异步电动机的工作原理-1
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异步电动机的工作原理异步电动机的工作原理:异步电动机是一种常见的交流电动机,广泛应用于各个领域。
它的工作原理是基于电磁感应的原理,通过交变电流在定子绕组中产生旋转磁场,从而驱动转子旋转。
1. 定子绕组:异步电动机的定子绕组由若干个线圈组成,通常采用三相绕组。
每个线圈都与电源相连,形成一个闭合电路。
定子绕组中的线圈被称为定子线圈。
2. 转子:异步电动机的转子通常采用铜条或铝条制成的导体,被称为转子导条。
转子导条被固定在转子铁芯上,形成一个闭合回路。
3. 电磁感应:当三相交流电源接通时,定子绕组中的电流会产生一个旋转磁场。
这个旋转磁场的速度称为同步速度。
转子导条处于旋转磁场中,会感应出电动势,从而在导条上产生电流。
这个电流会产生一个磁场,与定子磁场相互作用,使转子受到一个力矩,开始旋转。
4. 异步:由于转子的旋转速度不等于同步速度,所以称为异步电动机。
转子的旋转速度略低于同步速度,这个差异称为滑差。
滑差的大小取决于负载的大小。
当负载增加时,滑差增大。
5. 工作原理:异步电动机的转子受到力矩的作用,开始旋转。
转子的旋转会导致滑差减小,从而使转子的旋转速度接近同步速度。
当转子的旋转速度接近同步速度时,滑差几乎为零,转子的旋转速度稳定在一个值上。
转子的旋转速度取决于电源的频率和极对数。
6. 转矩控制:异步电动机的转矩可以通过改变定子电流的大小来控制。
通过改变定子绕组中的电流,可以改变定子磁场的大小,从而改变转子受到的力矩。
7. 优点和应用:异步电动机具有结构简单、制造成本低、可靠性高等优点。
它广泛应用于工业生产中的各种机械设备,如风机、水泵、压缩机等。
同时,异步电动机还被用于家用电器、交通工具等领域。
总结:异步电动机是一种基于电磁感应原理工作的交流电动机。
它通过定子绕组产生旋转磁场,从而驱动转子旋转。
异步电动机具有结构简单、制造成本低、可靠性高等优点,广泛应用于各个领域。
异步电机分析第一节异步电动机的工作原理1.、转差,转差率(为什么叫异步电动机?)∙切割磁力线是产生转子感应电流和电磁转矩的必要条件。
∙转子必须与旋转磁场保持一定的速度差,才可能切割磁力线。
∙旋转磁场的转速用n1表示,称为同步转速;转子的实际转速用n表示,转差Δn=n1-n。
∙转差率:∙转差率是异步电动机的一个基本变量,在分析异步电动机运行时有着重要的地位。
o起动瞬间,n = 0,s=1o理想空载运行时:n=n1,s=0o作为电动机运行时,s的范围在0---1之间。
o转差率一般很小,如s = 0.03。
o制动运行时,电磁转矩方向与转速方向相反,即n1与n反向,s>1o发电运行时,n高于同步转速n1,s<0.∙根据转差率可以区分异步电动机运行状态:∙2.电势平衡方程式1、定子绕组电势平衡方程式∙定子绕组接到交流电源上,与电源电压相平衡的电势(压降)包括:∙主电势(感应电势):o定子绕组通入三相对称交流电流时,将会产生旋转的主磁通,同时被定子绕组和转子绕组切割,并在其中产生感应电势。
o定子绕组感应电势的有效值:∙漏磁电势(漏抗压降)o定子漏磁通:仅与定子绕组相匝链。
o漏抗压将:∙电阻压降:∙定子电势平衡方程式:2、转子绕组的电势及电流∙转子绕组的感应电势o转子绕组切割主磁通的转速▪主磁通以同步速度旋转▪转子以转速n旋转▪转子绕组导体切割主磁通的相对转速为(n1-n)=sn1o转子绕组中感应电势的频率:▪公式:▪结论:由于s很小,转子感应电势频率很低。
