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知识点13.4 三相异步电动机的机械特性
首先介绍转矩公式
我们定性的来看一下转距公式
三相异步电动机的电磁转矩
应该是和它磁场的强度成正比
和转子绕组的电流成正比
和功率因数成正比
其中磁场的强度和三相电源的线电压成正比
转子绕组的电流等于感应电动势的有效值
除转子绕组的阻抗模
在启动的瞬间转子与磁场相对运动的速度为
在电动机正常运转的时候
转子与磁场相对运动的速度为
因为B和三相电源的线电压成正比
把这些关系带入到I的表达式中
把这些关系带入到转矩的公式里面
就可以得到转矩公式
然后我们来看机械特性曲线
机械特性曲线是电磁转矩和转差率
或者是转速和电磁转矩的关系
从电磁转矩的公式我们可以定性地画出T-s曲线
在极值点之前分子起主要作用
分母的这一项可以给它忽略掉
所以这个时候随着s的增加T是逐渐增加的
到极值点以后分母的作用要大于分子的作用
随着s的增加T是逐渐减小的
所以它的特性曲线是这样一条曲线
这个是T-s曲线
但是机械特性曲线我们更常用的是
转速n和T的特性曲线
所以下面我们把T-s曲线转换成n-T曲线
在T-s曲线当中当s=0的时候
相应的转速n等于
当s=1的时候对应的n=0
所以我们把T-s曲线当中的s转换成n
得到了一个纵坐标是T横坐标是n的特性曲线
然后我们再把图像顺时针旋转90°
转换成了n-T曲线如图所示
在三相异步电动机的机械特性曲线上
把最大转矩对应的这个点标记为c
把T=0对应的这个点标记为d
当机械负载为恒转矩负载的时候
ac段是电动机的稳定运行区
假设电动机工作在b点
假定有一个扰动使负载转矩增加
会导致电动机转速下降
从机械特性曲线上我们可以发现
当电动机转速下降的时候
它输出的电磁转距会增加
这样电动机会重新稳定在一个新的工作点
电动机工作在ac这一段的时候
输出的电磁转矩可以随负载的变化而自动调整
这种能力称为自适应负载的能力
当ac段比较平坦的时候
我们说这个特性是硬机械特性
当ac段比较陡峭的时候称作是软机械特性
软机械特性和硬机械特性
分别适用于不同的应用场合
例如像车床电动机希望它的机械特性稍微硬一些
电车的电动机希望它的机械特性比较软一些
这样在平路的时候它的速度可以稍微快一些
爬坡的时候希望速度能够自动减慢
在恒转矩负载的时候
dc段是电动机不稳定运行区
假设电动机是工作在cd段的u点
那么当负载转矩有一个增量的时候
会导致转速下降
从特性曲线上来看当转速下降的时候
它输出的电磁转距会下降
这样的话转速会进一步的下降
直到n=0 那么电机就会烧毁
当负载转矩有一个减小的时候
会导致转速增加
同特性曲线上来看输出的电磁转距会增加
转速会进一步的增加
这样的话就会进入到稳定运行区ac段
所以dc段是电动机不稳定运行区
电动机的几个特殊的转距
一个是额定转矩
额定转矩可以根据电动机的额定转速
和额定功率来计算
其中9550就是由这个公式得到的
那么这样计算出来额定转矩的单位是牛顿·米
最大转矩表明了电动机带动最大负载的能力
电动机会停转
如果不及时断开电机会烧掉
最大转距地表示式
可以通过电磁转矩的表示式推导出来
过载系数定义为最大转矩和额定转矩的比
那么电动机的过载系数一般是在1.8到2.2之间
启动转矩是n=0的时候电动机输出的电磁转距
起动转矩表明了电动机带载启动的能力
如果电动机启动的时候启动转矩比负载转矩要小
那么电动机就不能启动
如果不及时断开电动机会烧坏
根据电磁转矩的这个公式可以计算它的启动转距
电动机的启动能力定义为
起动转矩和额定转矩的比在1.0到2.2之间
机械特性曲线和电路参数的关系
根据电磁转矩的公式
机械特性曲线和三相电源的线电压
电动机的特性曲线和转子电阻的关系
当转子电阻增加的时候
最大转距保持不变但是特性曲线会变软
启动转距会增加
绕线式三相异步电动机可以通过外接不同的电阻
来改变它的转子电阻
-1.1 电路变量及方向
--作业
-1.2 基尔霍夫定律
--作业
-1.3 电路元件
--作业
-1.4 两种电源的等效互换
--作业
-1.5 支路电流法
--作业
-1.6 节点电位法
--作业
-2.1 叠加定理
--作业
-2.2 等效电源定理之戴维宁定理
--作业
-2.3 等效电源定理之诺顿定理
--作业
-2.4 含受控源电路的分析方法
--作业
-3.1 SPICE电路文件
-第3讲 电路仿真软件SPICE--3.1 SPICE电路文件
-3.2 元件语句
-第3讲 电路仿真软件SPICE--3.2 元件语句
-3.3 直流分析与输出语句
-第3讲 电路仿真软件SPICE--3.3 直流分析与输出语句
-3.4 子电路与模型语句
-3.5 Aim-spice使用方法
-4.1 正弦交流电路的概念
-第4讲 正弦交流电路基础--4.1 正弦交流电路的概念
-4.2 正弦量的相量表示法
-第4讲 正弦交流电路基础--4.2 正弦量的相量表示法
-4.3 纯电阻交流电路
-第4讲 正弦交流电路基础--4.3 纯电阻交流电路
-4.4 纯电感交流电路
-第4讲 正弦交流电路基础--4.4 纯电感交流电路
