电机学一参测工特.pptxVIP

16? 异步电动机的特性16.1 异步电动机的基波特性 (参数测定)16.2 异步电动机的电磁转矩 (T-s曲线)16.3 异步电动机的工作特性16.1? IM的基本特性(参数测定)一、空载试验 如变压器一样，对于已制成的异步电机可以通过空载试验和短路试验来测定其参数。试验目的：测定励磁电阻Rm、励磁电抗Xm、铁耗pFe、机械损耗pmec。试验方法：试验时电机轴上不带负载，用三相调压器对电机供电，使定子端电压从(1.1～1.3)UN开始，逐渐降低电压，空载电流逐渐减少，直到电动机转速发生明显下降，空载电流明显回升为止。在这个过程中，记录电动机的端电压U1、空载电流I0、空载损耗p0、转速n。绘制空载特性曲线如图所示。计算处理方法： 由于异步电动机空载时转子电流小，转子铜耗可以忽略不计。在这种情况下，定子输入功率消耗在定子铜耗m1I02R1、铁耗pFe、机械损耗pmec、空载附加损耗pad0上: p0=m1I02R1+pFe+pmec+pad0 从输入功率p0中扣除定子铜耗，得p0 p0=p0-m1I02R=pFe+pmec+pad01、机械损耗的求法 损耗分离：在p0的三项损耗中，机械损耗pmec与电压U1无关，在电动机转速变化不大时，可以认为是常数。pFe+pad0可以近似认为与磁密的平方成正比，因而可近似认为与电压的平方成正比。故p0与U12的关系曲线近似为一直线。 其延长线与纵轴交点即为机械损耗pmec。空载附加损耗相对较小，可以用其它试验将之与铁耗分离，也可根据统计值估计pad0，从而得到铁耗pFe。2、空载等效阻抗的计算： Z0 =U1／I0R0= p0／3I02X0=(Z02-R02)1/2由于电动机空载，s≈0，转子支路近似开路，则 X0=Xm＋X1σ即Xm=X0－X1σ 式中，定子漏电抗X1σ将由短路试验测出。在已知额定电压下铁耗pFe的情况下，励磁电阻 Rm=pFe／3I02 二、短路试验 1. 试验目的：测定短路阻抗、转子电阻、定、转子漏抗。2. 试验方法：将转子堵住，在定子端施加电压，从0.4UN开始逐渐降低，记录定子绕组端电压Uk、定子电流Ik、定子端输入功率Pk，作出异步电机的短路特性Ik=f(Uk)，Pk=f(Uk)，如图所示。根据短路特性曲线，取额定电流点的Uk(相电压)、Ik(相电流)、Pk(三相短路损耗)。3. 短路等效阻抗计算 Zk =Uk／IkRk=Pk／3Ik2Xk=(Zk2-Rk2)1/2 根据短路时的等效电路，由于XmRm，忽略Rm，并近似认为X1σ=X2σ。考虑到X0=Xm+X1σ(空载试验)，可推导出 对于大中型异步电机，由于Xm很大，励磁支路可以近似认为开路，这时Rk=R1+R2X1σ =X2σ=Xk／216.2 异步电机的电磁转矩(T-s曲线)（IM的电磁转矩有三种表达方式 )一、物理表达式 异步电机电磁转矩的物理表达式描述了电磁转矩与主磁通、转子有功电流的关系。 Tem=CTΦmI2a CT为与电机结构有关的常数；I2a=I2cosφ2为转子电流的有功分量。二、参数表达式 异步电机电磁转矩的参数表达式描述了电磁转矩与参数的关系，由简化等效电路推导出表达式如下1. Tem与U12成正比。2. f1↑→ Tem ↓。3. 漏电抗Xk↑→ Tem↓。三、T-s曲线表示 1. ?Tem-s曲线 在电压U1、频率f1为常数时，电机的参数可以认为是常数，电磁转矩仅与s有关，其关系曲线Tem=f(s)如图所示。1.Tem曲线的幅度与U12成正比。2. 三个特殊点① 同步点：s=0，n=n1，旋转磁场相对于转子静止，Tem=0。② 最大转矩点：s=sm ，临界转差率sm ，特点是与R2成正比，与Xk成反比。 Tmax的特点是与R2无关。 过载倍数kMkM=Tmax／TNTN为额定负载转矩TN=PN/ΩN2. 三个特殊点(续)③ 起动点：s=1 ，n=0，转子静止，Tem= Tst 。★ 起动转矩倍数：kst=Tst／TN一般 IM的 kst =1.0～2.0；特殊用途kst = 2.8～4.016.3 异步电动机的工作特性异步电动机的工作特性是指：在额定电压、额定频率下，异步电动机的转速n、效率η、功率因数cosφ1、输出转矩T2、定子电流I1与输出功率P2的关系曲线，即n、η、cosφ1、T2、I1 = f(P2)。 IM 的工作特性可用计算的方法来获得。在已知等效电路各参数、机械损耗、附加损耗的情况下，给定一系列的转差s，可计算出工作特性。对于已制成的异步电动机，其工作特性也可以通过试验求得。 IM的工作特性 曲线：