0.5-3Hzo转子感应电势的有效值▪公式:▪感应电势与转差率正比。
▪对绕线式异步电机,转子绕组每相串联匝数,相数计算方法同定子绕组的计算。
▪对笼型转子来说,由于每个导条中电流相位均不一样,所以,每个导条即为一相,可见相数等于导条数即转子槽数;每相串联匝数为半匝即1/2。
▪注意转子不动时(s=1)时的感应电势与转子旋转是感应电势的关系。
∙转子绕组的阻抗o由于转子绕组是闭合的,所以有转子电流流过。
异步电机的工作原理
异步电机是一种常见的交流电动机,它广泛应用于工业生产、家用电器以及各种机械设备中。
异步电机的工作原理是基于电磁感应和磁场作用的相互作用,下面将详细介绍异步电机的工作原理。
首先,异步电机由定子和转子两部分组成。
定子是由绕组和铁芯构成的,绕组上通有交流电流,产生旋转磁场;而转子则是由绕组和铁芯构成,绕组通有感应电流,感应电流与定子的旋转磁场相互作用,从而产生转矩,使电机转动。
其次,当三相交流电源加在定子上时,定子中会产生旋转磁场。
这个旋转磁场的产生原理是基于三相交流电的相位差,使得定子绕组中的电流产生正弦分布,从而产生旋转磁场。
而转子中的绕组则感应出感应电流,感应电流与旋转磁场相互作用,产生转矩,从而使得转子跟随旋转磁场一起旋转。
再者,根据法拉第电磁感应定律,当磁通量发生变化时,会产生感应电动势。
在异步电机中,由于转子绕组感应出的感应电流是由定子旋转磁场产生的,所以转子绕组中会产生感应电动势。
这个感应电动势会产生感应电流,感应电流与旋转磁场相互作用,从而产生转矩,使得转子跟随旋转磁场一起旋转。
最后,异步电机的工作原理是基于电磁感应和磁场作用的相互作用。
当定子上通有交流电流时,产生旋转磁场;而转子中感应出感应电流,感应电流与旋转磁场相互作用,产生转矩,使得转子跟随旋转磁场一起旋转。
这样,异步电机就能够实现动力传递和机械运动。
总之,异步电机是一种广泛应用的电动机,其工作原理是基于电磁感应和磁场作用的相互作用。
通过定子和转子之间的相互作用,异步电机能够实现动力传递和机械运动,为各种机械设备的正常运行提供了重要的动力支持。
简述异步电动机的工作原理_异步电动机的工作原理图解异步电动机的工作原理如图1所示。
当定子接三相电源后,电动机内便形成圆形旋转磁场,设其方向为逆时针旋转,假设速度为n0。
若转子不转,转子笼型导条与旋转磁场有相对运动,导条中有感应电动势e,方向由右手定则确定。
由于转子导条彼此在端部短路,于是导条中有电流,不考虑电动势与电流的相位差时。
电流方向同电动势方向。
这样,导条就在磁场中受力f,用左手定则确定受力方向,如图2所示。
转子受力,产生转矩T,即为电磁转矩,方向与旋转磁场同方向,转子便在该方向上旋转起来。
图 1 绕线式异步电动机定转子绕组及外加电阻的接线方式图 2 异步电动机的工作原理转子旋转后,假设转速为n0,只要n<n0,转子导条与磁场之间仍有相对运动,产生与转子不转时相同方向的电动势、电流及受力,电磁转矩T照旧为逆时针方向,转子连续旋转,最终稳定运行在负载转矩与电磁转矩T相等的状况下。
异步电动机内部磁场的旋转速度n0被称作同步转速。
在电动机运行时,电动机轴输出机械功率,异步电动机的实际转速n总是低于旋转磁场转速n0,也就是说转子的旋转速度n总是与同步转速n0不等,故异步电动机的名称由此而来。
另外,由于转子电流的产生和电能的传递是基子电磁感应现象,故异步电动机又称为感应电动机。
异步电动机的同步转速n0与定子绕组磁极对数P(极数等于磁极对数两倍)成反比,与定子侧电源频率f1成正比(对于沟通电动机对其定子侧的物理量习惯用下标l或者下标s表示,对其转子侧的物理量习惯用下标2或者下标r表里不一示)。
