感应电动机的转矩-转差率曲线
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电机iq曲线
电机的iq曲线,也称为电机的电流-转矩曲线,是描述电机在不同电流(I)和转矩(Tq)下的性能表现。
这个曲线图通常用于展示电机在控制过程中的动态性能,特别是在矢量控制或场向量控制中。
在iq曲线图中,横轴通常表示d轴电流(Id),纵轴表示q 轴电流(Iq)。
d轴和q轴是电机控制中的两个重要参数,分别代表电机的磁场和电枢电流分量。
通过调整这两个电流分量,可以控制电机的转矩和转速。
在iq曲线图中,不同的曲线可能代表不同的运行状态或控制策略。
例如,一些曲线可能表示电机在不同负载下的效率变化,而另一些曲线可能表示电机在不同速度下的转矩输出。
通过分析iq曲线,工程师可以了解电机在不同条件下的性能表现,从而优化控制策略、提高电机效率或调整电机参数以满足特定应用需求。
此外,iq曲线还可以用于评估电机的热性能、动态响应和稳定性等关键指标。
请注意,以上解释基于一般的电机控制理论,具体的iq曲线解释可能因电机类型、控制策略和应用场景的不同而有所差异。
同步电动机转矩-转差率曲线仿真1.原理说明同步电动机的起动常常采用异步启动法,它可以分为两个过程,即未加励磁前的异步运行过程和增加励磁以后的同步牵入过程。
同步电机的异步起动过程中的异步运行并非稳定的异步运行,而是伴随着电磁和机械的瞬态变化,但是由于转子具有较大的转动惯量,就其电磁过程而言,其机械加速度可以忽略不计,这样可以近似的当作一系列不同转差率的稳态异步运行状态来处理,所得的曲线就是所谓的似稳态曲线。
同步电机起动时由于转子绕组不对称,在起动的过程中将会产生单轴转矩,造成转矩-转差率曲线在s=0.5附近下凹,严重的甚至小于负载转矩,使电机无法正常起动。
研究和绘制同步电机起动时的转矩-转差率曲线对于电机设计具有重要的意义。
同步电机在稳态异步运行时,假设它的端电压为三相对称变化且频率为1f ,对应同步角速度为1ω,转子角速度为ω时,相应转差率为11()/s ωωω=-,它将在转子中感应出1sf 频率的电流。
由于转子绕组不对称,这个转子电流将产生分别以1()s ωω+和1()s ωω-速度相对定子旋转,它们分别在定子绕组中感应出1f 和1(12)s f -频率的对称电流。
另外,如果转子励磁绕组外加直流励磁电流时,它还要感应出1(1)s f -频率的对称电流。
这样,同步电机异步运行时,若存在直流励磁,则定子绕组中将产生1f ,1(1)s f -和1(12)s f -频率的谐波电流,转子励磁绕组中将有直流及1sf 频率的电流,阻尼绕组中有1sf 频率的电流。
这样定子绕组三相电流可以写成如下的表达式:12312312312312cos cos(12)cos(1)sin sin(12)sin(1)222cos()cos[(12)]cos[(1)]333222sin()sin[(12)][sin(1)]3332cos()cos[(123a b c i A t A s t A s t A t A s t A s t i A t A s t A s t A t A s t A s t i A t A πππππππ=+-+-+'''+-+-=-+--+--+'''-+--+--=++-312322)]cos[(1)]33222sin()sin[(12)][sin(1)]333s t A s t A t A s t A s t πππππ++-++'''++-++-+ 如令:*111111*222222*33333311(),()2211(),()2211(),()22I A jA I A jA I A jA I A jA I A jA I A jA ''=-=+''=-=+''=-=+ 为了计算上的方便,选用1、2、0坐标系统,将a 、b 、c 三相坐标转换为1、2、0坐标系统,可得,,a b c i i i 转换为1、2、0分量:(12)(1)1123**(12)*(1)212300jt j s t j s t jt j s t j s t i I e I e I e i Ie I e I e i -------=++=++= 同理,假定三相对称的端电压为:cos sin 22cos()sin()3322cos()sin()33a b c u B t B tu B t B t u B t B t ππππ'=+'=-+-'=+++并令:*1()21()2UB jB UB jB '=-'=+则1*200jt jt u Ueu U e u -=== 采用电动机惯例时,同步电机的磁链,电压,转矩方程分别为:1122211()()()21()()()2j j j j j f s D j j j j j f s D e G p u e x p e i e x p e i e G p u e x p e i e x p e i θθθθθθθθθθψψ-----⎫=++⎪⎪⎬⎪=++⎪⎭111222s s u p r i u p r i ψψ=+⎫⎬=+⎭12212()em T j i i ψψ=-其中()G p 为运算电导,1()[()()]2s d q x p x p x p =+为平均运算电抗,1()[()()]2D d q x p x p x p =-为半差运算电抗。
(2)机械特性曲线在一定的电源电压U 1和转子电阻R 2下,电动机的转矩T 与转差率n 之间的关系曲线T=f(s)或转速与转矩的关系曲线n=f(T),称为电动机的机械特性曲线,如图所示。
在机械特性曲线上我们要讨论三个转矩:1).额定转矩T N额定转矩T N 是异步电动机带额定负载时,转轴上的输出转矩。
29550N P T n =式中P 2是电动机轴上输出的机械功率,其单位是瓦特,n 的单位是转/分,T N 的单位是牛·米。
当忽略电动机本身机械摩擦转矩T 0时,阻转矩近似为负载转矩T L ,电动机作等速旋转时,电磁转矩T 必与阻转矩T L 相等,即T =T L 。
额定负载时,则有T N =T L 。
2).最大转矩T mT m 又称为临界转矩,是电动机可能产生的最大电磁转矩。
它反映了电动机的过载能力。
最大转矩的转差率为S m ,此时的S m 叫做临界转差率,见图最大转矩Tm 与额定转矩T N 之比称为电动机的过载系数λ,即λ=Tm /T N一般三相异步的过载系数在1.8~2.2之间。
在选用电动机时,必须考虑可能出现的最大负载转矩,而后根据所选电动机的过载系数算出电动机的最大转矩,它必须大于最大负载转矩。
否则,就是重选电动机。
3).起动转矩T st ,T st 为电动机起动初始瞬间的转矩,即n=0,s =1时的转矩。
为确保电动机能够带额定负载起动,必须满足:T st >T N ,一般的三相异步电动机有T st /T N =1~2.2。
27.5感应电动机的工作特性27.5.1转速特性:)(2P f n =空载时,转子转速接近于同步转速。
随着负载的增大,转速降低。
是一条稍微向下倾斜的曲线。
27.5.2定子电流特性:)(21P f I =定子电流含有两个分量,即L m I I I 11∙∙∙+=,空载时,负载分量接近于零;随负载的增大而转子电流增大,与之平衡的定子电流负载分量也随之增大。
27.5.3功率因数特性: )(cos 21P f =ϕ感应机的总阻抗是电感性的,其功率因数总是滞后的。