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感应电动机的功率和电磁转矩

2015-2-8 10:58| 发布者: admin| 查看: 4441| 评论: 0

摘要: 异步电动机是一种机电能量转换元件,是通过电磁感应作用把电能传送到转子再转化为轴输出机械能。本节从能量观点出发阐述电动机的能量转换过程,分析其功率和转矩的平衡关系。 一、功率转换过程和功率平衡方程式 感 ...
   异步电动机是一种机电能量转换元件,是通过电磁感应作用把电能传送到转子再转化为轴输出机械能。本节从能量观点出发阐述电动机的能量转换过程,分析其功率和转矩的平衡关系。

    一、功率转换过程和功率平衡方程式

    感应电机运行时,不可避免地存在着一定的损耗,本节着重分析各种损耗之间的关系。

    由气隙旋转磁场通过电磁感应传递到转子的功率,称为电磁功率

    

    转子旋转的总机械功率

    

    转子轴端输出的机械功率P2

    

    感应电动机的功率平衡方程为:

    

    功率变换过程可用功率图(图1)表示。

    

图1感应电动机的功率图

    从电路的观点看

     

这是在分析感应电动机的特性中很重要的公式。它说明转差s越大,电磁功率消耗在转子铜耗中的比重就越大,电动机的效率就越低,所以感应电动机一般都运行在s=0.02~0.06的范围内。同时也说明,只要知道了感应电动机的转子铜耗和转速,就可求出电磁功率和总机械功率。

    二、转矩平衡方程式

    当电机稳定运行时,作用在电机上有三个转矩。

    1)使电机旋转的转矩Tem。

    2)由电机的机械损耗和附加损耗引起的空载制动转矩T0。

    3)由电机所拖动的负载的反作用转矩T2。

    显然 Tem=T0+T2

    三、电磁转矩公式

    1.电磁转矩的物理表达式

    上式表明,电磁转矩的大小与主磁通及转子电流的有功分量的乘积成正比,即电磁转矩是由气隙磁场与转子电流有功分量共同作用产生的。电动机中电流.磁通与作用力这3个量的方向符合左手定则这一物理规则,故称物理表达式。主要用于定性分析异步电动机电磁转矩大小。

    2.电磁转矩的参数表达式

    根据感应电动机的简化等效电路

    

    考虑,可得

    因为式中表示了转矩T与转差率s的关系,所以也称为T—s曲线方程。

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