故有:n=60f/P带有电动负载的电动机转子实际转速n要比电动机的同步转速n0低一些,常用转差率来描述异步电动机的各种不同运行状态。
转差率s 定义为:s=(n0-n)/ n0图2 Y系列三相感应电动机铭牌当电动机为空载(输出机械转矩力零,忽视摩擦转矩)时,转差率s为零。
而当电动机为满负载(产生额定转矩)时,则转差率s一般在1%~10%范围内。
异步电动机的工作原理一.异步电动机的工作原理:当一对称的三相电流通入异步电动机的定子绕组时,在空间气隙中便产生一个旋转磁场并以同步速度n1旋转。
该磁场截切转子导体时在转子导体中产生感应电动势。
由于转子绕组是短路的,在转子绕组中便有电流流通,转子导体中的电流与旋转磁场的相互作用,使转子导体受到一电磁力F,其方向与旋转磁场方向相同。
在电磁力矩的作用下转子顺着旋转磁场的方向旋转,且转子速度n较同步速n1为小。
二.变压器的结构及原理:1. 结构:(1)铁芯----由硅钢片叠成;(2)原边绕组、副边绕组;(3)分接开关(4)油箱(5)保护装置:油枕、吸湿器、安全气道、散热器、高低压瓷套管。
2. 原理:利用电磁感应原理。
当一次绕组通入交流电流时,一次绕组便在铁芯中产生交变磁通Φ,其频率和电源相同,该磁通通过一次绕组,根据电磁感应定律,分别在一、二次绕组中产生交变电势e1和e2,由于N1≠N2,所以e1≠e2 U1≠U2。
三.同步发电机结构原理:1. 结构:(1)转子;(2)定子铁芯(3)机座。
2. 原理:在定子铁芯槽内,对称地分别放置A-X、B-Y、C-Z三相绕组。
转子绕组通入直流电后产生磁场。
磁极形状为扇形,气隙磁密B在空间C基本按正铉规律分布,原动机带动转子磁场旋转,就得到一个在空间上接正铉规律分布的旋转磁场。
定子绕组切割转子磁场,就感应出电势,由于定子绕组在空间上互差1200电角度,因此三相感应电势在时间上互差1200,发出对称三相交流电。
定子的三相绕组与负载连接时,对称三相绕组中流过对称三相电流,并产生一个定子旋转磁场,其转速n1=60f÷P,定子磁场的转速与转子磁场的转速同步,因此,发电机叫同步电机。
四.厂用负荷:Ⅰ类负荷----凡短时停电可能影响人身或设备安全,使主设备生产停顿或发电机发电量下降的负荷。
要求:有两个独立电源供电,当一个失去,另一个立即投入,并使有的电动机自启动,如给水泵、循环水泵等。
交流异步电动机发电原理
交流异步电动机发电原理:
交流异步电动机是一种常见的电动机类型,其工作原理基于电磁感应。
虽然主要设计用于将电能转化为机械能,但在某些特定情况下,交流异步电动机可以反向工作,并将机械能转化为电能,实现发电的功能。
下面,我们来了解交流异步电动机的发电原理:
1. 动作原理:在正常的运行模式下,交流异步电动机通过交变电流
的作用,在定子电磁场中产生旋转磁场。
这个旋转磁场会引发转子中的感应电动势,使转子受到电磁力的作用而转动。
这样,电能被转化为机械能。
2. 反向工作:当交流异步电动机的轴被外力驱动而转动时,电动机
的转子会产生一个与正常运行相反的效果。
也就是说,机械能被转化为电能。
这是因为转子上的导体在旋转时,与定子中的磁场相互作用,导致感应电动势的产生。
3. 发电过程:通过反向工作,交流异步电动机变成了一个发电机。
当转子被机械驱动旋转时,导体中的电子受到磁场的作用而产生感应电动势。
这个感应电动势会通过定子绕组和输出端子输出,形成发电效果。
需要注意的是,交流异步电动机在发电模式下的效率和输出能力通常较低,比正常的交流发电机要差。
