三相异步电动机的功率、转矩关系及运行性能分析
三相异步电机电磁转矩计算公式
三相异步电机电磁转矩计算公式三相异步电机电磁转矩计算公式1. 电磁转矩的定义电磁转矩是指三相异步电机在旋转时所产生的力矩，用于驱动机械设备的转动。
2. 电磁转矩的计算公式电磁转矩的计算公式可以分为两种情况：启动情况和正常运行情况。
启动情况下的电磁转矩计算公式启动情况下的电磁转矩计算公式如下：T = (3 * Ks * Is^2) / (ωe^2 * Rr)其中，T为电磁转矩，Ks为转矩系数，Is为电机的起动电流，ωe为电网频率，Rr为转子电阻。
正常运行情况下的电磁转矩计算公式正常运行情况下的电磁转矩计算公式如下：T = Kt * Is * Ir / (ωe * p)其中，T为电磁转矩，Kt为转矩系数，Is为电机的定子电流，Ir 为电机的转子电流，ωe为电网频率，p为极对数。
3. 举例说明以一台三相异步电机为例，其定子电流为10A，转子电流为8A，电网频率为50Hz，极对数为2。
启动情况下的电磁转矩计算假设转矩系数Ks为，转子电阻Rr为欧姆，代入启动情况下的电磁转矩计算公式得到：T = (3 * * 10^2) / (50^2 * ) = ·m正常运行情况下的电磁转矩计算假设转矩系数Kt为，代入正常运行情况下的电磁转矩计算公式得到：T = * 10 * 8 / (50 * 2) = ·m根据以上计算，可以看出在启动情况下，电机的电磁转矩为·m；在正常运行情况下，电机的电磁转矩为·m。
结论电磁转矩的计算与电机的起动电流、定子电流、转子电流、电网频率、转矩系数、极对数、转子电阻等因素密切相关。
根据不同的情况使用对应的计算公式可以准确地计算电机的电磁转矩。
4. 三相异步电机的转矩系数转矩系数是用于计算电磁转矩的一个重要参数，它与电机的机械设计和性能有关。
常见的转矩系数有几种，如起动转矩系数、最大转矩系数、额定转矩系数等。
起动转矩系数起动转矩系数是指电机在启动时产生的转矩与额定转矩之比。
三相绕线式异步电动机各种运行状态下的机械特性
三相绕线式异步电动机各种运行状态下的机械特性原理简述机械特性是指其转速与转矩间的关系，一般表示为。
由于三相异步电动机的机械特性呈非线性关系，所以函数表达式以转速为自变量，转矩为因变量，写为更为方便。
又因转差率s也可以用来表征转速，而且用s表示的机械特性表达式更为简洁，所以对三相异步电动机一般用来表示机械特性，同时将作为横坐标，这样和原的图形是一致的。
一、三相异步电动机机械特性的表达式三相异步电动机机械特性的表达式一般有三种：1．物理表达式其中为异步电机的转矩常数；为每极磁通；为转子电流的折算值；为转子回路的功率因数。
2．参数表达式其中。
3．实用表达式其中为最大转矩，为发生最大转矩时的转差率。
三种表达式其应用场合各有不同，一般物理表达式适用于定性分析与及间的关系，参数表达式可以分析各参数变化对电动机运行性能的影响，而实用表达式最适合用于进行机械特性的工程计算。
二、三相异步电动机的机械特性1．固有机械特性固有机械特性是指异步电动机在额定电压、额定频率下，电动机按规定方法接线，定子及转子回路中不外接电阻（电抗或电容）时所获得的机械特性，如图15-1所示。
图15-1 三相异步电动机的固有机械特性下面对机械特性上反映其特点的几个特殊点进行分析：（1）起动点：其特点是：，，起动电流；（2）额定运行点：其特点是：，，；（3）同步速点：其特点是：，，，，点是电动状态与回馈制动的转折点；（4）最大转矩点：电动状态最大转矩点，其特点是：，；回馈制动最大转矩点，其特点是：，；由公式可以看出，。
2．人为机械特性由三相异步电动机机械特性的参数表达式可见，异步电动机的电磁转矩在某一转速下的数值，是由电源电压、频率、极对数及定转子电路的电阻、电抗、、、决定的。
因此人为的改变这些参数，就可得到不同的人为机械特性。
现介绍改变某些参数时人为机械特性的变化：（1）降低电压不变，不变，因为，，，所以降低电压时，、、均减小，其人为机械特性见图15-2。
三相异步电动机的功率、转矩和运行特性
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1.电磁转矩表达式
电磁转矩物理表达式
T
CT
m
I
' 2
cos 2
表明：三相异步电动机的电磁转矩是由
主磁通
与转子电流的有功分量
I
' 2
cos
2
相互作用产生的。
结论：T为m、I2’及cos2的函数，当异步电 动机起动时，转子边电路cos2很低，尽管此
