第三篇 异步电机.ppt

3 异步电机 主磁通是通过气隙并同时与定、转子绕组相交链的磁通，它经过的磁路(称为主磁路)包括气隙、定子齿、定子轭、转子齿、转子轭等五部分。如下图所示。 若主磁路的磁化曲线用一条线性化的磁化曲线来代替，则主磁通将与激磁电流成正比；于是可认为 　与 　之间具有下列关系： 定子漏磁通又可分为槽漏磁、端部漏磁和谐波漏磁等三部分，槽漏磁和端部漏磁如图所示。 定子漏磁通　 将在定子绕组中感应漏磁电动势 。把 作为负漏抗压降来处理，可得 负载时转子磁动势的基波对气隙磁场的影响，称为转子反应。转子反应有两个作用： 使气隙磁场的大小和空间相位发生变化，从而引起定子感应电动势和定子电流发生变化。 它与主磁场相互作用，产生所需要的电磁转矩，以带动轴上的机械负载。 异步电机定、转子耦合电路图 折算前后，转子磁势大小应保持不变： 异步电机定、转子耦合电路图 临界转速 (3) 临界状态（M 点） n0 n T O M 对应 s = sM，T = TM 的状态。 nM TM 临界状态明了电动机的 短时过载能力。 过载倍数 αMT = TM TN Y 系列三相异步电动机 ?MT = 2 ~ 2.2 临界转差率sM sM = sN (?MT＋ ?MT2－1 ) 【例 4.1.2 】 一台Y225M－2 型三相异步电 动机，若 TL = 200 N·m，试问能否带此负载： (1) 长期运行；(2) 短时运行； (3) 直接起动（设 Ist 在允许范围内）。 解： 查电工手册得知该电机的 PN = 45 kW， nN = 2 970 r/min，?MT = 2.2， ?st = 2.0。 (1) 电动机的额定转矩 60 2? TN = PN nN 60 2×3.14 = = 145 N·m 45×103 2 970 由于 TN＜TL ，故不能带此负载长期运行。 (2) 电动机的最大转矩 TM = ?MT TN = 2.2×145 N·m = 319 N·m 由于 TM＞TL ，故可以带此负载短时运行。 (3) 电动机的起动转矩 Tst = ?st TN = 2.0×145 N·m = 290 N·m 由于 Tst＞TL ，且超过 1.1 倍 TL ，故可以带此负 载直接起动。 U1＞U1 (1) 降低定子电压时的人为特性 sM T s O U1 U1 U1＞U1 sM n T O U1 U1 m1 R2 Ω0 s T = I22 1 sN I2N2 = 1 s I22 降低 U1 转速稳定后 T = TL s ＞s n＜n I2＞I2 人为机械特性 三相感应电动机降压时的人为机械特性 n sm 0 TL UN Tst Tmax T n1 0.8UN 0.64Mst 0.64Mm (1) 降低定子电压时的人为特性 R2 ＜ R2 R2=X2 (2) 转子电阻增加时的人为特性 根据 sM = R2 /X2 ， TM 与 R2 无关。 T s O TM sM＜1 sM=1 sM＞1 当 R2＜X2 时， sM＜1， R2?→Tst?。 当 R2 = X2 时， sM = 1，Tst = TM。 当 R2＞X2 时， sM＞1，R2?→Tst ? 。 R2＜X2 R2＞X2 根据 sM = r’2 /(x1+x’2) , Tm 与 r2 无关。 r2+Rs3 Tst2 sm2 r2+Rs2 Tst1 sm1 r2+Rs1 1 0 Tst Tm Tem s n 0 n1 sm r2 Rs1 Rs2Rs3 (2) 转子电阻增加时的人为特性 (3) 定子电路串对称电阻或对称电抗的人为特性 Xs1 Xs , Rs1Rs 1 0 Tm T sm s n 0 n1 xs1 Tm’ S’m Xs , Rs Tm , Sm均减小，n1不变 (4) 定子频率改变时的人为特性 ① f1＜ fN E1 4.44 f1 kw1N1 Φm = ≈ U1 4.44 f1 kw1N1 为保持 Φm = 常数 = 常数 U1 f1 因为 n0∝ f1 , sM∝ 1 f1 所以 △n = n0－nM = sM n0 （不变） TM = KT pU12 2f