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1、精选ppt第五节 三相异步电动机的功率及转矩平衡方程式一、功率转换及功率平衡方程式一、功率转换及功率平衡方程式 从P1到P2是一个不断扣除损耗的过程P P1 1=m=m1 1U U1 1I I1 1coscos 1P PCu1Cu1=m m1 1I I1 12 2r r1 1 P PFeFe=m m1 1I I2 20 0r rm m Pem=P1+PCu1+PFe srImIEmPem,22 212221cos由等效电路的转子侧可知，Pem 还可写成 三相异步电动机功率流程图 定子铜耗定子铁耗电磁功率输入电功率从T型等效电路可知精选ppt一、功率转换及功率平衡方程式 pm I rsPcuem
2、21 222,22 21211rssImPspPPemcuemmP2=P1pcu1pFepcu2pmps =P1(pcu1pFepcu2pmps)=P1p =P2/P1综上可见转子铜耗总机械功率输出机械功率)(2smmppPP摩擦和风阻产摩擦和风阻产生的机械损耗生的机械损耗附加损耗附加损耗总损耗效率精选ppt二、转矩平衡方程式 55.9/60/2nnsmmppPP202TTTTTT20由输出转矩或nPPTmm/55.9/nPPT/55.9/222nppppTmsms/)(55.9/)(0因:机械角速度常用:11/55.9/nPPemem还可推导出输出转矩与负载转距TL相等TL和T0为制动转矩，
3、与驱动性质的电磁转矩T方向相反。只有满足转矩平衡关系时，电动机才能以一定的转速稳定运转。空载转矩精选ppt 例例4-6 一台Y联结的6极三相异步电动机，PN=145kW，UN=380V，fN=50Hz。额定运行pcu2=3000W,cos1=0.8,pm+ps=2000W，pcu1+pFe=5000W，试求：1)额定运行时的电磁功率Pem、额定转差率sN、额定效率N和额定电流IN。2)额定运行时的电磁转矩T、额定转矩TN和空载制动转矩T0。解解 1)求Pem、sN、N和 INPem=PN+pm+ps+pcu2=(145+2+3)kW=150kWspPNcuem23150002.P1=Pem+p
4、cu1pFe=(150+5)kW=155kW 电磁功率额定转差率输入功率精选pptNNPP1100%145155100%935%.AAUPINN5.2948.03803155000cos3112)求T、TN和T0 TPnN mN mem9559551500001000143251.TPnN mN mNNN9559551450009801413.TTTN mN mN014325 1413195(.).nN=n1(1s)=1000(10.02)r/min=980r/min 额定效率额定电流额定转速电磁转矩额定转矩空载转矩精选ppt第六节 三相异步电动机的参数测定与工作特性 我们要利用异步电动机的等
5、效电路定量计算和分析时，必须知道等效电路中的参数。与变压器一样，可分别通过空载试验和短路(堵转)试验来测定。一、空载试验一、空载试验 试验目的：试验目的：确定电动机的铁耗pFe及机械损耗pm，励磁参数rm 和Xm 试验方法：试验方法：轴上不带负载，电动机起动后，先在UN下运转数分钟，然后用调压器将电动机的U0调到1.2UN时，开始记录数据U0、I0、p0，当U0 0.4UN。此间记录79组数据。作空载特性曲线I0=f(U0)、p0=f(U0)三相异步电动机空载试验接线图 精选ppt 一、空载试验 1铁耗和机械损耗的分离铁耗和机械损耗的分离 要求出励磁电阻rm，需知铁耗。变压器有p0 pFe，但
6、异步电动机的铁耗pFe求取要复杂得多。p0m1I02r1+pFe+pm pFe+pm=p0-m1I02r1与U02成正比与U0无关因所以用右图方法分离pFe和pm，注意在曲线上取U02=UN2对应的pFeN。铁耗和机械损耗的分离 图精选ppt2励磁参数的确定励磁参数的确定 空载时，I20，根据空载时的等效电路，在空载特性上查得U0=UN时的I0和p0，及铁、机耗分离的pFeN。ZUIN00空载阻抗 空载电阻 rpm I00102空载电抗 XZr00202励磁电抗 10XXXmrpm ImFeN102励磁电阻 注意上述式中的电压、电流均为一相的值 空载等效电路 短路试验求取精选ppt 二、短路试
7、验 试验目的：试验目的：确定三相异步电动机的短路参数。载电阻为零的情况下进行的。调节调压器使短路电压Uk从零，当短路电流Ik达到1.2IN时，开始记录数据Uk、Ik、短路损耗pk。调节Uk Ik，至Ik=0.3 IN，测量57点。由这些数据画出短路特性曲线Ik=f(Uk)、pk=f(Uk)试验接线：试验接线：与空载时相同，但要注意更换仪表量程。试验方法：试验方法：短路试验是在转子堵转转子堵转，即s=1及等效负 短路特性曲线 精选ppt 二、短路试验 参数计算：参数计算：由短路特性查出Ik=IN时的短路电压Uk 和短路损耗pk，即可计算。短路阻抗 ZUIkkk 短路电阻 rpm Ikkk12短路
8、电抗 rrrk21,XZrkkk22一般假设 XXXk122/注意注意上述式中的电压、电流均为一相的值 因为短路电压较低，磁通因为短路电压较低，磁通较小较小,铁耗较小，故短路铁耗较小，故短路损耗损耗p pk k近似即铜耗近似即铜耗p pCuCu。精选ppt三、工作特性三相异步电动机的工作特性是指U1=UN和f1=fN及定、转子绕组不串任何阻抗条件下,通过负载试验测得的相关曲线。转速特性n=f(P2)定子电流特性I1=f(P2)功率因数特性cos1=f(P2)转矩特性T=f(P2)效率特性=f(P2)精选pptNoImageNoImageNoImageNoImageNoImage空载时P2=0，
9、I20，I1=I0，随着P2n I2 I1三、工作特性三、工作特性P2=0时，n n0，P2n，转速特性是一条稍微下降的曲线1.n=f f（P P2 2）2.I I1=f f（P P2 2）异步电动机的工作特性曲线 3.T=f f（P P2 2）空载时P2=0，T=T0；随着P2,T2成正比。考虑到P2，n稍有，故T2=f(P2)随着P2 略向上偏离直线。则T=f(P2)在T2=f(P2)上平移T0精选pptNoImageNoImageNoImageNoImage三、工作特性三、工作特性空载P2=0,=0，P2电流开始，可变损耗上升较慢，直到当可变损耗等于不变损耗时，最高。若负载再增大,铜耗增加很快,反而下降。5.=f f（P P2 2）注意注意：选用电动机时应使电动机容量与负载相匹配。如果选得过小，电动机运行时过载。其温升过高影响寿命甚至损坏电机。选得太大，将出现“大马拉小车大马拉小车”的现象。异步电动机的工作特性曲线4.cos1=f f（P P2 2）空载时P2=0，I1=I0，用于建立旋转磁场，cos10.2很低,P2I2的有功分量 I1的有功分量也 cos1。接近P2N时，cos1最高。超过P2N时，s较大，sX2无功分量cos1趋于下降。
三相异步电动机的功率及转矩平衡方程式