因此,交流异步电动机作为发电设备的使用范围相对有限,多用于小型发电装置或实验研究中。
总结起来,交流异步电动机发电的原理是将机械能转化为电能。
通过将机械驱动应用于电动机的转子,可以产生感应电动势并输出电能。
虽然效率相对较低,但这一原理仍然有其特定的应用领域。
异步电动机的工作原理引言:异步电动机是一种常见的交流电动机,广泛应用于工业生产和家庭用电中。
了解异步电动机的工作原理对于机电的选择、运行和维护都非常重要。
本文将详细介绍异步电动机的工作原理,包括结构、工作原理、转矩特性和控制方法等。
一、异步电动机的结构异步电动机主要由定子和转子两部份组成。
1. 定子:定子是由铁芯和绕组组成的。
铁芯通常由硅钢片叠压而成,以减少铁芯损耗。
绕组是由若干个线圈组成,线圈通常采用铜导线绕制。
2. 转子:转子是由铁芯和导体组成的。
铁芯通常采用堆叠的硅钢片,以减少铁芯损耗。
导体通常是铝或者铜材质,通过槽道固定在转子上。
二、异步电动机的工作原理异步电动机的工作原理基于电磁感应和电磁力的相互作用。
1. 电磁感应:当三相交流电流通过定子绕组时,会在定子绕组中产生旋转磁场。
这个旋转磁场是由三相电流的相位差所决定的。
旋转磁场的速度称为同步速度。
2. 电磁力:当转子中的导体处于旋转磁场中时,会感受到电磁力的作用。
根据洛伦兹力的原理,电流在磁场中受到的力会使转子开始旋转。
3. 工作原理:当异步电动机启动时,定子绕组中的三相交流电流产生旋转磁场。
由于转子中的导体感受到电磁力的作用,开始旋转。
然而,由于转子的旋转速度小于同步速度,因此转子始终滞后于旋转磁场。
这个滞后差距导致了转子上的感应电动势,产生了转矩,使转子继续旋转。
三、异步电动机的转矩特性异步电动机的转矩特性是指转矩与转速之间的关系。
根据转矩特性,可以了解机电在不同负载下的性能表现。
1. 启动转矩:启动转矩是指机电在启动时所产生的转矩。
启动转矩通常比额定转矩大数倍,以克服机电的静磨擦力和惯性力。
2. 峰值转矩:峰值转矩是指机电在额定电流下所能产生的最大转矩。
峰值转矩通常在额定转速的一半摆布。
3. 滑差:滑差是指转子转速与同步速度之间的差异。
滑差越大,转矩越大。
滑差越小,转矩越小。
四、异步电动机的控制方法异步电动机可以通过多种控制方法来实现不同的运行方式和调速要求。
异步电动机的工作原理异步电动机是一种常见的交流电动机,广泛应用于工业生产和家庭用电中。
它的工作原理基于电磁感应和磁场互作用的原理。
下面将详细介绍异步电动机的工作原理。
1. 电磁感应原理异步电动机的工作原理基于法拉第电磁感应定律。
当三相交流电源接通时,通过电源产生的电流流经定子绕组(又称为主绕组),产生一个旋转磁场。
这个旋转磁场是由三相电流在定子绕组中产生的,每一个相位电流在不同的时间瞬间通过定子绕组,因此形成为了一个旋转的磁场。
2. 磁场互作用原理当定子绕组中的旋转磁场与转子中的永磁体或者感应电流产生的磁场相互作用时,会在转子中产生感应电动势。
根据洛伦兹力的作用,感应电动势会使转子内的导体产生电流。
由于转子内的导体是闭合的,因此电流会形成一个环流,这个环流会产生一个磁场。
这个磁场与定子绕组中的旋转磁场相互作用,产生一个力矩,使得转子开始旋转。
3. 工作原理的细节在实际的异步电动机中,定子绕组和转子的结构有所不同,但工作原理基本相同。
定子绕组普通采用三相对称分布的绕组,以产生旋转磁场。
而转子普通采用铜条或者铝条绕成的绕组,通过滑环和刷子与外部电源相连,以产生感应电流。
在异步电动机工作过程中,定子绕组中的旋转磁场的频率和转子的转速有关。
