感应电机参数测定和运行特性

电机学ElectricalMachinery自动化系温志明2012电机学电机学教案，太原工业学院自动化系温志明，[e-mail]2空载试验–T2＝0，n≈n1，s≈0堵转试验–T2很大，n=0，s=1本节内容目的：确定等效电路中的各个参数电机学电机学教案，太原工业学院自动化系温志明，[e-mail]3试验目的–确定激磁参数Rm、Xm，铁耗pFe、机械损耗pmec。试验方法–f＝fN–转轴上不带任何机械负载，n≈n1–U1=（1.1～1.2）UN→0.3UN空载试验电机学电机学教案，太原工业学院自动化系温志明，[e-mail]4空载试验1.测量R12.逐点测量U1、I10、P103.分离：pFe、pmecmecFeppRImP1210110+pΔ0211admeciiCuMMFeCuppPPpPPppP注：电机学电机学教案，太原工业学院自动化系温志明，[e-mail]5空载试验原理1010IUZ0021Isnn，，2101ImpRFem，20200RZXmRRR1010XXXm，通过堵转试验求得电机学电机学教案，太原工业学院自动化系温志明，[e-mail]6试验目的–确定转子电阻R’2，定转子漏电抗X1σ、X’2σ。试验方法–转子固定不动–I1k=(2.5～3.5）IN→0.3IN注意：电流超过额定值时，通电时间要短，避免绕组过热被烧坏。堵转试验电机学电机学教案，太原工业学院自动化系温志明，[e-mail]7逐点测量：U1、I1k、P1k堵转试验原理s＝1，对应的等效电路为：kkIUZ112111kkkImPR22kkkRZX电机学电机学教案，太原工业学院自动化系温志明，[e-mail]8对大型感应电动机，Zm很大，忽略Im，认为激磁支路开路，这时：堵转试验原理1221''RRRRRRkk　　　21'XXXk21'XX设：2'21kXXX则：电机学电机学教案，太原工业学院自动化系温志明，[e-mail]9堵转试验原理)'(')''('//22221121XXjRjXRjXjXRZXZjXRZmmmkkk22222222212222221)'('''')'(''XXRXXXRXXXXXRXRRRmmmkmmk对中小型感应电动机：忽略Rm电机学电机学教案，太原工业学院自动化系温志明，[e-mail]10堵转试验原理21021''XXXXXXXmm，利用：kkXXXRRR0012)('可得：00211'XXXXXXkk)'(2022000XRXXXXk转子方参数均为归算后的值电机学电机学教案，太原工业学院自动化系温志明，[e-mail]11注意：感应电动机的漏抗与运行状态有关RkXkZkOU1电机学电机学教案，太原工业学院自动化系温志明，[e-mail]12注意：感应电动机的漏抗与运行状态有关运行状态额定运行起动状态最大转矩漏磁路特征近似不饱和饱和较饱和电压、电流特征U*1≈1I*1≈1U*1≈1I*1≈5～7U*1≈1I*1≈2～3定转子漏抗特征大小较小电机学电机学教案，太原工业学院自动化系温志明，[e-mail]13转矩-转差率特性（重点）机械特性工作特性本节内容电机学电机学教案，太原工业学院自动化系温志明，[e-mail]14当U1＝U1N时，求：T＝f(s)根据简化等效电路：转矩-转差率特性U1·Z1σI1·Im·-I’2·Z’2cZmZ1σ2112''cZZUIsRImPTssM2221''，22122112'''cXXsRcRUI电机学电机学教案，太原工业学院自动化系温志明，[e-mail]15转矩-转差率特性2212212211'''cXXsRcRsRUmTs22122112211''2'cXXsRcRfsRpUmT电磁转矩Te与电压、频率、绕组参数、转差率有关。当电压、频率、绕组参数为常数时，电磁转矩仅与转差率有关。T＝f(s)电机学电机学教案，太原工业学院自动化系温志明，[e-mail]16转矩-转差率特性Tes01-∞+∞电动机状态发电机状态电磁制动状态TmaxTstsm临界转差率nnns电机学电机学教案，太原工业学院自动化系温志明，[e-mail]17最大电磁转矩0dsdT，令：时当：212221212''''XXRcXXRcRsm2112112212111211max'4'4XXfpUmcXXRRcfpUmT得：22122112211''2'cXXsRcRfsRpUmT＋：电动机－：发电机电机学电机学教案，太原工业学院自动化系温志明，[e-mail]18感应电动机的最大电磁转矩212211211max'''4XXRsXXfpUmTm，0.3~6.1maxNTTTk过载能力：结论：1.Tmax∝U12，但sm与U1无关；2.Tmax、sm∝1/（X1σ＋X’2σ）3.Tmax∝1/f12；sm∝1/f1；4.Tmax与R’2无关，但sm∝R’2。2.01.0～电机学电机学教案，太原工业学院自动化系温志明，[e-mail]19感应电动机的转矩-转差率特性Tes01smU1U’1U”1U1U’1U’’1R”2R’2R2R2TmaxR’2R”2Tmax∝U12sm∝R2重点0Tes1电机学电机学教案，太原工业学院自动化系温志明，[e-mail]20感应电动机的起动转矩0.3~6.1NststTTk起动转矩倍数：1s令：22122112211''2'cXXcRRfRpUmTst得：1'''212XXRRsstm令：max221'''TTRXXRstst时：当绕线型转子电机学电机学教案，太原工业学院自动化系温志明，[e-mail]21电磁转矩的几种计算公式ssssTTmm2max22cosICTmT22122112211''2'cXXsRcRfsRpUmTiMPPT1简化定义基本参数电机学电机学教案，太原工业学院自动化系温志明，[e-mail]22不稳定运行区稳定运行区感应电动机的机械特性根据：n＝n1（1-s）T＝f（s）→n＝f（T）TenOnsTeTL稳定运行条件：dndTdndTL感应电动机的稳定运行区域：从同步点到最大电磁转矩一段。电机学电机学教案，太原工业学院自动化系温志明，[e-mail]23机械特性电机学电机学教案，太原工业学院自动化系温志明，[e-mail]24感应电动机的工作特性前提条件U1＝U1N，f1＝fN工作特性转速特性：n＝f(P2)定子电流特性：I1＝f(P2)功率因数特性：cosφ1＝f(P2)电磁转矩特性：T＝f(P2)效率特性：η＝f(P2)P2On＝f(P2)I10T0电机学电机学教案，太原工业学院自动化系温志明，[e-mail]25感应电动机工作特性的求取1.直接负载法：利于负载实验，计算工作特性，适用于中小容量的感应电动机；2.参数计算法：在电动机参数已知的情况下，利用等效电路，通过迭代方法，计算工作特性和运行数据。电机学电机学教案，太原工业学院自动化系温志明，[e-mail]26感应电动机的主要性能指标额定效率ηN（75%～95%）额定功率因数cosφN（0.75～0.92）最大转矩倍数kT（1.6～3.0）起动转矩倍数kst（1.6～3.0）起动电流倍数i*st（5.0～7.0）电机学电机学教案，太原工业学院自动化系温志明，[e-mail]27分析题一台感应电动机，过载能力kT=1.6。当电网电压下降15％时，问感应电机能否正常运行？U1↘15％→U1＝85％UNT2≈T∝U12Tmax＝kTTNNNNTTTT156.1%856.12max可正常运行电机学电机学教案，太原工业学院自动化系温志明，[e-mail]28