机械特性(ppt文档).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,*,复 习,1,、定子,(,不动的部分,),主要由机座、定子铁心和定子绕组等组成,2,、转子,由转子铁心、转子绕组和转轴构成,(,转动的部分,),一、三相异步电动机的基本构造,作用：,通入三相交流电，建立旋转磁场。,作用：,产生感应电动势和感应电流，并形成电磁转矩。,二、异步电动机的转动原理,定子绕组通电,转子导体（闭合）切割磁力线产生感应电动势及感应电流,带电的转子导体在磁场中受力（左手定则）,旋转磁场,（,转速为,n,1,）,转子导体受到电磁转矩,T,的作用,转子转动起来，且与旋转磁场同方向，转速为,n,旋转磁场转速,:,无转矩,转子与旋转磁场间没有相对运动,无转子电动势（转子导体不切割磁力线）,转子无电流,提 示,：,转子不能转动,电动机转速,:,n,和,n,1,是否相等,？,异步电机：,n,n,1,，,且,n T,L,电机能起动，否则将起动不了。,2,、曲线,启动转矩倍数：,三相异步机,4),、启动转矩倍数,st=Tst/TN,反映异步电动机的起动能力,。,（起动转矩）,2,、曲线,(3),、起动点,A,反映电机带动最大负载的能力,（,4,）、临界点,P,（最大转矩）,2,、曲线,2),s,m,与,R,2,有关,，,R,2,s,m,n,。,3,）工作时，一定令负载转矩 ，否则,电机将停转。致使,电机严重过热,过载系数：,三相异步机：,它表征了电动机能够承受冲击负载的能力大小，是电动机的又一个重要运行参数。,（,4,）、临界点,P,（最大转矩）,例,(1),解,:,一台,Y225M-4,型的三相异步电 动机，定子绕组,型联结，其额定数据为：,P,N,=45kW,n,N,=1480r/min,，,U,N,=380V,，,N,=92.3%,，,cos,N,=0.88,，,I,st,/,I,N,=7.0,T,st,/,T,N,=1.9,，,T,m,/,T,N,=2.2,，,求：,(,1),额定电流,I,N,；,(2),额定转差率,s,N,；,(3),额定转矩,T,N,、,最大转矩,T,max,、,和起动转矩,T,N,(,2),由,n,N,=1480r/min,，可知,p,=2,(3),有一台异步电动机的技术数据为：,额定功率,P,N,=40kW,形连接,额定电压,U,N,=380 V,额定转速,n,N,=1470r/min,额定效率,=90%,定子功率因数,cos,=0.85,启动能力,st,=1.2,过载系数,m,=2,工频,f,1,=50Hz,启动电流比,K,I,=,I,st,/,I,N,=7,。,例,5,：,试求：,(1),极对数,p,；,(2),额定转差率,s,N,；,(3),额定转矩,T,N,；,(4),最大转矩,T,m,；,(5),直接启动转矩,T,st,；,(6),额定电流,I,N,；,(7),直接启动电流,I,st,。,解：,（,1,）求极对数,p,因为,n,N,=1470r/min,，所以,n,1,=1500r/min,，故得：,P,=60,f,1,/,n,1,=6050/1500=2,(2),求额定转差率,s,N,s,N,=(,n,1,n,N,)/,n,1,100%,=(1500-1470)/1500100%=2%,(3),求额定转矩,T,N,T,N,=9.550,P,N,/,n,N,=9.55040000/1470 N,m=259.9 N,m,(4),求最大转矩,T,m,T,m,=,m,T,N,=2259.9 N,m=519.8 N,m,（,5,）,求直接启动转矩,T,st,T,st,=,S,T,T,N,=1.2259.9 N,m=311.9 N,m,（,7,）,求直接启动电流,Ist,（,6,）,求额定电流,I,N,人为改变,定子电压,U1,、,定子电源频率,f1,、定子极对数、,定子回路电阻或电抗,、,转子回路电阻或电抗,中的一个或多个参数所得到的机械特性称为异步电动机的人为机械特性。,三、人为机械特性,1,、降低电源电压,U,1,人为机械特性,U,T,m,T,st,T,L,T,O,三、人为机械特性,（,1,）、,n1,、,Sm,不变。,（,2,）、,T,L,不变，,S,增大，,I,增大，将使电动机发热。,定子绕组外加电压为,0.8,U,N,:,定子绕组外加电压为,U,N,:,T,a,=,T,m,定子绕组外加电压为,0.5,U,N,:,1,、降低电源电压,U,1,人为机械特性,T,b,=0.64,T,m,T,c,=0.25,T,m,2,、电网电压下降 ，在负载不变的条件下，将使电动机转速下降，转差率,S,增大，电流增加，引起电动机发热甚至烧坏。