异步机16章原理课件.ppt

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1、第四篇异步机第16章原理16.1空载运行16.2负载运行16.3数学模型16.4功率和转矩16.5笼型转子华南理工大学电力学院程小华16.1.1空载特性16.1.2短路特性16.1异步电动机的基本特性空载特性的定义空载特性的功能：求励磁阻抗、铁耗机耗铁耗和机耗的分离励磁阻抗的计算16.1.1空载特性1定义-------空载电流I10和空载功率P10与端电压U1之间的关系：I10=f（U1）和P10=f（U1）。如图所示。参见下页T形电路。16.1.1异步电动机的空载特性-----开路特性用T形电路描述空载特性-----即开路特性2空载特性的功能求励磁阻抗-----Rm、Xm、Zm；求

2、铁耗机耗-----pFe、pΩ。3铁耗和机耗的分离空载时，电动机的输入功率P10用以定子铜耗pCua、铁耗和机耗，如上面第一式。从P10减去pCua即为铁耗机耗之和，如上面第二式。铁耗大约与端电压的平方成正比。机耗则与端电压的无关，仅与转速有关。把铁耗和机之和与端电压平方值的关系画成曲线pFe+pΩ=f（U12），如图示。该线基本上是一条直线，把该线延长到U1=0处，则该点的纵坐标就表示与端电压大小无关的机耗pΩ，虚线以上部分则是随电压而变化的铁耗。3铁耗和机耗的分离铁耗大约与端电压的平方成正比。机耗则与端电压的无关，仅与转速有关。把铁耗机耗之和与端电压平方值的关系画成曲线pFe+pΩ=f（

3、U12），如图示。该线基本上是一条直线，把该线延长到U1=0处，则该点的纵坐标就表示与端电压大小无关的机耗pΩ，虚线以上部分则是随电压而变化的铁耗。3铁耗和机耗的分离：续1理解pFe+pΩ=f（U12）：从Y=f(X)到Y=f(X2)以第一行为纵标，第二行为横标，得一抛物线。以第一行为纵标，第三行为横标，得一直线。比较可见，从Y=f(X)到Y=f(X2)，相当于对横标进行了拉伸----把一条抛物线拉成了一条直线。铁耗和机耗的分离：续2本页ppt不要求。有意思的是，如果进一步拉伸横标，画Y=f(X4)的图形，我们将得到一条以横轴为对称轴的抛物线。抛物线→直线→抛物线：物极必反。事实上，对横标的

4、拉伸相当于对纵标的压缩：沿纵轴进行平方压缩，直线就成了开口向右的抛物线了。4励磁阻抗的计算空载电阻R0、空载电抗X0、空载阻抗Z0励磁电阻Rm、励磁电抗Xm、励磁阻抗Zm各参数的意义---------参见下面的T形电路：励磁阻抗的计算：续1铁耗机耗分离以后，先算Rm：短路特性的定义短路特性的功能：求短路阻抗，求转子电阻，求原副电抗。短路阻抗的计算转子电阻的计算原副电抗的计算6饱和漏抗的概念------为电机设计服务，不要求。16.1.2短路特性------即堵转特性1定义-------堵转电流I1k和堵转功率P1k与端电压U1之间的关系：I1k=f（U1）和P1k=f（U1）。如图所示。参见

5、下页T形电路。16.1.2异步电动机的短路特性-----堵转特性用短路T形电路描述短路特性-----即堵转特性2短路特性的功能求短路阻抗-----Rk、Xk、Zk；求原副漏抗-----X1σ、X2σ；求转子电阻-----R2。短路阻抗的计算参见下面的电路----短路T形电路。转子电阻的计算一般Zm＞＞Z2σ′，堵转时励磁电流可略去不计，于是：5原副漏抗的计算一般X1σ和X2σ′相差不大，可近似认为二者相等。于是：6饱和漏抗的概念------为电机设计服务，不要求。16.2.1Te-s表达式的推导16.2.2Te-s表达式的图形16.2.3最大转矩三特征16.2.4过载能力16.2.5起动

6、转矩三特征16.2.6起动能力16.2.7机械特性----n-Te曲线16.2.8谐波磁场对Te-s曲线的影响----不要求。16.2异步电动机的转矩-转差率特性----Te-s曲线16.2.1Te-s表达式的推导1推导基于c的I2′准确表达式2推导基于c的I2′近似表达式3推导Te-s表达式1推导基于c的I2′准确表达式课本第154页有该表达式。2推导基于c的I2′近似表达式参见上页基于c的I2′准确表达式3推导Te-s表达式参见上页基于c的I2′近似表达式16.2.2Te-s表达式的图形1Te-s曲线2三种状态：电磁制动、电动、发电1Te-s曲线2三种状态：电磁制动状态、电动机状态、

7、发电机状态16.2.3最大转矩三特征特征1正比于电压平方特征2近似反比于漏抗之和特征3与转子电阻无关最大转矩特征1：正比于电压平方最大转矩特征2：近似反比于漏抗之和（忽略R1）最大转矩特征3：与转子电阻无关但临界转差率与转子电阻成正比。见下页图。最大转矩与转子电阻无关的图示：16.2.4过载能力电动机的最大转矩与额定转矩之比称为过载能力，记为kT。16.2.5起动转矩三特征特征1正比于电压平方特征2与漏抗之和