人起工营火 Hefei University of Technology 第十章三相异步电动机的机械 特性及各种运转状态 第一节三相鼻步电动机机概特嗟的三种表毯式 物理表达式 T TI 2 cos qp2 式中: COSp 异步机的转矩系数Cn=%Nkn Ra/s R cOS (R2/s)2+X R2+ 5 /2cos p2 Φn—异步机每极磁通 T, 2, cosp2
第十章 三相异步电动机的机械 特性及各种运转状态 第一节 三相异步电动机机械特性的三种表达式 一、物理表达式 1 2 2 cos T C I T m = 式中： 1 1 1 1 2 w T pm N k 异步机的转矩系数 C = m ——异步机每极磁通 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 cos ( / ) / cos = + = + = R s X R R s X R s
异步电动机的 S 机械特性 max + X 二、参数表达式 E2=√27Nkn 2 p B=200z2a2?x 可得7 EnI, COS(2 Ra/S
2 2 2 2 2 2 2 X s R E I + = 异步电动机的 机械特性 二、参数表达式 2 1 1 1 2π E f N kw m = 1 2π s f p = 1 2 2 2 cos s m T E I = 可得 2 2 Z2 E = I 2 2 2 / cos Z R s = 1 2 2 2 s m R T I s = 则得
由于异步电动机的电磁功率为P=mr2R2 T 分子分母同乘以(15),即得=2 由异步电动机的近似等效电路r2= R +R)+(X+x 得异步电动机的机械特性参数表达式 R U R1+ R2 +(X1+X 3
3 由于异步电动机的电磁功率为 2 2 e 1 2 R P m I s = e s P T = 分子分母同乘以（1-s），即得 P2 T = 由异步电动机的近似等效电路 ( ) 2 2 2 2 1 1 2 U I R R X X s = + + + 得异步电动机的机械特性参数表达式 ( ) 2 2 1 2 2 2 1 1 2 s R U m s T R R X X s = + + +
使dT/ds=0,即可求得 R 临界转差率 R12+(X1+X 最大转矩T=±m 2|±R+√R2+(X1+X2 由于R1<<(x1+X2) R S≈±一 X+X 2g2(X1+X2) UAR 起动转矩 (R+R)2+(X1+X2)2 起动转矩倍数K=T/T st
4 ( ) 2 1 2 2 1 2 R X X R s m + + 临界转差率 = 使 dT / ds = 0 ，即可求得 最大转矩 ( ) 2 1 max 2 2 1 1 1 2 s 2 m U T R R X X = + + + 由于 ( ) R1 X1 X2 + 1 2 2 X X R s m + 2 1 max 1 2 2 ( ) s m U T X X + 起动转矩 ( ) ( ) 2 1 2 2 2 1 2 1 2 st s m U R T R R X X = + + + 起动转矩倍数 N Kst = Tst /T
三、实用表达式 2T 1+s R2 +m+2s R1 R 2T 忽略R1得机械特性的实用表达式7 max 可以求出Sm=SN(K7+√kK2-1)(龄=一 2T max Sm SN 5
5 三、实用表达式 1 max 2 1 2 2 1 2 m m m m R T s R T s s R s s s R + = + + 忽略 R1 得机械特性的实用表达式 max 2 m m T T s s s s = + ( 1) 2 可以求出 s m = s N KT + KT − （式中 ） N N s s n n s n − = max N N N 2 m m T T s s s s = +