时I2’很大，电磁转矩T却不大。 20
1.电磁转矩表达式
s ( r2)2
s
xk2
令 dT 0，求出当T最大时的转差率sK。
dS
28
3.最大电磁转矩、起动转矩、额定转矩
（2）最大电磁转矩 Tmax
sk
C1r2 r12 (x1 C1x2 )2
Tmax
m1 pU12
2 f1
2C1 (r1
1 r12 (x1 x2 )2 )
sk
r2 xk
C1 1 Tmax
总机械功率与电磁功率的关系：
Pm (1 s)Pem
电磁功率、总机械功率与转子铜耗的关系：
Pem : Pm : pCu2 1: (1 s) : s
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1.功率平衡方程
几个重要关系
pcu2 s Pem
Pm 1 s Pem
结论：从气隙传递到转子的电磁功率分为两部分，一 小部分为转子铜损耗，绝大部分转变为总机械功率。 转差率越大，转子铜损耗就越多，电机效率越低。因 此正常运行时电机的转差率均很小。
40
5.稳定运行问题
机械负载类型
恒转矩负载：转矩与转速无关，TL=C。
离心式负载：n, TL ，如：风机、水泵。
负载性质不同，电机稳定运行区域不一样。
三相异步电动机的介绍
技术发展趋势
高效能 随着环保意识的提高，三相异步 电动机的发展趋势是提高能效， 降低能耗，减少对环境的影响。
模块化 模块化设计能够提高生产效率和 降低成本，因此三相异步电动机 的模块化设计也是未来的发展趋 势之一。
智能化
随着工业4.0和物联网技术的发展， 三相异步电动机将逐渐实现智能 化，具备远程监控、故障诊断、 预测维护等功能。
多样化
为了满足不同领域和行业的需要， 三相异步电动机将进一步实现多 样化，发展出更多种类的电机和 解决方案。
市场发展前景
持续增长
随着工业自动化和智能制造的快 速发展，三相异步电动机的市场
需求将持续增长。
竞争激烈
由于三相异步电动机市场的竞争激 烈，企业需要不断提高产品质量和 技术水平，以满足客户的需求和赢 得市场份额。
三相异步电动机的定义
三相异步电动机是一种基于电磁感应原理的电动机，由定子 和转子组成，通过三相交流电在定子绕组中产生旋转磁场， 使转子在磁场中旋转而产生动力。
三相异步电动机的转速略低于旋转磁场的转速，因此称为异 步电动机。
02
工作原理
工作原理概述
• 三相异步电动机是一种利用电磁感应原理工作的电机，主要由 定子和转子组成。定子是静止部分，通常由铁心、绕组和机座 组成；转子是旋转部分，通常由铁心、转子绕组和转轴组成。 当三相电流通过绕组时，产生旋转磁场，该磁场与转子相互作 用，使转子转动。
能源的浪费。
损耗小
02
与直流电动机相比，三相异步电动。
温升低
03
由于效率高，三相异步电动机的温升较低，能够保证较长的使
用寿命。
启动和制动特性
01
02
03
启动方式多样
三相异步电动机实验报告
三相异步电动机实验报告三相异步电动机实验报告引言三相异步电动机是现代工业中最常见的电动机之一。
它具有结构简单、运行可靠、效率高等优点，在各个领域都有广泛的应用。
本次实验旨在通过实际操作，深入了解三相异步电动机的工作原理、性能特点以及控制方法。
一、实验目的本实验的主要目的是通过实际操作，掌握三相异步电动机的基本原理和性能特点，并了解其控制方法。
具体目标如下：1. 理解三相异步电动机的工作原理；2. 掌握三相异步电动机的性能参数测量方法；3. 学会使用控制器对三相异步电动机进行启动、制动和调速。
二、实验原理三相异步电动机是利用电磁感应原理工作的。
当三相对称交流电源接通时，电动机的定子绕组中会产生旋转磁场，而转子中的导体则受到磁场的作用而产生感应电动势，从而形成转矩，使电动机转动起来。
三、实验步骤1. 连接电路：将三相异步电动机与电源、测量仪器等设备进行正确的连接，确保电路连接正确且安全。
2. 启动电动机：通过控制器对电动机进行启动，观察电动机的启动过程，并记录相应的数据。
3. 测量电动机的性能参数：使用测量仪器对电动机的转速、电流、功率等参数进行测量，并记录下来。
4. 进行制动实验：通过控制器对电动机进行制动，观察电动机的制动过程，并记录相应的数据。
5. 进行调速实验：通过控制器对电动机进行调速，观察电动机的调速过程，并记录相应的数据。
6. 结束实验：关闭电源和测量仪器，整理实验数据和记录。
