三相异步电动机的电磁转矩和机械特性

0
Tem
Tm
Tm U12而与R2 无关
过载能力 (最大转矩倍数)
3. 起动定转矩Tst
T

Tm TN
Y系列三相异步电动
机T 2 2.2
Tem

C
TU
2 1
R22
sR2 (sX20)2
起动瞬间 n=0，s=1
当负载转矩 T2<Tst
时，电动机可带负载起
动。
Tst

C
TU
2 1
电动机能自动调节到新的
稳定运行状态。
0
如：在N点稳定运行，
TN Tst T2Tm Tem TN=T2，当T2，n, Tem ,
三相异步电动机的机械特性
Tem T2 时在D点稳定。
n
1. 额定转矩TN
n1
N
电动机额定运行时的转矩 nN
TN

9550 PN nN
PN 单位：千瓦（kW）
TN 单位：牛·米（N ·m） 0 nN 单位：转每分（r/min）
6.2 三相异步电动机的 电磁转矩与机械特性
6.2.1 三相异步电动机的电磁转矩 6.2.2 三相异步电动机的机械特性
6.2.1 三相异步电动机的电磁转矩
电动机的电磁转矩是由转子电流的有功分量和定 子旋转磁场相互作用产生的。
电磁转矩的大小与转子电流的有功分量(I2a)、旋
转磁场的强弱(0)成正比。
0 sN sm
TN 额定转矩 Tm 最大转矩 Tst 起动定转矩 S
1
机械特性: 电动机的电磁转矩与转速之间的关系曲线。

n n

(1

s)n1
Tem = f (S)
n = f (Tem)
A
稳定运行时，电动机轴上输出的
nn1N
N
D 转矩等于负载转矩 Tem T2
nD
B
稳定运行区域：AB段
当负载转矩发生变化时，
Байду номын сангаас
Tem CT0I2a CT0I2 cos 2
CT 与电动机结构有关的常数
cos 2 转子回路的功率因数
电磁转矩与电动机参数之间的关系：
Tem

C
TU
2 1
R22
sR2 (sX20)2
Tem

C
TU
2 1
R22
sR2 (sX20)2
CT 电动机结构常数
U1 电动机电源电压，电源电压波动对电动机的转 矩影响很大。
R2 电动机转子绕组电阻。 X20 电动机转子不转时，转子绕组的漏抗。
S 电动机的转差率。
6.2.2 三相异步电动机的机械特性
电动机的电磁转矩与 转差率之间的关系
Tem

C
TU
2 1
R22
sR2 (sX20)2
Tem
当 U1 、R2 、X20为固定值时，
Tm
Tem = f (S)
Tst TN
R22
R2

X
2 20
Tst 起动转矩越大，起 动就越迅速。
起动转矩倍数
K ST

TST TN
Y系列三相异步电动 机 K st 1.7 2.2
7.5
TN

9550 1450

49.4N
m
2. 最大转矩Tm
Tem

C
TU
2 1
R22
sR2 (sX20)2
令 dTem 0
dS
得临界转差率Sm
n
U1' U1
R2 X 20

0 代入得: n
sm
U1' U1
Tm

C

T
U
2 1
2X20
R2' R2
R2
R2'
0
Tem
sm R2而与U1无关
TN Tst TmTem
例6.2 有两台功率相同的异步电动机，一台PN=7.5 kW， nN=962r/min，UN=380V，另一台PN=7.5 kW， nN=1450r/min，UN=380V，求电动机额定转矩。
解
第一台
TN

9550 PN nN

7.5 9550
962

74.45N
m
第二台