电动机负载变化时的工作状态：以负载增加为例

2023-06-24 理论教育版权反馈

【摘要】：当负载转矩由TLA增加至TLC时，由于电动机的转矩小于负载转矩，故转速下降。而机械特性曲线表明，在转速下降的同时，电动机的电磁转矩TM将增加，一直增加到TMC=TLC时，重又处于平衡状态。

1.基本分析负载转矩的增加，意味着转子侧的输出功率增加了。在刚增加的瞬间，定子侧的输入功率并未变化，于是作为中间环节的磁场能量必然减小。减小了的磁场能反映到定子侧，又必使定子的输入功率增加，最后达到新的平衡。

2.变化过程

（1）负载增加的结果是转矩平衡方程被破坏（T_M<T_L），转速n_M开始下降。

（2）在转速n_M下降的同时，转差Δn和转差率s增大，负载的等效电阻（r₂/s）减小，使转子电流I₂增大。

（3）随着转子电流I₂和磁动势I₂N₂的增大，使原有的磁动势平衡方程被破坏，励磁磁动势I₀N₁和磁通Φ_M将减小。

（4）磁通Φ_M的减小，又使反电动势E₁也减小，定子侧的电动势平衡方程被破环，定子电流I₁和磁动势I₁N₁增大。

（5）在转速n_M下降、转子电流I₂增大的同时，电磁转矩T_M也开始增大，直至电磁转矩T_M和负载转矩T_L重又平衡（T_M≈T_L）时为止。这时，转速已经有所下降了。

（6）随着定子电流I₁和磁动势I₁N₁的增大，励磁磁动势I₀N₁和磁通Φ_M又将增大。但由于反电动势E₁的减小是和磁通Φ_M的减小相关联的，故总体来说，磁通Φ_M是略有减少的。

结果是：负载增加时，电动机是通过减小磁通向电源“索取”更大输入功率的。

3.从机械特性看负载增大后的重新平衡过程

（1）由于电动机本身的条件并无变化，故机械特性曲线也没有变化。

（2）当负载转矩由T_LA增加至T_LC时，由于电动机的转矩小于负载转矩（T_MA<T_LC），故转速下降。而机械特性曲线表明，在转速下降的同时，电动机的电磁转矩T_M将增加，一直增加到T_MC=T_LC时，重又处于平衡状态。这时，转速降为n_C，工作点移至C点，如图1-30c所示。