四、实验结果与分析根据实验数据，我们可以计算出电动机的效率、功率因数等性能指标，并进行相应的分析。
通过对实验结果的分析，我们可以得出以下结论：1. 三相异步电动机在启动过程中，起动电流较大，随着电动机转速的逐渐增加，电流逐渐减小，最终稳定在额定电流范围内。
2. 电动机的转速与电源频率成正比关系，转速与负载之间存在一定的误差，这是由于电动机内部的电阻、电感等因素引起的。
3. 电动机的效率与负载有关，负载越大，电动机的效率越低，这是由于负载增加导致电动机损耗增加所致。
三相异步电动机的功率、转矩和运行特性
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2.转矩平衡方程
功率平衡方程式
P 2P mpmpsP2
Pm
pmps
转矩平衡方程式 T2 T T0
2 n —转子机械角速度
60
T P m —电磁转矩
T2
P2
—输出转矩
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T0
Hale Waihona Puke pm ps —与负载无关的空载转矩
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2.转矩平衡方程
电磁转矩
T P m P e m ( 1 s )P e m( 1 s )P e m P e m 2n 6 0 2n 16 0 1
转子铜耗 pCu2 3I22r2
附加电阻上的损耗 Pm 3I22(1ssr2)
注意：附加电阻上的损耗即为电机输出的总
机械功率。
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1.功率平衡方程
总机械功率 电磁功率Pem扣除转子铜耗pcu2后，即为消耗在
附加电阻 上的功率（总机械功率）：
P mP empCu23I2 2(1 ssr2)
电源输入的电功率
P13U1I1cos1
定子绕组铜耗
pCu1 3I12r1
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1.功率平衡方程
铁心损耗
pFepF1e3I02rm
为什么电机铁耗只考虑定子侧铁耗，而 不考虑转子铁耗？
铁耗包括磁滞损耗和涡流损耗，电动机
正常运行时转子电势频率很低，2-3周/秒，
所以铁耗主要集中在定子中，转子铁耗可忽
同步角速度
126 0 n12 6 060 pf12pf1 p 1
电磁转矩既可通过机械功率求出，也可通过 电磁功率求出。
机械功率求电磁转矩---机械角速度
三相异步电动机实验报告
三相异步电动机实验报告三相异步电动机实验报告引言：三相异步电动机是一种常见的电动机类型，广泛应用于各个领域。
本实验旨在通过实际操作和数据分析，深入了解三相异步电动机的工作原理和性能特点。
实验目的：1. 掌握三相异步电动机的基本结构和工作原理；2. 了解三相异步电动机的性能参数及其测量方法；3. 分析电动机的效率、功率因数和转矩特性。
实验设备和材料：1. 三相异步电动机2. 电动机控制器3. 电压表和电流表4. 功率因数表5. 转矩表6. 电源实验步骤：1. 连接电动机控制器和电源，确保电源电压和频率符合电动机的额定要求。
2. 将电动机轴与负载轴连接，确保转动灵活。
3. 分别测量电动机的电压、电流、功率因数和转矩，并记录数据。
4. 根据测得的数据，计算电动机的效率、功率因数和转矩特性。
实验结果和分析：1. 电动机的电压和电流测量结果显示，随着电压的增加，电流也相应增加，符合电动机的特性。
2. 功率因数是衡量电动机负载能力的重要指标，实验结果显示，电动机的功率因数随负载增加而降低。
3. 转矩是电动机输出功率的关键参数，实验结果显示，转矩与负载之间存在线性关系，随着负载增加，转矩也相应增加。
4. 通过计算，得到电动机的效率，发现电动机在额定负载下效率最高，随着负载增加或减少，效率都会降低。
结论：通过本次实验，我们对三相异步电动机的工作原理和性能特点有了更深入的了解。
电动机的电压、电流、功率因数和转矩等参数对其工作性能有重要影响。
在实际应用中，需要根据具体要求选择合适的电动机，并合理控制电压和负载，以提高电动机的效率和性能。
展望：在今后的学习和研究中，我们将进一步深入探索三相异步电动机的工作原理和性能特点。
通过更多的实验和数据分析，提高对电动机的理解和应用能力，为电动机的优化设计和应用提供更多的参考和支持。
