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第五章的内容

第五章的内容. 异步电机的基本理论二 三相异步电动机的运行特性. 本节的主要内容. １、讲解例题 2 、三相异步电动机的运行特性 3 、 三相异步电机参数的测定. 例１、一台 JQ 2 － 52 － 6 异步电动机，额定电压 380 伏，定子三角形接法，频率 50Hz ，额定功率 7.5kw ，额定转速 960r/m ，额定负载时. 定子铜耗 474W ，铁耗 231W ，机械损耗 45w ，附加损耗 37.5w ，试计算额定负载时， （ 1 ）转差率； (2) 转子电流的频率； （ 3 ）转子铜耗；（ 4 ）效率；（ 5 ）定子电流。.

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Presentation Transcript

  1. 第五章的内容 异步电机的基本理论二 三相异步电动机的运行特性

  2. 本节的主要内容 • １、讲解例题 • 2、三相异步电动机的运行特性 • 3、三相异步电机参数的测定

  3. 例１、一台JQ2－52－6异步电动机，额定电压380伏，定子三角形接法，频率50Hz，额定功率7.5kw，额定转速960r/m，额定负载时例１、一台JQ2－52－6异步电动机，额定电压380伏，定子三角形接法，频率50Hz，额定功率7.5kw，额定转速960r/m，额定负载时 定子铜耗474W，铁耗231W，机械损耗45w，附加损耗37.5w，试计算额定负载时，（1）转差率；(2)转子电流的频率； （3）转子铜耗；（4）效率；（5）定子电流。

  4. 二 三相异步电动机的运行特性（工作特性、参数测定、转差率与转矩的关系等） 当 U1= U1N， f1 = f1N 时， n =f (P2) I1=f (P2) T =f (P2) cos1=f (P2) η =f (P2) 运行特性 标志感应电动机工作性能的主要指标有：

  5. （一）、工作特性的分析 • 1、转速特性 当P2↑→I2↑→Pcu2↑→S↑→n↓ • 因感应电动机中是Pcu2很小的，所以在额定负载时S=（2-5）%，也很小，相应地n=ns(1-s)=(0.98-0.95)ns所以转速特性曲线为一条略微倾斜的曲线，特性较硬

  6. 2 、电流特性 • U1=U1N f=fN I1=f（P2）I1=Im+（-） • 当P2=0 ≈0 I1=Im • P2↑→ ↑→I1↑ • 定子电流I1几乎随P2按正比例增加

  7. 3 功率因数特性：U1=U1N f=fN cosφ=f(P2) 　　由于异步电机等值电路求得的总阻抗是电感性的，所以它对电源来说相当于一个感性阻抗。因而其功率因数总是滞后的，它必须从电网吸取感性无功功率。P2=0时I1=Im主要用于无功激磁。 很低。P2上升时，转子电流有功分量增加，定子电流有功分量随之增加，使无功下降从而使 上升。负载继续增大，S较大，Φ2增大，使 下降，因而　　　　下降。所以有一最大功率因数。

  8. 4、转矩特性： • U1=U1N f=fN Te=f（P2） • Te=T2+T0= 从负载至满载范围内转速几乎不变，且T0认为基本不变。所以可近似认为是一条斜率为 的直线

  9. 5、效率特性：U1=U1N f=fN • 从空载到满载运行，由于主磁通和转速变化很 小，所以 和 （机械损耗）基本不变，可视为 不变损耗。而Pcu1,Pcu2,P⊿随负载变化而变化，称 为可变损耗 。P2=0,η=0当P2开始增加时可变损 增加较慢η上升很快。当 时η最大，当负载继续加大时，可变损耗增加很快，η反而下降。最大效率一般发生在（0.7-1.1）PN这一范围内异步机的额定效率一般约为74%-94%之间。

  10. 注：因感应电动机的效率和功率因数都在额定负载附近达到最注：因感应电动机的效率和功率因数都在额定负载附近达到最 大值。因此选用电动机时应使电动机的容量与负载匹配。 使电动机经济，合理和安全地利用。避免“大马拉小车”的情况。

  11. （二）、用直接负载法求取工作特性 • 先由空载实验测出 ，用电桥测R1 • 再做负载实验： 改变负载，分别记录下不同负载时的 然后计算出不同负载下的 （用 测功机可直接读取Te） ）

