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极对数 旋转磁场的磁极对数 与三相绕组的排列有关 O W1 U1 V1 W1 V1 U2 U2 U1 V2 V2 W2 W2 4.旋转磁场的转速 工频: 旋转磁场的转速取决于磁场的极对数 p=1时 U1 V1 W2 U2 W1 V2 U1 V1 W2 U2 W1 V2 U1 V1 W2 U2 W1 V2 O p=2时 0 旋转磁场转速n0与极对数 p 的关系 旋转磁场转速n0与频率f1和极对数p有关。 可见: 极对数 每个电流周期 磁场转过的空间角度 同步转速 4.2.2 电动机的转动原理 ? ? ? S N ? n0 n e( i ) f f 转子 导体 旋转磁极形成旋转磁场,旋转磁场的转速也称为同步转速。笼型转子在旋转磁场的作用下也转动起来,其转向与旋转磁场的转向相同。 4.2.3 转差率 s 转差率 0 s ? sN = 0.015 ~ 0.06 转子转速 n = (1 – s) n0 [例 1] 已知 n = 975 r/min,f1 = 50 Hz。求:p、s、f2。 [解] p = 3 s = n1? n n1 1000 ? 975 1000 = = 0.025 4.3 三相异步电动机的电路分析 下图所示是三相异步电动机每相电路图。 和变压器相比: 定子绕组相当于变压器的一次绕组。 转子绕组相当于变压器的二次绕组。 4.3.1 定子电路 定子电路 jX1 R1 + ? + ? + ? 定子的内阻抗: Z1 = R1 + jX1 忽略 Z1 U1 ? E1= 4.44 f1N1? ?: 旋转磁场每极磁通; N1:每相定子绕组匝数; f1: 定子电流频率。 4.3.2 转子电路 R2 jX2 转子电路 + ? ? + 1.转子频率 f2 R2 jX2 转子电路 + ? ? + 2.转子电动势 E2 转子内阻抗: Z2 = R2 + jX2 转子电动势: E2 = 4.44 f2N2? = 4.44 sf1N2? = sE20 3.转子感抗 X2 4.转子电流 I2 R2 jX2 转子电路 + ? ? + 5.转子电路的功率因数 cos?2 I2 cos? 2 cos? 2 I2 O s 1 4.4 三相异步电动机的转矩与机械特性4.4.1 转矩公式 电磁转矩 T = KT ? I2 cos? 2 电磁转矩是由旋转磁场的磁通 ? 和转子电流的 I2 有功分量相互作用而产生的,所以 与结构有关的常数 常数 4.4.1 转矩公式 4.4.2 机械特性曲线 s T 1 0 Tst Tm sm sN TN 转矩特性 T = f (s) T 与 成正比 机械特性曲线 n = f (T ) 1.额定转矩 TN T = TC = T2 + T0 ? T2 P2:电动机轴上的输出功率 P2 单位:瓦(W) N 单位:转分(r/min) T 单位:牛米(N ·m) n Tst T2 = TN (在 b 点) O n0 T Tm nN TN b a 由 dT/ds = 0,得 sm = ± –— R2 X20 sm = –— R2 X20 取正值 sm — 称为临界转差率 代入 T 的表达式 求得最大转矩 Tmax ? U12 2.最大转矩 T max 不同电源电压的转矩特性 n O n0 T Tst T max nN TN d U1 (4) sm = R2 /X20 结论: (1) Tmax ? U12 (2) Tmax 与 R2 无关 (3) 过载系数 ? ? Tmax ? T N ? ? 1.8 ? 2.2 sm 与 U1 无关 2.最大转矩 Tmax 不同转子电阻的转矩特性 n O n0 T Tmax R2 起动瞬间 n = 0,s = 1 U1↓→ Tst ↓↓ R2↑→ Tst↑ 负载转矩 T2 Tst ,不能起动。 负载转矩 T2 Tst ,可带负载起动。 ?st ? Tst ? TN 一般 ?st ? 1.0 ? 2.2 起动转矩倍数 3.起动转矩 Tst [例 1] 已知 PN = 4.5 kW,nN = 950r/min,?N = 84.5%,U = 380 V,f1 = 50 Hz,? = 2,?st = 1.7。求:(1)磁极对数 p;(2)s;(3)TN;(4)输入功率 P1;(5)Tmax;(6)Tst。 [解] (1) p = 3 s = n0 ? nN n1 1000 ? 950 1000 = = 0.05 (2) (3) TN = 9.55 PN nN = 9.55 4.5 ? 103 950 = 45.24 N·m (4) P1
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