第二节 三相异步电动机的电磁转矩和机械特性
第二节三相异步电动机的电磁转矩和机械特性三相异步电动机转轴上产生的电磁转矩是决定电动机输出的机械功率大小的一个重要因素，也是电动机的一个重要的性能指标。
一、三相异步电动机的转矩特性1、电磁转矩的物理表达式三相异步电动机的工作原理告诉我们，电磁转矩是旋转磁场与转子绕组中感应电流相互作用产生的，设旋转磁场每极的磁通量用Φ表示，它等于气隙中磁感应强度平均值与每极面积的乘积。
Φ表示了旋转磁场的强度。
设转子电流用I2表示。
根据电磁力定律，电磁转矩T em应与Φ成正比、与I2也成正比，即T em∝Φ·I2。
此外转子绕组是一个感性电路，转子电流I2滞后于感应电动势E2，它们之间的相位差角是。
考虑到电动机的电磁转矩对外做机械功，与有功功率相对应。
因此电磁转矩T em还与转子电路的功率因数cos有关，即与转子电流的有功分量I2cos(与E2同相位的电流分量)成正比。
总结以上分析，可列出异步电动机的电磁转矩方程式中KT是一个与电动机本身结构有关的系数。
该公式是分析异步电动机转矩特性的重要依据。
2、转矩特性电磁转矩与转差率之间的关系T em＝(S)称为电动机的转矩特性。
可以推得式中KT’、转子电阻R2、转子不动时的感抗X20都是常数，且X20远大于R2。
由于上式用电机定、转子绕组中的电阻、电抗等参数反映电磁转矩T em和转差率S之间的关系，所以上式又称之为电磁转矩的参数表达式。
由转矩的表达式(4-5)可知，转差率一定时，电磁转矩与外加电压的平方成正比，即T em∝U12。
因此，电源电压有效值的微小变动，将会引起转矩的很大变化。
当电源电压U1为定值时，电磁转矩T em是转差率S的单值函数。
图4-13画出了异步电动机的转矩特性曲线。
二、三相异步电动机的机械特性当电源电压U1和转子电路参数为定值时，转速n和电磁转矩T的关系n=f（T）称为三相异步电动机的机械特性。
机械特性曲线可直接从转矩特性曲线变换获得。
将图4-15中的转矩特性曲线顺时针转动90°，并将s换成n就可以得到三相异步电动机的机械特性曲线，如图4-16所示。
三相异步电动机运行特性
第13章 三相异步电动机运行特性
图13-1 异步电动机工作特性曲线
第13章 三相异步电动机运行特性
13.2 转矩特性
三相异步电动机的转矩特性是指在电源电压和频率为额定值，
并且电动机固有参数不变的情况下，电磁转矩与输出功率的关系
特性，即T=f(P2)的关系曲线。 电动机稳定运行时，电磁转矩应与负载制动转矩相平衡，即
即启动电流也将达到最大值，三相异步电动机的启动电流一般可
达额定电流的4～7倍。启动电流的大小是
Ist I2
U1 (r1 r2 )2 (x1 x2 )2
(14-1)
第13章 三相异步电动机运行特性
较大的启动电流是十分有害的，对频繁启动的电动机来说， 会引起电动机过热而温升较高，使电动机绝缘材料老化，使用寿 命减少。对供电变压器来说，当变压器容量有限，输电距离较长 时，大的启动电流将造成变压器输出电压下降，并且会影响到同 一供电线路上的其他设备的正常工作。例如，在电动机启动瞬间， 照明灯会变暗，数控机床会失控等。
(14-2)
第13章 三相异步电动机运行特性
异步电动机启动时，在满足启动转矩的条件下，应尽量减小 启动电流。由式(14-1)和式(14-2)看出，降低启动电流的方法有三 种: 一是降低电源电压；二是增加定子回路电阻或电抗值；三是 增加转子回路电阻或电抗值。加大启动转矩的方法是适当增加转 子电阻。
第13章 三相异步电动机运行特性
空载时，输出功率P2=0，转子电流I2接近于零，转子转速n接 近于同步转速。由负载转矩公式T2=P2/Ω可知，随着负载的增大， 即输出功率的增大，输出转矩也将增大，以达到电磁转矩与负载 转矩平衡。而转子电流增大才能保证电磁转矩增大，也就是说转 子电动势E2s必须增大，因此，转子转速随着负载的增大而下降。 为了保证电动机负载时有较高的效率，转子铜耗不能太大， 因此 负载时转差率限制在比较小的范围内。所以，随着负载的增大， 转速降并不大。三相异步电动机的转速特性是一条稍向下倾斜的 曲线，特性曲线较硬，如图13-1所示。
三相异步电动机课件讲解
成，整个外形如长链。
链式绕组的每个线 圈节距相等并且制造方 便；线圈端部连线较短 并且省铜。主要用于 q=2的4、6、8极小型 三相异步电动机。
二、单层交叉式绕组
单层交叉式绕组由线圈数和节距不相同的两种线圈组构成， 同一组线圈的形状、几何尺寸和节距均相同，各线圈组的端部互 相交叉。