当转子的转速接近旋转磁场的频率时,转子会尾随旋转磁场的旋转,实现同步运动。
如果转子的转速低于旋转磁场的频率,转子会以差速的方式旋转,这也是异步电动机的名称的由来。
为了提高异步电动机的效率和性能,通常会在转子上添加一些附加装置,如鼠笼式转子和深槽转子。
这些装置可以改变转子的电流分布,提高机电的起动性能和负载能力。
总结异步电动机的工作原理是基于电磁感应和磁场互作用的原理。
通过定子绕组产生的旋转磁场和转子中的磁场相互作用,产生一个力矩,使得转子开始旋转。
异步电动机广泛应用于各个领域,具有简单、可靠、高效的特点,是现代工业中不可或者缺的重要设备。
异步电机的工作原理
异步电机是一种常用的发电机,又称无刷直流电机、无刷电动机,它的运行依靠交流电源提供的相应频率的额定电压和电流来供其驱动,从而完成动力输出功能。
异步电机的工作原理:励磁绕组是由定子绕组和转子绕组构成,定子绕组通过交流电源输入额定电压、额定频率和电流。
定子绕组中的磁铁以恒定的方式产生一恒定的磁场,这个磁场被称为定子磁场。
当转子绕组的电流流动时,转子磁场的磁力线将与定子磁场产生相互作用而产生推力,最终推动转子转动,从而达到动力输出的目的。
异步电机的绕组构成为定子绕组和转子绕组,定子绕组是一个静态结构,转子绕组则由一组绕线和磁铁构成,绕线被分布在转子磁铁的外侧,而磁铁的数量和宜定齿数有关,由于每个细分齿两头可以接到绕线中,因此转子电阻也是恒定的,转子绕组在交流电源的额定电压作用下可以占的电动势。
此外,定子绕组中的磁铁形成的磁场被称为“定子磁场”,它是由定子电流流动产生的,转子绕组中的磁铁形成的磁场被称为“转子磁场”,它是由转子电流流动产生的,把定子磁场和转子磁场放在一起,它们将形成两个相反极性的磁场,而这种相反极性的磁场之间就会形成磁冲激力,磁冲激力与转矩正相关,随着转子电流的变化而变化,最终实现了机器的动力输出。
异步电机的主要优点在于无需启动器和其他调节器,使用简单方便,动力输出携带量大,且抗工作环境及时间改变的能力强。
另外,由于异步电机的运行方式特别适合容量大的机组,因此在发电、制造、水泥、海上油井等工程领域有着广泛的应用,被誉为世界上最常用的电机之一。
异步电机分析第一节异步电动机的工作原理1.、转差,转差率(为什么叫异步电动机?)∙切割磁力线是产生转子感应电流和电磁转矩的必要条件。
∙转子必须与旋转磁场保持一定的速度差,才可能切割磁力线。
∙旋转磁场的转速用n1表示,称为同步转速;转子的实际转速用n表示,转差Δn=n1-n。
∙转差率:∙转差率是异步电动机的一个基本变量,在分析异步电动机运行时有着重要的地位。
o起动瞬间,n = 0,s=1o理想空载运行时:n=n1,s=0o作为电动机运行时,s的范围在0---1之间。
o转差率一般很小,如s = 0.03。
o制动运行时,电磁转矩方向与转速方向相反,即n1与n反向,s>1o发电运行时,n高于同步转速n1,s<0.∙根据转差率可以区分异步电动机运行状态:∙2.电势平衡方程式1、定子绕组电势平衡方程式∙定子绕组接到交流电源上,与电源电压相平衡的电势(压降)包括:∙主电势(感应电势):o定子绕组通入三相对称交流电流时,将会产生旋转的主磁通,同时被定子绕组和转子绕组切割,并在其中产生感应电势。
o定子绕组感应电势的有效值:∙漏磁电势(漏抗压降)o定子漏磁通:仅与定子绕组相匝链。
o漏抗压将:∙电阻压降:∙定子电势平衡方程式:2、转子绕组的电势及电流∙转子绕组的感应电势o转子绕组切割主磁通的转速▪主磁通以同步速度旋转▪转子以转速n旋转▪转子绕组导体切割主磁通的相对转速为(n1-n)=sn1o转子绕组中感应电势的频率:▪公式:▪结论:由于s很小,转子感应电势频率很低。
