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1、三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性第1頁(yè),共13頁(yè),2022年,5月20日,0點(diǎn)17分,星期日3.轉(zhuǎn)子電路的電流I2和功率因數(shù)cos2 轉(zhuǎn)子電路的電流I2、功率因數(shù)cos2與轉(zhuǎn)差率s的關(guān)系可用圖2-31的曲線表示。 4.定子電路的電流I1 與變壓器的電流變換原理相似,定子電路的電流I1與轉(zhuǎn)子電路的電流I2的比值也近似等于常數(shù)。 第2頁(yè),共13頁(yè),2022年,5月20日,0點(diǎn)17分,星期日二、三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性1.三相異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩(1)物理表達(dá)式 (2)參數(shù)表達(dá)式 2.三相異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)差率的關(guān)系 由參數(shù)表達(dá)式可知,當(dāng)U1、R2、X20為定值時(shí),電磁轉(zhuǎn)矩T隨轉(zhuǎn)差率s的變化而變化,如
2、圖2-32的Ts所示。 第3頁(yè),共13頁(yè),2022年,5月20日,0點(diǎn)17分,星期日 Ts曲線上升至下降的過(guò)程中,必出現(xiàn)一個(gè)最大值,此即為最大轉(zhuǎn)矩Tmax,產(chǎn)生最大轉(zhuǎn)矩時(shí)的轉(zhuǎn)差率稱(chēng)為臨界轉(zhuǎn)差率,記為sc。 可以求得產(chǎn)生最大電磁轉(zhuǎn)矩時(shí)的臨界轉(zhuǎn)差率和最大電磁轉(zhuǎn)矩分別為: 由此可知:scR2,而與U1無(wú)關(guān);而與R2無(wú)關(guān)。改變R2能使sc隨之改變,例如增加R2,Ts曲線便向右移動(dòng),如圖2-33所示。 第4頁(yè),共13頁(yè),2022年,5月20日,0點(diǎn)17分,星期日3.三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性 機(jī)械特性是指電動(dòng)機(jī)在一定運(yùn)行條件下(電源電壓一定時(shí)),電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系,即nf(T)曲線。 機(jī)械特性分
3、固有機(jī)械特性和人為機(jī)械特性?xún)煞N。(1)固有機(jī)械特性 異步電動(dòng)機(jī)的固有機(jī)械特性是指在額定電壓和額定頻率下,定子、轉(zhuǎn)子外接電阻為零時(shí),nf(T)曲線。當(dāng)UUN,ffN時(shí),固有機(jī)械特性曲線如圖2-34所示。應(yīng)注意曲線上的“兩段四點(diǎn)”。 第5頁(yè),共13頁(yè),2022年,5月20日,0點(diǎn)17分,星期日穩(wěn)定工作區(qū)和非穩(wěn)定工作區(qū) 非穩(wěn)定工作區(qū)AB段、穩(wěn)定工作區(qū)BD段。曲線上四個(gè)特殊點(diǎn)(三個(gè)重要轉(zhuǎn)矩)a.啟動(dòng)點(diǎn)A。 異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)能力通常用啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩的比值TstTN來(lái)表示,稱(chēng)為電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩系數(shù),并用kst表示,即 式中,TN電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩,它是電動(dòng)機(jī)額定運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)矩,可由銘牌上的PN和nN求取
4、式中,TN的單位為Nm;PN的單位為kW;nN的單位為r/min。 kst是異步電動(dòng)機(jī)的一項(xiàng)很重要的指標(biāo),對(duì)于一般的三相鼠籠式電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)能力不太大,kst1.82.2,起重和冶金專(zhuān)用的三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī),kst2.84.0。 第6頁(yè),共13頁(yè),2022年,5月20日,0點(diǎn)17分,星期日b.臨界點(diǎn)B。用過(guò)載系數(shù)m來(lái)表示電動(dòng)機(jī)的承受過(guò)載的能力 一般m1.82.2,起重和冶金專(zhuān)用的鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)的m還要大些。 c.同步點(diǎn)D。電動(dòng)機(jī)在理想空載時(shí),T0,nn1,s0,實(shí)際電動(dòng)機(jī)是不會(huì)在同步工作點(diǎn)運(yùn)行的。d.額定點(diǎn)C。BD段是穩(wěn)定運(yùn)行區(qū),即異步電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行區(qū)域?yàn)?ssc。為了使電動(dòng)機(jī)能夠適應(yīng)在短時(shí)