Fp1 2 Fq1k y1 0.9( 2 qNc ) k y1kq1Ic
3、相绕组的磁动势
每个极下的磁动势和磁阻构成一条分支磁路。若电机有p 对磁极，就有p条并联的对称分支磁路，所以一相绕组的基波 磁动势就是该绕组在一对磁极下线圈所产生的基波磁动势，若 每相电流为Ip:
f p1(x, t)
Fp1
端部排列整齐 机械强度高
缺点
嵌线 困难
用铜 量大
4.3交流电机绕组的感应电动势
4.3.1 线圈的感应电动势及短距系数
一、一根导体的电动势
电动势波形: e Blv 电动势频率: f pn
60
电动势大小: Ec1 2.22 fΦ1
随时间变化的波形 取决于气隙磁密在 空间的分布波形
二、整距绕组的电动势
每个整距绕组由Nc个相同和线匝组成，每个整距线圈的 电动势:
E y1(y ) Nc Et1 4.44 fNc 1
三、短距线圈的电动势 每个短距线圈的电动势:
E y1( y ) 4.44 fNcΦ1k y1
ky1
E y1(yτ) E y1(yτ)
sin(
y τ
900
)
称为短距系数：
线圈短距时电动势 比整距时打的一个 折扣．
二、交流绕组的基本概念
三相异步电动机的工作特性和参数测定
三相异步电动机的工作特性和参数测定原理简述一、基本方程式和等效电路异步电机定子绕组所产生的旋转磁场，以转差速度切割转子导体，在转子导体中感应电势，产生电流，转子导体中的电流与定子旋转磁场相互作用而产生电磁转矩，使转子旋转。
当转子的转速与定子旋转磁场的转速相等时，定、转子之间没有相对切割，转子中就没有电流，也就不能产生转矩。
因此转子的转速一定要异于磁场的转速，故称异步电机。
由于异步而产生的转矩称为异步转矩。
当时，为电动机运行；时为发电机运行；当即转子逆着磁场方向旋转时，它是制动运行。
异步电机绝大多数都是作为电动机运行。
其转矩和转速（转差率）曲线，如图8-1所示。
由《电机学》中可知，将转子边的量经过频率折算和绕组折算，可得到异步电机的基本方程式为：式中转差率是异步电机的重要运行参数，为折算到定子一边的转子参数，也就是从定子上测得转子方面的数值。
由方程式可以画出相应的等效电路，如图8-2所示。
当异步电动机空载时，，。
附加电阻。
图8-2中转子回路相当开路；当异步电动机堵转时，，，附加电阻，图8-2转子回路相当短路，这就和变压器完全相同。
因此异步电机也可以通过空载实验和堵转（短路）实验来求出异步电机的等效电路中的各参数。
二、空载实验由空载实验可以求得励磁参数，以及铁耗和机械损耗。
实验是在转子轴上不带任何机械负载，转速，电源频率的情况下进行的。
用调压器改变试验电压大小，使定子端电压从逐步下降到左右，每次记录电动机的端电压、空载电流和空载功率，即可得到异步电动机的空载特性，如图8-3所示。
图 8-3 空载特性 图 8-4 铁耗和机械耗分离空载时，电动机的输入功率全部消耗在定子铜耗、铁耗和转子的机械损耗上。
所以从空载功率中减去定子铜耗，即得铁耗和机械耗之和，即式中为定子绕组每相电阻值，可直接用双臂电桥测得。
机械损耗仅与转速有关而与端电压无关，因此在转速变化不大时，可以认为是常数。
铁耗在低电压时可近似认为与磁通密度的平方成正比。
异步电动机的功率、转矩与运行性能
异步电动机的功率、转矩与运行性能三相异步电动机的功率与转矩关系一、功率关系异步电动机在负载时，负载时，P 1 从电源输入的电功率借助于气隙旋转磁场的作用，作用，从定子通过气隙P M 传送到转子，传送到转子，这部分功率称为电磁功率P mec再扣除转子的机械损耗pmec 再扣除转子的机械损耗P 和杂散损耗，可得转子轴 2 和杂散损耗p , 上输出的机械功率P2 上输出的机械功率消耗于定子绕组的电阻而变成铜耗pCu1消耗于定在转子电子铁心变阻上消耗为铁耗的铜耗pFepCu2pmec + p 正常运行时，转差率很小，正常运行时，转差率很小，转于中磁通的变化频率很低，于中磁通的变化频率很低，通常仅1~ 常仅~3Hz,所以转子铁耗，一般可略去不计。
因此，一般可略去不计。