第二节三粗异步电动机的固有机薇特咝 与人为杌械特咝 固有机械特性 固有机械特性是指异步电动机工作在额定电压及额定频率下 电动机按规定的接线方法接线,定子及转子电路中不外接电阻(电 抗或电容)时所获得的机械特性曲线 相异步电动机 的固有机械特性 1)起始点A; 2)额定工作点B; B ns O 3)同步转速点H; 4)最大转矩点P和P。 17N
6 第二节 三相异步电动机的固有机械特性 与人为机械特性 一、固有机械特性 固有机械特性是指异步电动机工作在额定电压及额定频率下， 电动机按规定的接线方法接线，定子及转子电路中不外接电阻（电 抗或电容）时所获得的机械特性曲线 。 三相异步电动机 的固有机械特性 1）起始点A； 2）额定工作点B； 3）同步转速点H； 4）最大转矩点P和P′
二、人为机械特性 三相异步电动机降低定子 相电压时的人为机械特性 (-)降低Ux 05N 0.8CN 降低后电动机电流将大于 额定值,电动机如长时连续运行, 最终温升将超过允许值,导致电 0.64 动机寿命缩短,甚至烧坏。 O 0.25Tmax max 转子电路内串联对称电阻 (二)转子电路内串联对称电阻n 时的人为机械特性 转子电路串联对称电阻适 +R 用于绕线转子异步电动机的 名 起动,也可用于调速
7 二、人为机械特性 三相异步电动机降低定子 相电压时的人为机械特性 （一）降低 Ux 降低后电动机电流将大于 额定值，电动机如长时连续运行， 最终温升将超过允许值，导致电 动机寿命缩短，甚至烧坏。 Ux 转子电路内串联对称电阻 （二）转子电路内串联对称电阻 时的人为机械特性 转子电路串联对称电阻适 用于绕线转子异步电动机的 起动，也可用于调速
1 定子电路内串联对称电抗 三)定子电路串联对称电抗 时的人为机械特性 ns 定子电路串联对称电抗 一般用于宠型异步电动机的 降压起动,以限制电动机的 起动电流。 Xst=0 (四)定子电路串联对称电阻 定子电路内串联对称电阻 nA1。时的人为机械特性 与串联对称电抗时相同, 定子串联对称电阻一般也用于 笼型异步电动机的减压起动。 R Rf=o
8 （三）定子电路串联对称电抗 定子电路内串联对称电抗 时的人为机械特性 定子电路串联对称电抗 一般用于笼型异步电动机的 降压起动，以限制电动机的 起动电流。 定子电路内串联对称电阻 时的人为机械特性 （四）定子电路串联对称电阻 与串联对称电抗时相同， 定子串联对称电阻一般也用于 笼型异步电动机的减压起动
(五)转子电路接入并联阻抗 转子电路接入并联阻抗时 的电路图和人为机械特性 由于转子电路参 固有 数可变,如果参数配合 恰当,电动机在整个加 速过程中产生几乎恒定 的转矩,在右图上绘出 R 人为 了这样的人为机械特性。 a SEeN R R 转子电路接入并联阻抗 时的转子等效电路图
9 转子电路接入并联阻抗时 （五）转子电路接入并联阻抗 的电路图和人为机械特性 由于转子电路参 数可变，如果参数配合 恰当，电动机在整个加 速过程中产生几乎恒定 的转矩，在右图上绘出 了这样的人为机械特性。 转子电路接入并联阻抗 时的转子等效电路图
第三节三异步宅动机的吝种转状态 电动运转状态 电动运转状态的特点是电动机 转矩的方向与旋转的方向相同。 T 二、制动运转状态 异步电动机可工作于回馈制 动,反接制动及能耗制动三种制 动状态。其共同特点是电动机转 矩与转速的方向相反,以实现制 电动状态下异步电 动。此时,电动机由轴上吸收机 动机的机械特性 械能,并转换为电能。 10
10 第三节 三相异步电动机的各种运转状态 一、电动运转状态 电动运转状态的特点是电动机 转矩的方向与旋转的方向相同。 电动状态下异步电 动机的机械特性 二、制动运转状态 异步电动机可工作于回馈制 动，反接制动及能耗制动三种制 动状态。其共同特点是电动机转 矩与转速的方向相反，以实现制 动。此时，电动机由轴上吸收机 械能，并转换为电能