异步电动机基本公式Word格式.docx
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金用异步电动机(如JZR型),可达3・3~3・4或更大,
入=Mni/Me
Mm—电动机最大转矩(N•m);
Me—电动机额定转矩(N•m)
4.电动势方程
(1)定子绕组产生的感应电动势
Ei==4.44心卩丄人\¥
冲
4>
=BpjS
式中E]—定子绕组产生的感应电动势(V)
%—降压系数,又称电动势系数,小型电动机可取0.86,中
型电动机可取0.90,大型电动机可取0.91;
lh—外加电源电压(V)
Kdpl-定子的绕组系数
人一电源频率(Hz)
Wt一定子绕组每相串联线圈匝数
一每极磁通(wb)
气隙中平均磁通密度(T),它与气隙中最大磁通密度的
关系为Bpj=-Bs=0.637B6
ln
s—每极下的气隙面积(mJ。
最大磁通密度(气隙)可由表4一2中选取,电机容量较
大的取较大值:
容量较小的取较小值。
Y型电动机为0.57-0.86T;
J、JO型电动机的氏值为0.60^0.70T,J2J02型电动机为0.65F75T,1KW以下电动机为0・40~0・60T。
定子轨部磁通密度Bc可由表4—3选取,一般为1.2~1.5T(如
2极为1.2-1.7T;
4、6、8极为1.0-1.5T),改极时不应超过1.7T。
齿部磁通密度&
可由表4—4选取,一般为1.4-1.75T,改极
时不应超过1.85T
三相异步电动机的气隙磁通密度氐⑴
型式
极数
6
8
开启式
0.60^0.75
0.70~0.80
0.70^0.80
封闭式
0.50-0.65
0.60-0.70
0.60-0.75
0.64~0.74
Y系列
Y(IP44)
Y(IP23)
H80T12
H132~160
H180以上
0.60-0.73
0.59-0.75
0.75F80
0.73~0.86
純部磁通密度Bc范围(T)
\^2P
防护式
1.4^1.55
1.35T.5
1.3**1.5
1.1^1.45
1.25^1.4
1.35-1.45
1.3T.4
1.1^1.35
齿部磁通密度蜕范围(T)
型式\
1.55-1.7
1.47^1.67
1.5~1.65
1.4T.55
1.45~1.6
1.45^1.55
绕组系数Kg由分布系数K“和短矩系数%的乘积求得,即
Kdpl=K<
ilKpl
Keil数值见表4—5;
Kpi数值见表4—6o
表4—5分布系数旳1
每极分相槽数q
5
7以下
分布系数Km
1.0
0.966
0.960
0.958
0.957
0.956
表4一6短距系数Kpj
节距
y
每
24
18
16
15
14
13
1^25
1.000
1~24
0.998
1~23
0.991
「22
0.981
1~21
1~20
0.947
1T9
0.924
1T8
0.897
0.996
1~17
0.866
0.985
1~16
0.832
0.955
1T5
0.793
0.940
0.995
1^14
0.752
0.906
0.978
0.994
1T3
0.707
0.951
0.975
0.993
1^12
0.819
0.882
0.914
0.944
0.971
1~11
0.766
0.831
0.901
0.935
1^10
0.773
0.809
0.847
0.884
1~9
0.743
0.782
0.833
1~8
0.669
0.749
0.663
「6
1~5
1~4
极槽数
12
11
10
9
7
0.990
0.988
0.910
0.841
0.891
0.756
0.655
0.643
0.624
(2)转子产生的感应电动势
E2=sE20=4.44^2/^2(|)
式中;
E2—转子每相绕组中产生的感应电动势(V)
S—转差率;
E20—电动机刚接通电源时,转子由于惯性而尚未转动的瞬间
(转子转速20,转差率S“,则/2=/ls=/1?
