ? ???解 額 定 轉(zhuǎn) 差 率 額 定 相 電 壓NNnnSnUVN N N1 2 m 1 2 mp 3 k W , U 38 0 V , n 95 7r / m i n ,r 8 , r 39。 5 , x 62 ,T,W? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?例 9 1 ( 1 5 3 ) : 一 臺 三 相 異 步 電 機 ,P用 較 準 確 近 似 和 簡 化 電 路 求 : 額 定 轉(zhuǎn) 速 時 定 子 電 流 , 轉(zhuǎn) 子 電 流 ,功 率 因 數(shù) , 效 率 以 及 輸 出 轉(zhuǎn) 矩 , 設(shè) 機 械 損 耗 為 60?1??11212? ?2121( 1 ) : 2 2 0 0: 6 .8 2 2 3 6 .4 1 ( )39。: 39。: c o s c o s( 3 6 .4 1 ) 0 .8 0 4 7??????? ? ? ???? ? ? ??? ? ?型 等 效 電 路 設(shè) 定 子 電 流 轉(zhuǎn) 子 電 流 功 率 因 數(shù)mmmmTUUIAZZZZZZI I AZZ1r 1x 2x? 2r?1I39。12EE?mrmxssr ??121 1 1 139。 30 08 ( )0. 83 0530 .0 1 ( )260? ? ??? ? ?? ? ?? ? ? ???輸 入 功 率輸 出 功 率效 率輸 出 轉(zhuǎn) 矩m e cP U I WsP I r p WsPPPPT N mn1??1221 1 2??111? ? ?12( 2 ) , 1 : 39。( ) ( 39。 3 . 3 6 2 8 4 . 5 6 ( )( ) ( ) 39。 7 . 4 4 1 3 6 . 7 7 ( )????? ? ?? ? ?? ? ?? ? ?? ? ?簡 化 等 效 電 路 令轉(zhuǎn) 子 電 流勵 磁 電 流定 子 電 流mmmmcUIArr j x xsUIAr r j x xI I I A1r 1x 2x? 2r?1I1U mrr ?1mxx ?1?????? ?? s sr 122I???mI??11 1 1 139。 3005 ( ) ( )260?? ? ? ?? ? ??? ? ?? ? ?? ? ? ???功 率 因 數(shù)輸 入 功 率輸 出 功 率效 率輸 出 轉(zhuǎn) 矩m e cP U I WsP I r p WsPPPPT N mnP168： 95， 96， 99 167。211239。2211139。2111)1()1()1(xcxsrcrsrUpmsrImpsPsPT Mi?????????????????????一、電磁轉(zhuǎn)矩 torque（兩種形式） mNmNkN　 　 　 　 　 　 　kNfEE　 　 　ppfn??????????11111112111122602其中：????239。2111239。211c o sc o s2c o s)2( ???? ICIkNpmIEmpT mTmN ????? 物理表達式：與氣隙磁通和轉(zhuǎn)子電流的有功分量乘積成正比 參數(shù)表達式 s1 , n0 , T0 T與 n方向相反 制動 Breaking n1n≥0, 0s≤1,T0 , T與 n方向一致 電動機 Motor s0 nn1 T0 T與 n方向相反 發(fā)電機 Generator 二、機械特性： T— s曲線 起動點 ? ?)(1239。21139。2 c os:( 2)?IC　T mT ??由物理表達式定性分析111139。2239。239。2239。22c osxsrsr???負載后，出現(xiàn)轉(zhuǎn)差 s， nn1 S很小時， T與 s近似正比變化 S增大后， T隨 s增大而減小 D點：理想空載 T=0 n=n1 ,s=0,I2′=0 成正比近似與較大不變變化不大，近似很小負載較小時，sICTxsrsrrssrxsrImmT 239。2239。2239。239。2239。239。239。2112111211m21:xcxrrcUpmT?最大轉(zhuǎn)矩 Tm 39。239。211。2112139。 )( 1nksTs010mTstTNTNs)(n最大轉(zhuǎn)矩不變 轉(zhuǎn)子電阻增大 性質(zhì)： ； ? ? 239。21xcxrrcs k????? ? ?????? ??????239。 ksTs0NT1s 2s電壓下降 Tst（ n=0,s=1） 條件：取 c1=1 ? ? ? ? ? ? ? ? 239。21139。211239。