-4.5 纯电容交流电路
-第4讲 正弦交流电路基础--4.5 纯电容交流电路
-5.1 RLC串联的交流电路
-第5讲 正弦交流电路的分析方法--5.1RLC串联的交流电路
-5.2 交流电路的一般分析方法
-第5讲正弦交流电路的分析方法--5.2交流电路的一般分析方法
-5.3 功率因数的提高
-第5讲 正弦交流电路的分析方法--5.3 功率因数的提高
-5.4正弦信号源与.tran分析语句
-第5讲--5.4正弦信号源与.tran分析语句
-6.1 串联谐振
--作业
-6.2 并联谐振
--作业
-6.3 电路的频率特性
--作业
-6.4 ac交流扫描分析语句及其应用
--作业
-6.5 RLC电路的串联谐振实验
--6.5Video
-7.1 三相交流电源
-第7讲 三相交流电路--7.1 三相交流电源
-7.2 负载星形连接的三相电路分析
-第7讲 三相交流电路--7.2 负载星形连接的三相电路分析
-7.3 负载三角形连接的三相电路分析
-第7讲 三相交流电路--7.3 负载三角形连接的三相电路分析
-7.4 三相电路功率
-第7讲 三相交流电路--7.4 三相电路功率
-7.5 安全用电常识
-7.6 用SPICE分析三相电路
-第7讲 三相交流电路--7.6 用SPICE分析三相电路
-7.7 三相电路实验
--Video
-8.1 非正弦周期交流信号的分解
--作业
-8.2 非正弦周期交流电路的分析计算
--作业
-8.3 有效值和平均功率
--作业
-8.4 用Spice分析非正弦交流电路
--作业
-9.1 换路定理与初始值的确定
--作业
-9.2 过渡过程的经典分析方法
-第9讲 电路的过渡过程之一--9.2 过渡过程的经典分析方法
-9.3过渡过程的三要素分析法
-第9讲 电路的过渡过程之一--9.3过渡过程的三要素分析法
-9.4 过渡过程的叠加分析方法
-第9讲 电路的过渡过程之一--9.4 过渡过程的叠加分析方法
-10.1 微分电路、积分电路与脉冲激励下的RC电路
-第10讲--10.1微分电路、积分电路与脉冲激励下的RC电路
-10.2 含有多个储能元件的一阶电路
-第10讲--10.2含有多个储能元件的一阶电路
-10.4 用Spice分析电路的过渡过程
-第10讲 --10.4 用Spice分析电路的过渡过程
-10.5 RC电路的过渡过程
--Video
-11.1 磁场的物理量与磁性材料
-第11讲 磁路与变压器--11.1 磁场的物理量与磁性材料
-11.2 安培环路定律和磁路的欧姆定律
-第11讲磁路与变压器--11.2安培环路定律和磁路的欧姆定律
-11.3 交流铁芯线圈
-第11讲 磁路与变压器--11.3 交流铁芯线圈
-11.4 变压器的结果与工作原理
-第11讲 磁路与变压器--11.4 变压器的结果与工作原理
-11.5 变压器的额定值及特殊变压器
-第11讲 磁路与变压器--11.5变压器的额定值及特殊变压器
-11.6 用SPICE分析变压器电路
-第11讲 磁路与变压器--11.6用SPICE分析变压器电路
-12.1 Multisim主要窗口组件
-第12讲--12.1 Multisim主要窗口组件
-12.2 电路图的编辑与测试
-第12讲 --12.2电路图的编辑与测试
-12.3 元件库
--12.3
-第12讲 电路仿真软件Multisim--12.3 元件库
-12.4 测试仪表
-第12讲 电路仿真软件Multisim--12.4 测试仪表
-12.5 Multisim的分析功能
-第12讲 --12.5 Multisim的分析功能
-12.6 用Multisim分析电路举例
-13.1 预备知识
-第13讲 电动机--13.1 预备知识
-13.2 异步电动机的转动原理
-第13讲 电动机--13.2 异步电动机的转动原理
-13.3 三相异步电动机的结构和工作原理
--作业
-13.4 三相异步电动机的机械特性
-第13讲 电动机--13.4 三相异步电动机的机械特性
-13.5 三相异步电动机的使用
-第13讲 电动机--13.5 三相异步电动机的使用
-13.6 单相异步电动机简介
-14.1 常用低压电器
-14.2 电动机的启-保-停控制及电机的保护
--作业
-14.3 基本控制环节
--作业
-14.4 综合举例
--Video
-14.5 继电器-接触器控制系统实验
--Video
-15.1 可编程控制器的组成与工作原理
--作业
-15.2 S7-200 PLC程序设计基础
--作业
-15.3 位逻辑指令
--作业
-15.4 定时器指令与计数器指令
--作业
--第十五讲讲义
-16.1 小型PLC控制系统的设计方法
-第16讲--16.1小型PLC控制系统的设计方法
-16.2 顺序功能图
-第16讲 可编程控制器之二--16.2 顺序功能图
-16.3 利用顺序控制继电器（SCR）编写程序
-第16讲--16.3 利用顺序控制继电器（SCR）编写程序
-16.4 Step7-Microwin的窗口组成
-16.5 Step7-Microwin使用举例
-期末考试--电工技术期末考试
