4.7三相异步电动机的工作特性.pptVIP

4.7 三相异步电动机的工作特性 异步电动机的工作特性是指定子的电压及频率为额定时，电动机的转速n、定子电流I1、功率因数 、电磁转矩Tem、效率?等与输出功率P2的关系曲线。 上述关系曲线可以通过直接给异步电动机带负载测得，也可以利用等效电路参数计算得出。图4.17为三相异步电动机的工作特性曲线。 4.7.1 转速特性n=f (P2) 三相异步电动机空载时，转子的转速n接近于同步转速n1。随着负载的增加，转速n要略微降低，这时转子电动势 增大，从而使转子电流I2s增大，以产生较大的电磁转矩来平衡负载转矩。因此，随着P2的增加，转子转速n下降，转差率s增大。转速特性是一条“硬”特性，如图4.17所示。 4.7.2 转矩特性Tem=f (P2) 空载时 ，电磁转矩Tem等于空载制动转矩T0。随着P2的增加，已知 ，如n基本不变，则T2为过原点的直线。考虑到P2增加时，n稍有降低，故T2=f (P2)随着P2增加略向上偏离直线。在 式中。T0之值很小，而且认为它是与P2无关的常数。所以 将比平行上移T0数值，如图4.17所示。 4.7.3 定子电流特性I1=f (P2) 当电动机空载时，转子电流 近似为零，定子电流等于励磁电流I0。随着负载的增加，转速下降（s增大），转子电流增大，定子电流也增大。当P2 PN时，由于此时 降低，I1增长更快些。如图4.17所示。 4.7.4 功率因数特性cos?1=f (P2) 三相异步电动机运行时，必须从电网中吸取感性无功功率，它的功率因数总是滞后的，且永远小于1。电动机空载时，定子电流基本上只有励磁电流，功率因数很低，一般不超过0.2。当负载增加时，定子电流中的有功电流增加，使功率因数提高。接近额定负载时，功率因数也达到最高。超过额定负载时，由于转速降低较多，转差率增大，使转子电流与电动势之间的相位角?2增大，转子的功率因数下降较多，引起定子电流中的无功电流分量也增大，因而电动机的功率因 数 趋于下降，如图4.17所示。 4.7.5 效率特性?=fP(2) 根据 （4-42） 知道，电动机空载时 ， 随着输出功率 的增加，效率?也增加。在正常运行范围内，因主磁通变化很小，所以铁损耗变化不大，机械损耗变化也很小，合起来称不变损耗。定、转子铜损耗与电流平方成正比，随负载变化，称可变损耗。当不变损耗等于可变损耗时，电动机的效率达最大。对于中、小型异步电动机，大 约 时，效率最高。如果负载继续增大，效率反而降低。 由此可见，效率曲线和功率因数曲线都是在额定负载附近达到最高，因此选用电动机容量时，应注意使其与负载相匹配。如果选得过小，电动机长期过载运行影响寿命；如果选得过大，则功率因数和效率都很低，浪费能源。 * 图4.17 异步电动机的工作特性 *