22111xcxrcrrUpmxcxsrcrsrUpmTsst ???????????? ? ? ?? ?? ?? ?? ?kkkkkkkksrrssssrrs　　rrsrsrssrrrTTxxrrsxxrrUpmTxxsrrsrUpmT39。2139。239。2m239。2239。21239。221112122221???????????????????????????????????????????????????Nstst TT：K ?起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)由產(chǎn)品目錄數(shù)據(jù)計算 Tm和 sk的步驟，通常產(chǎn)品目錄給出額定功率 PN ，額定轉(zhuǎn)速 nN和 Km. kkmkkkkkmssssTT，sssssssTT，rr?????????2~。211239。221111xcxsrcrsrUpmT?????????????：)( 由參數(shù)表達式kkmssssTT??2)3( 實用公式：239。 當 T＜ TL， TJ為負值 ， 電動機減速 。 dtdJTT：TJL????轉(zhuǎn)矩與運行的關(guān)系三、異步電動機的穩(wěn)定運行范圍 穩(wěn)定的概念： ? 電機在運行時會受到外界因素的擾動（或由于電路的原因使T發(fā)生變化，或由于機械的原因使 TL發(fā)生變化），破壞了穩(wěn)態(tài)平衡，使轉(zhuǎn)速發(fā)生變化。 ? 不穩(wěn)定 —— 若擾動消除后，電動機 不能恢復(fù) 到原有的狀態(tài)。 97 異步電動機的工作特性 ? 條件：外施電源電壓 U和頻率 f保持不變 ? 特性： n=f(P2)、 T2 =f(P2) 、 I1 =f(P2) 、 cos?1 =f(P2)與 ? =f(P2) 。 ? 隨著負載增大，為維持轉(zhuǎn)矩平衡需較大電磁轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)差率隨之增大，但 變化不大 。 602222 nPPT????NTT2 / NPPNTT 0 三、定子電流特性 ? 隨著負載增加， I2′相應(yīng)增大，定子電流 I1也相應(yīng)增大。 ? ?相量和39。 ?2=arctg(sx2/r2) 輕載時 ， s很小 ， ?2很小 ， cos?2?1， 轉(zhuǎn)子電流的主要成分是有功電流 隨著負載的增大 ， 定子電流的增長主要是有功分量增加 ，cos?1迅速增大 。 ? 在某一負載時有最大功率因數(shù)，設(shè)計電機時，通常使在額定負載或略低于額定負載時有最大功率因數(shù)。異步電機的轉(zhuǎn)速基本不變，如電源電壓和頻率保持不變，則機械損耗與鐵耗基本保持不變 —— 合稱為 不變損耗 。 ? 空載時 ， P2＝ 0， ?=0。 負載再增加 ， 銅耗急劇增大 ， 效率反而降低 。211239。221111xcxsrcrsrUpmT?????????????：)( 由參數(shù)表達式kkssssTT??2)3( m a x實用公式：239。電抗、電容時的機械特電阻中不外接且電機定子和轉(zhuǎn)子電路當、H z ,fUU N 50111 ??（四個點）： ? 起動點 ? 同步點 ? 額定運行點 ? 最大轉(zhuǎn)矩點 )( 1nksTs010mTstTNTNs)(n4. 人為機械特性曲線： ? ? ? ? 239。2139。211239。221111xxsrrsrUpmxcxsrcrsrUpmTc???????????????????????????? 定子端電壓降低 ? 轉(zhuǎn)子電路內(nèi)串入對稱電阻 ? 定子電路內(nèi)串入對稱電阻 ? 定子電路內(nèi)串入對稱電抗 ? 轉(zhuǎn)子電路并聯(lián)電抗 ksmTs0NTNsT1異步電機的起動 起動性能： 1. 起動電流倍數(shù) 2. 起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù) 3. 起動時間 4. 起動時能量消耗與發(fā)熱 5. 起動設(shè)備的簡單性和可靠性 6. 起動中的過渡過程 ? 起動：從靜止不動加速到工作轉(zhuǎn)速的過程 ? 要求：在起動時有較大的起動轉(zhuǎn)矩（ Tst），較小的起動電流（ IstImax） ,起動時間短 啟動過渡過程短 對電網(wǎng)的沖擊小 1r 1x 2x? 2r?1I1U mrr ?1mxx ?1?????? ?? s sr 122I???mI??＝１設(shè)修正系數(shù)，起動時１ｃns 01 ??167。21239。22111239。211c osxrr