因此，从传送到转子的电磁功率中扣除转子铜耗后，子铜耗后，可得转换为机械能的总机械功率功率方程式P = 3U1 I1 cos 1 1pcu1 = 3I R12 1PM : pCu 2 : Pm = 1: s : (1 s )可见，转速n越低，s越大，转子铜耗越大'2 2 ' 2pFe = 3I 02 RmR PM = P pCu1 pFe = 3I 1 s ' ' ' PM = 3E2 I 2 cos 2 = 3E2 I 2 cos 2′ ′ pcu 2 = 3I 22 R2 = sPMPm = PM pCu 2 = (1 s ) PM 转差功率P2 = Pm ( pm + pa )二、转矩关系功率等于相应的转矩与机械角速度的乘积。
功率等于相应的转矩与机械角速度的乘积。
P = T Pm = P2 + pm + paT = T2 + Tm + Ta = T2 + T0空载转矩电磁转矩电动机输出的机械转矩机械损耗转矩附加损耗转矩n Pm = (1 s ) PM = PM = PM 1 n1Pm PM = =T 1电磁转矩既等于总机械功率除以转子的机械角速度，电磁转矩既等于总机械功率除以转子的机械角速度，也等于电磁功率除以旋转磁场的同步角速度。
第九章 三相异步电动机的基本结构及运行分析
第九章 异步电动机
第一节 基本结构、分类及铭牌
３．气隙
异步电机的气隙是很小的，中小型电机一般为０．２～２ ｍｍ。气隙越大，磁阻越大，要产生同样大小的磁场，就需要 较大的励磁电流。由于气隙的存在，异步电机的磁路磁阻远比 变压器为大，因而异步电机的励磁电流也比变压器的大得多。 变压器的励磁电流约为额定电流的３％，异步电机的励磁电流 约为额定电流的 ３０％。励磁电流是无功电流，因而励磁电 流越大，功率因数越低。为提高异步电机的功率因数，必须减 少它的励磁电流，最有效的方法是尽可能缩短气隙长度。但是 气隙过小会使装配困难，还有可能使定、转子在运行时发生摩 擦或碰撞，因此，气隙的最小值由制造工艺以及运行安全可靠 等因素来决定。
第一节 基本结构、分类及铭牌
一、三相异步电动机的基本结构
三相异步电动机由固定的定子和旋转的转子两个基本部分组 成，转子装在定子内腔里，借助轴承被支撑在两个端盖上。 为了保证转子能在定子内自由转动，定子和转子之间必须有 一间隙，称为气隙。
１．定子
定子由定子三相绕组、定于铁心和机座组成。 定子三相绕组是异步电动机的电路部分，在异步电动机的运行 中起着很重要的作用，是把电能转换为机械能的关键部件。 定子三相绕组的结构是对称的，一般有六个出线U1U 2 V1V2 W1W2 置于机座外侧的接线盒内，根据需要接成星形或三角形
（７）极相组
极相组是指一个磁极下属于同一相的线圈按一定方式串联成的 线圈组。
第九章 异步电动机
第二节 交流绕组
２．交流绕组的基本要求
（１）在一定的导体数下，绕组的合成电势和磁势在波形上应 尽可能为正弦波，在数值上尽可能大，而绕组的损耗要小，用 钢量要省。 （２）对三相绕组，各相的电势和磁势要求对称而各相的电阻和 电抗都相同。为此必须保证各绕组所用材料、形状、尺寸及匝数 都相同且各相绕组在空间的分布应彼此相差１２０°电角度。
三相异步电动机试验报告单汇总
三相异步电动机试验报告单汇总一、引言三相异步电动机是工业领域中常用的电动机类型之一，广泛应用于各种机械设备中。
为了保证电动机的运行效果和性能符合要求，对其进行试验是必不可少的。
本报告将对三相异步电动机试验进行汇总总结，包括试验目的、试验内容、试验方法、试验结果及分析等内容。
二、试验目的1.确定电动机的基本参数，如额定功率、额定转速、额定电流等。
2.验证电动机是否符合相关标准和规范的要求。
3.确保电动机在运行过程中的性能稳定可靠。
三、试验内容1.空载试验：通过给电动机施加额定电压，测量其空载电流、空载功率因数和空载功率，并计算出电动机的空载损耗。
2.负载试验：通过给电动机施加一定负载，测量其负载电流、负载功率因数和负载功率，并计算出电动机的负载损耗。
3.效率试验：通过测量电动机的输入功率和输出功率，计算出电动机的效率。
4.转矩试验：通过给电动机施加一定转矩，测量其输出转速和电流，计算出电动机的转矩特性曲线。
四、试验方法1.空载试验：将电动机完全断开负载，给其施加额定电压，测量电流和功率，并计算出空载损耗。
2.负载试验：给电动机施加一定负载，并测量电流和功率。
3.效率试验：通过测量电动机的输入电流、输入电压、输入功率和输出功率，计算出电动机的效率。
4.转矩试验：通过改变电动机的负载转矩，测量电动机的输出转矩和输出转速，并计算出电动机的转矩特性曲线。
五、试验结果及分析1.空载试验结果表明，电动机的空载电流、空载功率因数和空载功率分别为XXA、XX和XX，空载损耗为XXW。
结果表明电动机在空载状态下能够正常运行，无明显异常。
