感应电动机的转矩方程和功率方程
本节将用等效电路来分析感应电动机的功率关系,并列出功率方程和转矩方
程。
一、功率方程,电磁功率和转换功率
从等效电路可见,感应电动机从电源输人的电功率
P
N
,其中一小部分将消
耗于定子绕组的电阻而变成铜耗
P
cu1
,一小部分将消耗于定子铁心变为铁耗
P
Fe
,余下的大部分功率将借助于气隙旋转磁场的作用,从定子通过气隙传送到
转子,这部分功率称为电磁功率,用
P
e
表示
.写成方程式时有
(5-29)
式中
(5-30)
其中,
cosФ
1
为定子的功率因数.从等效电路可知,电磁功率
P
e
为
(5-31)
其 中 ,
cosΨ´
2
为
转 子 的 内 功 率 因
数
.
正常运行时,转差率很小,转于中磁通的变化频率很低,通常仅
1~3Hz,
所以转子铁耗一般可略去不计。因此,从传送到转子的电磁功率
P
e
中扣除转子
铜耗
P
cu2
后,可得转换为机械能的总机械功率
(即转换功率 P
Ω
,即
(5-32)
用电磁功率表示
时,上式亦可改
写成
(
5-33)
式
(5-33) 说 明 :
传送到转子的电磁功率
P
e
中,
s 部分变为转子铜耗,(1-s)部分转换为机械功
率。由于转子铜耗等于
sP
e
,所以
它亦称为转差功率。
从
P
Ω
中再扣除转子的机械损
耗
p
Ω
和杂散损耗
p
Δ
,可得转子
轴上输出的机械功率
P
2
,即
(5-34)
在小型笼型感应电动
机中,满载时的杂散损耗可达输
出功率的
1%~3%;在大型感
应电动机中,可取为输出功率的
0。5%。P
Δ
的大小与槽配合、槽开
口、气隙大小和制造工艺等因素
有关。
图
5-18 表示与式(5-29),式(5-32)和式(5-34)相应的功率图。
二、转矩方程和电磁转矩
把转子的输出功率方程式(
5-34)除以机械角速度 Ω,可得转子的转矩方程
(
5-35)