0.5-3Hzo转子感应电势的有效值▪公式:▪感应电势与转差率正比。
▪对绕线式异步电机,转子绕组每相串联匝数,相数计算方法同定子绕组的计算。
▪对笼型转子来说,由于每个导条中电流相位均不一样,所以,每个导条即为一相,可见相数等于导条数即转子槽数;每相串联匝数为半匝即1/2。
▪注意转子不动时(s=1)时的感应电势与转子旋转是感应电势的关系。
∙转子绕组的阻抗o由于转子绕组是闭合的,所以有转子电流流过。
同样会产生漏磁电抗压降。
o漏抗公式:。
漏抗也与转差率正比。
转速越高,漏抗越小。
o考虑到转子绕组的相电阻后:∙转子绕组中的电流o转子绕组短路,转子电压为0,感应电势全部加在转子阻抗上o转子回路方程:o转子电流:,3.异步电动机的磁势平衡1、定子绕组的磁势∙大小(有效值)∙转速:2、转子绕组磁势∙大小:∙转速:o转子电流的频率o转子电流产生的旋转磁势的转速:o转子磁势的绝对转速(相对于不动的定子)∙结论:转子绕组的磁势与定子绕组的磁势转速相同,在空间相对静止。
3、磁势平衡方程式∙激磁电流和激磁磁势o产生主磁通所需要的电流称为激磁电流;o对应的磁势称为激磁磁势:∙激磁磁势近似不变o由电势方程式:;电源电压不变,阻抗压降很小,电势近似不变;o由公式:,近似不变;o可见,激磁磁势和激磁电流几乎不变。
∙空载运行时,激磁磁势全部由定子磁势提供,即:=∙负载运行时,转子绕组中有电流流过,产生一个同步旋转磁势,为了保持不变,定子磁势除了提供激磁磁势外,还必须抵消转子磁势的影响,即:∙异步电动机的磁势平衡方程:oooo结论:空载运行时,转子电流为0,定子电流等于激磁电流;负载时,定子电流随负载增大而增大。
第二节异步电动机的等效电路等效电路法是分析异步电动机的重要手段。
在异步电动机中,作等效电路遇到的两大障碍是:(1)定转子电路的频率不相同;(2)定转子边的相数,匝数,绕组系数等不相等。
所以,首先研究异步电动机的频率折算和绕组折算的问题。
一、频率折算(用静止的转子代替旋转的转子)∙转差率为s的异步电动机转子电路频率:∙转子静止时s=1;则转子频率等于定子频率。
∙频率折算后,希望磁势平衡不变,即转子电流不变:∙将上式略作变化:,此是可以理解为:转子不动,转子电阻为的异步电动机的转子电流,此电流和转子以转差率s旋转的,转子电阻为的异步电动机转子电流相等。
∙由以上原理可以得出频率折算的方法:给转子绕组电阻中,计入一个附加电阻,即可以把原来旋转的转子看成静止的转子。
∙进一步讨论:o不论静止或者旋转的转子,其转子磁势总以同步转速旋转,即转子磁势的转速不变,大小相位又没有变,故电机的磁势平衡依然维持。
o静止的转子不再输出机械功率,即电机的功率平衡中少了一大块机械功率。
o静止的转子中多了一个附加电阻,而电流有没有变,所以多了一个电阻功率。
o分析证明:附加电阻上消耗的电功率等于电机输出的机械功率。
二、绕组折算∙用绕组()等效替代绕组()代替的原则是:o磁势平衡不变o功率平衡不变∙电流折算:根据磁势不变:,得到:∙电势折算:磁通应不变:,得到:∙阻抗折算:功率不变:,得到:,对漏电抗有同样的结论。
∙折算后转子电路方程式:三、等效电路∙激磁回路:∙折算后的磁势方程式:∙经过频率折算和绕组折算后异步电动机的方程式:o∙等效电路:在异步电动机分析中具有重要地位。
∙四、相量图∙异步电动机的相量图类似于变压器相量图。
∙从转子电路方程出发可以一步一步作出异步电机相量图。