2.负载试验结果表明，电动机在不同负载下的电流、功率因数和功率均符合要求。
结果表明电动机在工作负载下运行正常。
3.效率试验结果表明，电动机在额定工况下的效率为XX%，能够满足工作要求。
结果表明电动机具有较高的能量转换效率。
4.转矩试验结果表明，电动机的输出转矩与输入电流和输出转速之间的关系符合理论预期。
三相异步电动机工作特性及参数测定实验
三相异步电动机工作特性及参数测定实验三相异步电动机的工作特性主要包括转速-转矩特性、效率特性和功率因数特性。
转速-转矩特性是指电动机在不同负载下的转速和转矩的关系。
通常来说，电动机的转速与其转矩成反比关系，也就是转速越高，转矩越小。
通过测定电动机在不同负载下的转速和转矩，可以绘制出转速-转矩特性曲线，用于电动机的选型和工作状态的评估。
效率特性是指电动机在不同负载下的效率变化情况。
电动机的效率是指输出功率与输入功率之间的比值，通常以百分比表示。
通过测定电动机在不同负载下的输入功率和输出功率，可以计算出电动机的效率，并绘制出效率-负载特性曲线，用于评估电动机的能量利用效率。
功率因数特性是指电动机在不同负载下的功率因数的变化情况。
功率因数是指电动机输入功率与有功功率之比，它描述了电动机输入电网的电力质量。
通常来说，功率因数越高，表示电动机对电网的影响越小。
通过测量电动机在不同负载下的功率因数，可以绘制功率因数-负载特性曲线，用于评估电动机对电网的影响程度。
对于三相异步电动机工作特性及参数测定实验，一般可以按照以下步骤进行：1.实验仪器准备：准备好实验所需的电动机、测功仪、转速传感器、负载电阻等仪器设备，并进行检查和校准。
2.实验电路连接：根据实验要求，连接好电动机、测功仪、转速传感器和负载电阻等设备，确保电路连接正确。
3.实验参数调节：根据实验要求，调节电源电压和频率，使其符合电动机的额定工作参数。
4.实验数据记录：在实验过程中，记录电动机的转速、输入功率、输出功率、转矩、功率因数等相关参数，并按照实验要求进行数据记录和整理。
5.数据处理和分析：根据实验记录的数据，进行数据处理和分析，计算出电动机在不同负载下的转速、转矩、效率和功率因数等参数，并绘制相应的特性曲线。
6.结果与讨论：根据实验结果，进行结果的分析、比较和讨论，验证实验的准确性，并对实验结果进行解释和说明。
总结：通过三相异步电动机工作特性及参数测定实验，可以深入理解电动机的工作原理和性能特点，为电动机的选型和运行维护提供依据。
1.1.2三相异步电动机的转矩特性和机械特性
再将Sm代入转矩公式中，即可得
电动机最大转矩
U2 Tmax K
2X 20
第14页，共22页。
通常把在固有机械特性上最大电磁转矩与额定转矩之比
m Tmax / TN
称为电动机的过载能力系数。它表征了电动机能够承受冲击负载 的能力大小，是电动机的又一个重要运行参数。
鼠笼式异步电动机 线绕式异步电动机
加在定子每相绕组上的电压也分成三个分量，即
u1 i1R1 (eL1)
如用复数表示，则为
(e1
)
i1R1
LL1
di1 dt
(e1
)
U1 I1R1 (EL1) (E1) I1R1 jI1X1 (E1) 式中， R和1 (X1 X1 2 )为f1定LL子1每相绕组的电阻和漏磁感抗。
由于R1和X1较小，其上电压降与电动势E1比较起来，常可忽略，于是
m 1.8 ~ 2.2 m 2.5 ~ 2.8
第15页，共22页。
2．人为机械特性
由上述分析可知：异步电动机的机械特性与电动机的参数有关，也与外加
电源电压U、电源频率f有关，将关系式中的参数人为地加以改变而获得 的特性称为异步电动机的人为机械特性。
T
k m1 pU12 R2s
2f1[ R22
(sX
1.1.2 三相异步电动机的特性分析
一、三相异步电动机的定子电路 三相异步电动机的电磁关系同变压器类似，定子绕组相当于变压器的原
绕组，转子绕组（一般是短接的）相当于副绕组。
定子绕组接上三相电源电压
（相电压为u1）时，则有三相电 流通过（相电流为i1），定子三相 电流产生旋转磁场，其磁力线通 过定子和转子铁心而闭合，这磁 场不仅在转子每相绕组中要感应 出电动势e2，而且在定子每相绕组
三相异步电动机的转矩
b
T
0
2. 最大转矩 Tmax
• 在机械特性曲线的最大值，称 为最大转矩或临界转矩。 此时对应的转差率为 s m (可由 dT/ds = 0 求得) ， 即令
n a n0 nN
bቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
T
0
dT d KsR2U12 [ 2 ]0 2 ds ds R2 ( sX 20 ) 2 U R2 1 T K 进而可得 max 可得 sm 2 X 20 X 20
一、转矩公式
异步电动机的转矩是由旋转磁场每磁极的磁通 与 转子电流I2相互作用产生的。它应与电磁功率成正 比，因而与转子的功率因数有关。于是 T I 2 cos 2 K T I 2 cos 2
E1 U1 U1 4.44 f1 N1 4.44 f1 N1
sE 20
0 U1对转矩的影响 n R2 < R2 R2 R2 0 Tmax
T
T
R2对转矩的影响
TNTst
Tmax
可见，TmaxU12,且与转子电阻R2 无关，而 R2 越大 sm也越大。
当负载转矩超过最大转矩时，电动机转速急剧下 降，电动机将停止转动——产生闷车现象。
电动机一旦闷车，电流立即上升6~7倍，电动机 严重过热！以至烧坏。从另一方面考虑，若在很 短时间内过载，在电动机尚未过热就恢复达到正 常状态，未损坏电动机是允许的。因此，最大转 矩也表示电动机具有短时间的过载能力。 定义最大转矩与额定转矩的比值为过载系数λ， 即 Tmax
如某台电动机p2n75kw额定转速nmin则额定转矩为14409550955049正常情况下电动机都工作在特性曲线的ab段当负载转矩增加时电动机转速要降低但对应的电磁转矩却要增加因为ab段比较平坦所以电动机的转速变化不大
三相异步电机的额定功率和输出功率
三相异步电机的额定功率和输出功率三相异步电机是一种常见的电动机类型，广泛应用于工业生产和家庭使用中。
其工作原理是通过三相交流电源提供的电能，产生旋转磁场，与电动机转子的旋转磁场相互作用，以实现转动。
额定功率是指电机在额定工况下能够持续运行的功率大小。
它通常用单位时间内所消耗的电能来衡量，常用单位是瓦特（W）或千瓦（kW）。
额定功率由电机制造商在产品设计和制造过程中进行计算和标定，并在电机产品的额定功率牌上标明。
三相异步电机的额定功率取决于多个因素，包括电机的外形尺寸、电源电压和电流、转速、效率等。
一般来说，额定功率较小的电机适用于室内家庭用途，如空调、洗衣机等。
而额定功率较大的电机主要用于工业生产领域，如风机、泵、压缩机等。
三相异步电机的输出功率是指电机在工作过程中传递给负载的真实功率大小。
输出功率通常小于额定功率，这是由于电机本身存在一定的损耗，如电阻损耗、铁损耗、机械摩擦损耗等。
通过测量和计算，可以得到电机的输出功率值。
输出功率的计算可以使用功率方程P=VI，其中P表示功率，V表示电压，I表示电流。
在三相电机中，电压、电流和功率之间存在特定的关系，可以通过以下公式计算输出功率：P = √3 * V * I * cos(θ)其中，√3表示根号3，V表示电压的有效值，I表示电流的有效值，θ表示电流落后电压的相角。
需要注意的是，输出功率与负载的性质和工况相关。
不同负载要求的电机输出功率也不同。
当负载较大、摩擦阻力较大或工作条件较恶劣时，电机的输出功率可能会下降。
总结起来，三相异步电机的额定功率和输出功率是重要的参数，用于表征该电机的工作性能和适用范围。
额定功率是电机设计和制造阶段标定的功率大小，而输出功率是电机在实际运行过程中向负载传递的功率大小。
电机用户在选型和使用电机时，应根据实际需求和工作条件，合理选择适合的额定功率和输出功率。
三相异步电机频率折算原则
三相异步电机频率折算原则
三相异步电动机的折算原则是基于电机的等效电路模型，通过对电机的各项参数进行量化和分析，计算出不同电压和转速下的电机性能参数。
具体折算原则如下：
1.电机输出功率折算原则
当电机电源电压变化时，电机的输出功率也随之变化。
根据电机功率的定义，当电压和电流变化时，电机输出功率变化率等于它们的积的变化率。
因此，三相异步电动机折算时应保持电机额定输出功率不变，根据电压变化计算出相应的电流和转速。
2.折算转矩原则
折算转矩是指在不同电压和转速下，电机所需的电流和输出转矩之间的关系。
折算转矩原则是通过不同电压和转速下电机的转矩-电流特性曲线来确定的。
具体而言，应按照电机额定输出功率和额定电压下的转矩-电流特性曲线计算出不同电压下的输出转矩和对应的电流。
3.折算效率原则
电机的效率是指输出功率和输入功率之间的比值。
在折算时，应保持电机额定输出功率不变，计算出不同电压和转速下的输入功率和输出功率，进而确定电机的效率。