相当于静止的变压器状态),此时的转子电动势(V);
K昨2—转子的绕组系数,由绕组结构决定;
厶一转子电动势的频率(Hz),f2=fls
W2—转子绕组一相的匝数
同前
5.异步电动机转子的频率、阻抗、电流和功率因数
Z2=辰+(sX20)2
_E2_sE2o
I2=『—
2Jr;
+(sx20)2
R2R2
cos(p=—=-=
2典+(sX20)2
Z2>
R2—转子绕组的阻抗和电阻(Q);
X20—转差率s=l时的转子电抗(Q);
其他符号同前。
当转差率s=l时,转子电流频率最高心-人,这是转子的电抗最大。
由于R2和X2O基本不变,所以转子绕组中的电流—额定转矩
Mz以及转子回路的功率因数都随着转差率的不同而变化。
6.异步电动机的机械特性
(1)异步电动机的机械特性可用下式近似地表示
M2
Mmax
SjiiaxS
当S比%,址小很多时,则上式可简化为
M=
2Mniax
max
M—电动机转矩(N•m):
Mmax—最大转矩(N•m);
S、冷口心一转差率和临界转差率。
(2)负荷转矩
9555P2
Ml负荷转矩(N-m);
P2—电动机输出功率(即轴上输出功率)(KW);
n—电动机转速(r/min)。
负荷转矩特性一般有恒功率、恒转矩、平方转矩、递减功率、负转矩等五种。
对于各种负荷转矩,电动机的轴上输出功率与转速的关系,见表4-7o
表4-7负荷特性及电动机输出功率与转速的关系
负荷
特性
负荷转矩、电机输出功率与转速的关系
负荷试验
转矩一转速特性
转矩
功率
恒功
率
成反比
Moc-
n
功率恒定
■Mn
卷扬机
M,
M
►
恒转
矩
转矩恒定
M=C
P2ocn
卷扬机、吊车、轧机、覲式运输机、印刷机、
造纸机、压缩机
Mj
P2P2
••
♦
7*M
♦•••
•
■•
平方
成平方正比
Mocn2
成三次方正比P2ocn3
流体负荷,如风机、泵类
O
“2
:
才
递减
M随n的减少而增加
P2随n的减少而
减少
各种机床的全轴电动机
*2
*M
负转矩
负荷反向旋转的恒转矩为负转矩
吊车、卷扬机的重物G下吊
M▼
►n
'
、G
P2U
转速为额定值的80%时,轴上输出功率为额定值的51.2%«
转速为额定值的50%时,轴上输出功率为额定值的12.5%o
(3)
电动机额定转矩
9555(Pe-Pj)9555Pen/1-s)〜n
Me—电动机额定转矩(N•m)Pe—电动机额定输出功率(KV)Pj—电动机机械损耗(KW)nt—同步转速(r/min)s—转差率
(4)负荷惯性矩。
电动机一般通过飞轮将轴上的功率传输到负荷机械。
负荷惯性(飞轮效应)的大小关系到电动机起动时间的长短和起动时发热的多少。
它是选择电动机的一个重要因素。
负荷惯性矩的计算公式如下
GD2dn
M*贡示"
电动机起动时间为
fnGD2dn
丿。
375(叫-MJ
式中Mg—负荷惯性矩(N•m)
Mt—负荷转矩(N•m)
GD2-飞轮矩,又称飞轮力矩(N-m)
G—飞轮重量(N)
D-飞轮直径(m)
n—电动机转速(r/min)
t-起动时间(s)o
起动时间与GD2成正比,时间t越长,则电动机发热越厉害。
所以不论那种电动机,负荷的允许飞轮矩GD2是定值。
(5)起动转矩的要求。
电动机刚接入电源,但未转动(n=o、s=l)时的转矩称为起动转矩Mq。
起动转矩以额定转矩为100%的百分比表示。
要使电动机能起动,其起动转矩必须大于负荷转矩,即Mq>
MgO否则,电动机不能起动。
(6)功率平衡方程。
图4—3为异步电动机功率流向图。
P2=P1-Y.^P
P2=X10-3
P丄=coscpx10-3
J凹
PiPi
SAP
P2+SAP
》AP=PFe+Pcul+Pcu2十Pj+Pfj
P?
—电动机的输入功率和输出功率(KW)
U—电源电压(V)
I一电动机负载电流(定子电流)(A)
T]—电动机效率
COS<
p—电动机功率因数
1:
AP—电动机总消耗(KW)
PFe—耗(KW)
Pcul—定子铜耗(KW)
Pcu2—转子铜耗(KW),对异步电动机而言应称为铝条中的铜耗,这里统称铜耗;
Pj—机械损耗(KW),
P“一附加损耗(KW),包括风摩损耗(即通风功耗)Pf和
杂散损耗Ps等。
图4一3异步电动机功率流向图
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