  12. 如由于条件所限，不能做负载实验。可利用等效电路计算工作特性。如由于条件所限，不能做负载实验。可利用等效电路计算工作特性。 • 因从空载到满载气隙磁场几乎不变，所以激磁阻抗认为是常数。且漏抗也为常数，这样等效电路中的参数在额定电压及额定频率下基本不变。

  13. 三、 三相异步电机参数的测定 • 异步电动机有两种参数。 • 一为激磁参数Zm ,Rm ,Xm， • 一为短路参数 　 • 这两种参数可由空载和短路实验测取。 。

  14. （一）、空载实验及激磁参数的测定 • 1、空载实验：测取 和分离. • 空载运行指 轴上不带负载运行.先将电机空载运行一段时间(30分钟)使其机械消耗达到稳定值.然后调节电压从(1.1-1.2)u1n降到0.3u1n左右作7-9组,记录 • 绘制空载特性曲线I10 ,

  15. 2、铁耗与机械耗的分离 • 空载时I2=0，输入功率用来补偿 而 与 无关，所以把不同电压下的 与端电压平方绘成曲线即

  16. 3、激磁参数的确定 • 空载时 ， ，转子呈开路状态 R1可实测 X1σ由短路实验确定

  17. （二）、短路实验及短路参数的测定 • 1、短路实验：短路实验也称堵转实验,即在n=0, s=1的情况下进行,堵转时T型等效电路中的附加电阻 • 应降低电源电压进行,一般从0.4U1N开始,逐点降低(小型电机如条件具备可以0.9U1N做起)记录U1,I1K,P1K绘制短路特性曲线I1K,P1K=f(u1)

  18. 2、短路参数的确定 • 堵转时s=1,

  19. 一台四极笼式异步电动机，PN＝200kw， U1N＝380V，定子三角形接法，定子额定电 流I1N＝234A，频率50Hz，定子铜耗5.12kw， 转子铜耗2.85kw，铁耗3.8kw，机械损耗 0.98kw，附加损耗3kw， ， ，产生最大转矩时 ， ， 起动时由于磁路饱和集肤效应的影响， ， ， 试求：额定负载下的转速，电磁转矩和效率。

  20. 本节总结 • １、掌握异步电动机各种典型运行工况下的转差率与等效电路中电阻的特点 • ２、掌握异步电动机工作特性中的转速特性、功率因数特性、转矩特性、效率特性 • ３、掌握三相异步电机参数测定的实验方法 • ４、了解三相异步电机参数测定的计算与数据处理过程

  21. 本章总结 • 掌握异步电动机的工作原理 • 掌握定子旋转磁场的概念、转子绕组切割的过程 • 掌握转差率的概念：起动、空载、稳定 • 掌握异步电动机的基本结构 • 掌握异步电动机的名牌数据 • 掌握异步电动机的定转子绕组的基本知识

  22. 本章总结 • 掌握单相电流产生的磁动势的性质 • 掌握三相电流产生的磁动势的性质 • 了解谐波磁动势的危害 • 掌握消除谐波磁动势的方法 • 掌握异步电动机定转子绕组内相电动势的推倒过程：记住公式、会计算求解、明确两个绕组系数的含义及公式

  23. 本章总结 • 了解磁通及磁动势的分布 • 掌握定转子电流产生的旋转磁场之间的关系 • 掌握电压平衡关系 • 掌握转子开路、短路两种工况下的等效电路、电路折算、分析一些现象

  24. 掌握各种工况下的转差率、转子电动势、定、转子磁动势及磁动势的关系掌握各种工况下的转差率、转子电动势、定、转子磁动势及磁动势的关系 • 掌握转子旋转时的转子绕组频率的折合、绕组的折合基本方程式、等值电路

  25. 掌握异步电动机的功率关系 • 掌握直流与异步电机在功率与转矩方面的区别与联系 • 掌握异步电动机的转矩关系 • 了解电磁转矩的物理表达式 • 掌握运用功率与转矩的关系求电磁转矩

  26. １、掌握异步电动机各种典型运行工况下的转差率与等效电路中电阻的特点１、掌握异步电动机各种典型运行工况下的转差率与等效电路中电阻的特点 • ２、掌握异步电动机工作特性中的转速特性、功率因数特性、转矩特性、效率特性 • ３、掌握三相异步电机参数测定的实验方法 • ４、了解三相异步电机参数测定的计算与数据处理过程

  27. 本节结束！

  28. I1 I2' R1 jX1 jX2'R2' I0 + U1 － 1－s s Rm Xm R2' E1 =E2' 异步电机的等效电路

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