,1,、若,T,ST,T,N,电动机会停转,例,有一台异步电动机，其,T,st,/T,N,=1.7,，额定功率,30KW,，额定电压,380V,，,形联结，启动时电源电压为额定电压的,65%,，试问当负载转矩为额定转矩的,80%,和,50%,时，此电动机能否启动？,解：,T,st,=1.7T,N,T,st,=0.65,2,1.7T,N,=0.7,T,N,T,st,=0.7,T,N,0.5T,N,能启动,额定功率,电源频率,转速,电压,效率,功率因 数,T,st/,T,N,16KW,50H,Z,1440r/min,380V,93.3%,0.88,2,一台,Y180M-4,型三相异步电动机，其部分额定数据,如下表所示：,试求：,（,1,）该电动机的同步转速,n,1,。,（,2,）转差率,S,。,（,3,）启动转矩,T,st,。,（,4,）如果电源电压降为额定电压的,80%,，这台电动机,能否带额定负载直接启动？,例,T,O,R,2,T,st,n,2,、转子回路串电阻人为机械特性,（,2,）,n1,和,Tm,不变，过载能力提高。,（,1,）,Tst,和,Sm,增大，启动能力提高，机械特性曲线变软。,四、机械特性的软硬,硬特性：负载变化时，转速变化不大，运行特性好。,软特性：负载增加转速下降较快,硬特性,（,R,2,小）,软特性,（,R,2,大）,T,st,T,L,T,O,负载的机械特性,一、系统旋转运动的三种状态,1,、当,系统处于,静止,或,恒转速,运行状态，即处于稳态。,2,、当,系统处于,加速,运行状态，即处于动态。,3,、当,系统处于,减速,运行状态，即处于动态。,首先确定电动机的旋转方向为转速的正方向，然后规定：,二、转矩正、负号规定,1,、电磁转矩 与转速 的正方向相同时为正，相反时为负。,2,、负载转矩 与转速 的正方向相同时为负，相反时为正。,1,、若,T,与,n,符号相同（同为正或同为负），则表示,T,的作用方向与,n,相同，,T,为拖动转矩；若,T,与,n,符号相反，则表示,T,的作用方向与,n,相反，,T,为制动转矩。,2,、而对于负载转矩则与上述情况正好相反，若,TL,与,n,符号相同，则表示,TL,的作用方向与,n,相反，,TL,为制动转矩；若,TL,与,n,符号相反，则表示,TL,的作用方向与,n,相同，,TL,为拖动转矩。,三、从转矩和转速的符号上判定,T,与,TL,的性质,一、恒转矩负载,所谓恒转矩负载是指生产机械的负载转矩的大小不随转速,n,变化，大小为常数，这种负载称为恒转矩负载。,分反抗性恒转矩负载和位能性恒转矩负载两种。,1,、反抗性恒转矩负载,（,2,）当,n0,TL0,当,n0,TLT,L,(,负载转矩)，电机启动,转速,n,，转矩,T,c,c,点：转矩达最大,T,m,，转速,n,继续,，,T,，沿,cb,走,b,b,点：,T=T,L,，转速,n,不再上升，稳定运行,若,T,L,，暂时,T,T,L,n s I,2,T,直至新的平衡。,电动机的自适应负载能力,电动机的电磁转矩可以随负载的变化而自动调整，这种能力称为自适应负载能力。,常用特,性段,s=0,s=1,例：三相异步电动机，额定功率,P,N,=10kW,，,额定转速,n,N,=1450r/min,，,启动能力,T,st,/T,N,=1.2,，,过载,系数,=1.8。,（牛顿,米）,（,1,）额定转矩,T,N,（,2,）启动转矩,T,st,（,3,）最大转矩,T,m,#,（,4,）用,Y,方法起动时的,T,st,例,已知,Y225M-2,型三相异步电动机的有关技术数据如下：,p,N,=45KW,电源频率,f,1,=50Hz,，,n,N,=2940r/m,，启动能力,K,st,=2.0,，过载系数,K,M,2.2,，求该电机的额定转差率、额定转速时电动机转子回路电流的频率、额定转矩、启动转矩、最大转矩和额定输入功率。,解,：,由电机型号极额定转速可知，该电动机的同步转速为,3000r/min,。则有,转子回路电流频率：,额定转矩,启动转矩,最大转矩,额定输入功率,例：三相异步电动机，额定功率,P,N,=10kW,，额定转速,n,N,=1450r/min,，,启动能力,T,st,/T,N,=1.2,，,过载系数,=1.8。,（,1,）额定转矩,T,N,（,2,）启动转矩,T,st,（,3,）最大转矩,T,m,求额定转矩,T,N,、,启动转矩和最大转矩。,例,