感应电动机的工作特性
为保证感应电动机运行可靠、使用经济,国家标准对电动机的主要性能指标作出了具
体规定。标志工作性能的主要指标有:额定效率 η
N
,额定功串因敷 cos
Ф
N
和最大转矩倍
数T
max
/T
N
。
一、工作特性
在额定电压和额定频率下,电动机的转速 n、电磁转矩T
e
、定于电流 I
1
、功率因数
cos
Ф
1
效率 η 与输出功率 P
2
的关系曲线 n, T
e
,I
1
,
cos
Ф
1
, η
= f(P
2
) 称为感应电动机的
工作特性。下面分别加以说明。
转速 电动机的转速为 n=n
s
(1-s),空载时 P
2
=0,转差率 s≈0,转子的转速非常接近
于同步转速 n
s
。随着负载的增大,为使电磁转矩足以克服负载转矩,转子电流将增大,转
差率 s 也增大。通常额定负载时的转差率 s≈2%-5%,即额定转速约比同步转速低 2%-
5%。
定子电流 电动机的定子电流 I
1
= I
m
+(-I´
2
)。空载时转子电流
I
2
≈0,定子电流几乎全
部是激磁电流 Im;随着负载的增大,转于电流增大,于是定子电流将随之增大。
图 5—28 表示一台 10kW 的三
相感应电动机的转速特性和定子电
流特性.
功率因数 从等效电路可见,
感应电动机是一个感性电路,所以
感应电动机的功率因数恒小于 l,
且为滞后。
空载运行时,定子电流基本上
是激磁电流(其主要成分是无功的
磁化电流),所以功率因数很低,
约为 0.1 一 0.2.加上负载后,输
出的机械功率增加,定子电流中的
有功分量也增大,于是电动机的功
率因数就逐渐提高。通常在额定负
载附近,功率因数将达到其最大值。
若负载继续增大,由于转差率较大,
转子等效电阻R´
2
/s 和转子功率
因数 cosΨ
2
下降得较快,故定子功率因数 cos
Ф
1
又重
新下降,如图 5-29 所示。
电磁转矩 稳态运行时,电磁转矩 T
e
.为
由于空载转矩T
0
可认为不变,从空载到额定负载之间电动机的转速变化亦很小,故T
e
= f(P
2
)近似为一直线,如图 5-29 所示。