第三节异步电动机的功率平衡和转矩平衡关系功率变换和传递是电动机的主要功用。
一、功率平衡方程式,电机效率∙结合等效电路分析异步电动机功率流向。
∙异步电动机从电源获取电功率,即输入功率:∙此一功率首先通过定子绕组,产生定子铜耗:∙由此功率产生的旋转磁场掠过定转子铁心,产生铁耗:o定子铁心与旋转磁场相对转速为n1较大,故铁耗主要为定子铁耗:o转子铁心与旋转磁场相对转速为sn1较小,故转子铁耗可以忽略不计。
∙剩余功率将通过气隙磁场感应到转子绕组,此一功率称为电磁功率:∙电磁功率首先提供转子铜耗:∙剩余的电磁功率全部转化为机械功率:∙机械功率一部分克服机械损耗和附加损耗:∙其余功率为输出的机械功率:∙异步电动机的功率平衡方程式:∙几个重要的关系:;;;∙电机效率:二、转矩平衡方程∙转矩由机械功率产生:∙转矩平衡方程为:第四节异步电动机的电磁转矩和机械特性电磁转矩是异步电动机的驱动转矩,本节专题研究之。
一、电磁转矩∙基本公式:∙与直流电机类似的公式:∙∙根据简化等效电路算出转子电流:∙电磁转矩的实用公式:二、机械特性∙电动机的机械特性是指电磁转矩与转速之间的关系曲线。
∙异步电动机的机械特性就是T-s曲线。
∙几个关键点:o起动点o最大转矩点o额定工作点∙电动,发电,制动三种运行状态三、最大转矩,过载能力∙异步电动机的T-s曲线上有一个最高点;∙最大转矩可以根据高等数学中求极值的方法求得。
o令:,求得:o带入转矩公式,可得:∙过载能力:最大转矩与额定转矩之比:;(一般在1.6--2.2之间,起重,冶金电动机2-3)∙几个重要结论:o最大转矩与电网电压的平方成正比;o最大转矩近似于漏电抗反比o最大转矩的位置可以由转子电阻的大小来调整;o最大转矩的值与转子电阻值没有关系。
∙异步电动机调节转子电阻时机械特性的变化。
(看动画T-s)四、异步电动机的起动转矩,起动转矩倍数∙作出起动时(s=1)的(等效电路)可以直接求得起动电流和起动转矩。
∙起动电流指起动瞬间电机从电网吸收的电流,∙起动转矩则是起动瞬间电动机的电磁转矩:∙如果希望起动转矩等于最大转矩,则:令sm = 1,可得:∙对绕线式电动机:以上电阻指的是转子每相电阻与外串电阻之和。
另,实际电阻应反折算。
∙几个重要结论:o异步电动机的起动转矩与电压的平方成正比;o总漏抗越大,起动转矩越小;o绕线式异步电动机可以在转子回路串入适当的电阻一增大起动转矩;o当时,起动转矩最大。
五、转矩的实用计算公式:∙通过名牌数据求取电动机转矩的方法:∙第五节异步电动机工作特性分析异步电动机的工作特性是指在额定电压及额定频率下,电动机的主要物理量(转差率,转矩电流,效率,功率因数等随输出功率变化的关系曲线。
一、转差率特性∙∙随着负载功率的增加,转子电流增大,故转差率随输出功率增大而增大。
二、转矩特性∙异步电动机的输出转矩:∙转速的变换范围很小,从空载到满载,转速略有下降。
∙转矩曲线为一个上翘的曲线。
(近似直线)三、电流特性∙,空载时电流很小,随着负载电流增大,电机的输入电流增大。
四、效率特性∙∙其中铜耗随着负载的变化而变化(与负载电流的平方正比);铁耗和机械损耗近似不变;∙效率曲线有最大值,可变损耗等于不变损耗时,电机达到最大效率。
∙异步电动机额定效率载74-94%之间;最大效率发生在(0.7-1.0)倍额定效率处。
五、功率因数特性∙空载时,定子电流基本上用来产生主磁通,有功功率很小,功率因数也很低;∙随着负载电流增大,输入电流中的有功分量也增大,功率因数逐渐升高;∙在额定功率附近,功率因数达到最大值。
∙如果负载继续增大,则导致转子漏电抗增大(漏电抗与频率正比),从而引起功率因数下降。