§3-6 三相异步电动机的机械特性(一)
2010-04-06 21:21阅读:
§3-6
三相异步电动机的机械特性
转矩特性曲线T=f(s)表示了电源电压一定时电磁转矩T与转差率S的关系。但在实际应用中,更直接需要了解的是电源电压一定时转速与电磁转矩T的关系,即n= f(T)曲线。这条曲线称为电动机的机械特性曲线。
在转矩特性曲线中,将S轴变换为
n轴,将
T轴平移到
S=1处,再按顺时针方向旋转
900,便得到机械特性曲线
n= f(
T)。
为了正确使用异步电动机,应注意n= f(T)曲线上的两个区域和三个重要转矩。
一、稳定区和不稳定区

转速上升,电磁转矩下降,当转速上升为某一定值时,电磁转矩T与负载转矩相等,此时转速不在上升,稳定运行在AB段。所以BC段为不稳定区,AB段为稳定区。
异步电动机一般都工作在稳定区域AB段上。在这区域里,负载转矩变化时,异步电动机的转速变化不大。一般仅2%—8%。这样的机械特性称为硬特性。这种硬特性很适宜于金属切削机床等加工场合。
二、三个重要转矩
1、额定转矩Te
电动机在额定电压下,以额定转速运行输出额定功率时,其轴上输出的转矩。
因为电动机转轴上的功率等于角速度ω和转矩T的乘积,即P=Tω,故
Te=Pe/ωe=
Pe×103/(2πNe/60)=9550 Pe /Ne
式中:Pe的单位为KW,Ne的单位为r/min,
Te的单位为N.m
异步电动机的额定工作点通常大约在机械特性稳定区的中部。为了避免电动机出现过热现象,一般不允许电动机在超过额定转矩的情况下长期运行,但允许短期过载运行。
2、最大转矩Tm
电动机转矩的最大值称为最大转矩。
最大转矩是电动机能够提供的极限转矩,由于它是机械特性上稳定区和不稳定区的分界点,故电动机运行中的机械负载不可超过最大转矩,否则电动机的转速将越来越低,很快导致堵转。异步电动机堵转时电流最大,一般达到额定电流的4—7倍,这样大的电流如果长时间通过定子绕组,会使电动机过热,甚至烧毁。因此异步电动机在运行时应注意避免出现堵转。一旦出现堵转应立即切断电源,并卸掉过重的负载。
为了描述电动机允许的瞬间过载能力,通常用最大转矩与额定转矩的比值Tm/Te来表示,称为过载系数λ。 λ=Tm/Te
一般λ=1.8—2.5。
3、起动转矩TQ
电动机刚接入电源但尚未转动时的转矩称为起动转矩。
如果起动转矩小于负载转矩,则电动机不能起动。与堵转同况。
当起动转矩大于负载转矩时,电动机沿着机械特性曲线很快进入稳定运行状态。
由于起动瞬间S=1(n=0)故由T=CU12
SR2/[(R22+(SX
20)2]得:
TQ=CU12
R2/[R22+X
202]
起动时f2很高,(X
20》R2)故TQ=CU12
R2/ X 202
异步电动机的起动能力通常用起动转矩与额定转矩的比值TQ
/Te=λQ来表示。λQ=0.9—1.8