异步电动机电磁转矩探析

2023-06-19 理论教育版权反馈

【摘要】：图3.2 异步电动机的机械特性2）在sm

在式（3.10）中若忽略励磁电流I′_m，则

式中，C₁为补偿系数，，一般L_m>>L_ls，所以可取C₁≈1。

电动机电磁转矩

式中，P_m为电动机电磁功率，；Ω₁为机械同步角速度，；n_p为电动机极对数；ω₁为角频率，ω₁=2πf₁。

所以

在式（3.15）中，令，可求得异步电动机的最大转矩T_emax和对应于最大转矩时的转差率s_m，即

根据式（3.15）和式（3.4）可以画出异步电动机的机械特性如图3.2所示，该机械特性的特点如下：

1）在0≤s≤s_m时，机械特性近似为一倾斜直线（n₀～B段），电动机电磁转矩T_e与转差率s近似成正比。

图3.2 异步电动机的机械特性

2）在s_m<s≤1时，机械特性接近双曲线（AB段），随电动机转差率s减小，电磁转矩T_e增加。

在电动机起动时，起动转矩为T_q，随转速升高，转差率减小，电动机的电磁转矩增大（AB段），因此电动机很快起动升速。当转矩达到最大值T_emax后，电动机工作进入线性段（n₀～B），并沿线性线段迅速上升到空载转速n₀。如果电动机带有负载，负载转矩为T_L，电动机将在C点稳定工作。在C点，电动机转速为n₁，较电动机空载转速的转速降为Δn=n₀-n₁，相应电动机转差率为。机械特性的n₀～B段是异步电动机的工作区，AB段为不稳定区，因为在AB段的D点，尽管有T_e=T_L，但是在D点电动机不能稳定工作。在AB段，若略有扰动使转速降低，将有电磁转矩T_e<T_L，使电动机转速进一步下降，不能回到D点；若略有扰动使转速升高，将有T_e>T_L，电动机将继续加速，沿D→B→C，最后在C点稳定工作。因此，机械特性的AB段是电动机的不稳定工作区。异步电动机在额定电压、额定频率时的机械特性也称固有机械特性。

异步电动机电磁转矩探析

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