5、間過(guò)載而不停轉(zhuǎn),電動(dòng)機(jī)必須留有一定的過(guò)載能力,額定運(yùn)行點(diǎn)不宜靠近臨界點(diǎn),般sN0.020.06。第7頁(yè),共13頁(yè),2022年,5月20日,0點(diǎn)17分,星期日(2)人為機(jī)械特性 人為機(jī)械特性就是人為地改變電源參數(shù)或電動(dòng)機(jī)參數(shù)而得到的機(jī)械特性。降低定子電壓時(shí)的人為機(jī)械特性。如圖2-35所示。轉(zhuǎn)子電路串接對(duì)稱(chēng)電阻時(shí)的人為機(jī)械特性。如圖2-36所示。第8頁(yè),共13頁(yè),2022年,5月20日,0點(diǎn)17分,星期日三、三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性1.轉(zhuǎn)速特性nf(P2),如圖2-37所示。2.轉(zhuǎn)矩特性Tf(P2),如圖2-38所示。 3.定子電流特性I1f(P2),特性曲線如圖2-39所示。4.定子功率因數(shù)特性
6、cos1f(P2),特性曲線如圖2-39所示。5.效率特性f(P2),特性曲線如圖2-39所示。 第9頁(yè),共13頁(yè),2022年,5月20日,0點(diǎn)17分,星期日【任務(wù)實(shí)施】1.任務(wù)實(shí)施的內(nèi)容 測(cè)定三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率,由三相異步電動(dòng)機(jī)的負(fù)載實(shí)驗(yàn)測(cè)試工作特性。2.任務(wù)實(shí)施的要求 (1)掌握用日光燈法測(cè)轉(zhuǎn)差率的方法。 (2)掌握三相異步電動(dòng)機(jī)的負(fù)載試驗(yàn)的方法,測(cè)取三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的工作特性。3.設(shè)備器材 導(dǎo)軌、測(cè)速發(fā)電機(jī)及轉(zhuǎn)速表,1套;校正直流測(cè)功機(jī),1臺(tái);三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī),1臺(tái);交流電壓表、電流表,各1塊;功率表、功率因數(shù)表,各1塊;直流電壓表、電流表, 各1塊;三相可調(diào)電阻器,1只。
7、4.任務(wù)實(shí)施的步驟 (1)用日光燈法測(cè)定三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率 將觀察到的數(shù)據(jù)記錄于表2.12中。 第10頁(yè),共13頁(yè),2022年,5月20日,0點(diǎn)17分,星期日式中,t計(jì)數(shù)時(shí)間,單位為s;Nt秒內(nèi)圖案轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù);f1電源頻率,50Hz。 (2)三相異步電動(dòng)機(jī)的負(fù)載實(shí)驗(yàn)三相調(diào)壓交流電源 按圖2-40接線,同軸聯(lián)接負(fù)載電動(dòng)機(jī)。圖中Rf阻值為1800,RL的阻值為2250。第11頁(yè),共13頁(yè),2022年,5月20日,0點(diǎn)17分,星期日合上交流電源,調(diào)節(jié)調(diào)壓器逐漸升壓至額定電壓并保持不變。合上校正過(guò)的直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電源,調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流至校正值并保持不變。調(diào)節(jié)負(fù)載電阻RL,使電動(dòng)機(jī)的定子電流逐漸上升,直至電流上升到1.25倍額定電流。從這負(fù)載開(kāi)始,逐漸減小負(fù)載直至空載,在這范圍內(nèi)讀取異步電動(dòng)機(jī)的定子電流、輸入功率、轉(zhuǎn)速、直流電動(dòng)機(jī)的負(fù)載電流等數(shù)據(jù)。共取數(shù)據(jù)89組記錄于表2.13
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