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三相异步电动机的功率和转矩
【任务要求】
知识点
技能点
理解并掌握功率平衡方程
理解并掌握转矩平衡方程
功率平衡方程的分析与应用
转矩平衡方程的分析与应用
重点
难点
功率平衡方程
转矩平衡方程
【任务清单】
任务1：功率平衡方程
1、输入功率：：
2、功率损耗：
①定子铜损耗：；
②铁芯损耗：；
③转子铜耗：；
④机械损耗及附加损耗。
3、电磁功率：输入电功率扣除定子铜耗和铁损耗后，便为由气隙旋转磁场通过电磁感应传递到转子的电磁功率：
4、总机械功率：电磁功率减去转子绕组的铜耗后，即是电动机转子上的总机械功率，即：
可以推导出：；
以上两式说明，转差率INCLUDEPICTURE/ec/C6/Course/Content/N45/200704121527/05/image167.gifINETs越大，电磁功率消耗在转子铜耗中的比重就越大，电动机效率就越低，故异步电动机正常运行时，转差率较小，通常在0.01～0.06的范围内。当电机负载增加时，增加INCLUDEPICTURE/ec/C6/Course/Content/N45/200704121527/05/image167.gifINETs会使增加；如果人为地增加转子电阻，pCu2相应地增加，也会增加INCLUDEPICTURE/ec/C6/Course/Content/N45/200704121527/05/image167.gifINETs，使电机转速下降。
5、输出机械功率：总机械功率减去机械损耗和附加损耗后，才是转子输出的机械功率，即：
综上所得，功率平衡方程式为
三相异步电动机的效率为：
任务2：转矩平衡方程
功率等于转矩与机械角速度的乘积，即，可得转矩平衡方程式为
上式表明，当电动机稳定运行时，驱动性质的电磁转矩与制动性质的负载转矩及空载转矩相平衡。
由此可知，电磁转矩从转子方面看，它等于电磁功率除以转子机械角速度；从定子方面看，它又等于总机械功率除以同步机械角速度。
【任务拓展】
请认真思考并回答下列问题
1、三相异步电动机运行时，若负载转矩不变而电源电压下降10%，对电机的同步转速n1，转子转速n，主磁通Φm，功率因数cosφ1，电磁转矩TM有何影响？
2、分析转差率s对三相异步电动机效率的影响。
3、一台4极三相异步电动机，PN=90kW，UN=380V，△联结，fN=50Hz，PCu1=1450.9W，PFe=1428.8W，PCu2=819.1W，机械损耗Pfw=1800W，附加损耗Pad=1000W。试求：(1)总机械功率；(2)电磁功率；(3)额定转速；(4)电磁转矩；(5)空载转矩；(6)额定效率。
4、一台三相异步电动机，PN=7.5W，UN=380V，定子Δ接法，f=50Hz。额定负载运行时，pCu1=474W，pFe=231W，pΩ=45W，附加损耗37.5W，已知nN=960r/min，cosφN=0.824，试计算转子电流频率、转子铜耗、定子电流和电机效率。
答案请参考本节课件！
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