1
电磁转矩和转矩特性
electromagnetic torque
and torque characteristic
2
1r 1x '2r '2x
'
2
1 r
s
s?
1
U
1
I
0
I
'
2
I
mr
mx
1cup
Fep
2cup
mecP
emP
1P
功率平衡关系
3
输入功率
11111 c os?IUmP?
定子铜损
1
2
111 rImp cu?
定子铁损
mFe rImp
2
01?
电磁功率
s
rImppPP
Fecuem
'
22'
2111
转子铜损
'
2
2'
212
2
222 rImrImp cu
机械功率
'
2
2'
212
2
22
11 r
s
sImr
s
sImP
m e c
输出功率
02 pPppPP m e cadm e cm e c
4
两个重要关系式
s
P
p
em
cu?2 s
P
P
em
m e c 1
可见，从气隙传递到转子的电磁功率分为两部分，一小部分变为转子铜损耗，绝大部分转变为总机械功率。转差率越大，转子铜损耗就越多，电机效率越低。因此正常运行时电机的转差率均很小。
5
转矩平衡关系在式 的两边同时除以机械角速度 得：
02 pPP m e c
60
2 n
02 pPP m e c
即,
02 TTT em 02 TTT em
或
11)1(
)1(
ememm e cem
P
s
PsP
T
电磁转矩
6
三相异步电动机电磁转矩的三种表达方式
2
'
2 co s?ICT Tem
1、物理表达式
2'
21
2
'
2
11
'
22
11
)()(2 xx
s
r
rf
s
r
pUm
T
em
2、参数表达式
s
s
s
s
T
T
m
m
em
m a x
23、实用表达式
7
物理表达式
2
'
2 c o s?ICT Tem
表明,三相异步电动机的电磁转矩是由主磁通 与转子电流的有功分量 相互作用产生的。
2
'
2 co s?I
8
参数表达式,
说明,电磁转矩与电源参数 （Ｕ、
f）,结构参数 （ r,x,m,p） 和运行参数 （ s） 有关。
2'
21
2
'
2
11
'
22
11
)()(2 xx
s
r
rf
s
r
Upm
T
em
9
临界转差率 sm 和最大电磁转矩 Tmax
'
21
'
2
2'
21
2
1
'
2
)( xx
r
xxr
r
s m
)(4
])([4
'
211
2
11
2'
21
2
111
2
11
m a x
xxf
pUm
xxrrf
pUm
T
10
由两个表达式可见当其它参数一定时,
1、最大电磁转矩与电源电压平方成正比；
临界转差率与电源电压无关 。
3,频率越高，最大电磁转矩和临界转差率越小；
漏抗越大，最大电磁转矩和临界转差率越小 ；
2,转子回路电阻越大，临界转差率越大；
最大电磁转矩与转子电阻无关 。
N
m
m T
T
K?
4、过载能力
11
起动转矩 Tst和起动转矩倍数 Kst
2'212'211
'
2
2
11
)()(2 xxrrf
rpUm
T st
当其它参数一定时,
1、起动转矩与电源电压平方成正比；
2、频率越高，起动转矩越小；
漏抗越大，起动转矩越小 ；
3、绕线式电动机，转子回路电阻越大，起动转矩先增后减。
N
st
st T
TK?4、起动转矩倍数
12
实用表达式
s
s
s
s
T
T
m
m
m
em
2
已知电机的额定功率、额定转速、过载能力
N
N
N n
PT 9550? NTm TT
1
1
n
nns N
N
)1( 2 TTNm ss
忽略空载转矩，有
N
m
m
N
m
N
s
s
s
s
T
T
2
将 Tm和 sm代入即可得到机械特性方程式
电磁转矩和转矩特性
electromagnetic torque
and torque characteristic
2
1r 1x '2r '2x
'
2
1 r
s
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1
U
1
I
0
I
'
2
I
mr
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1cup
Fep
2cup
mecP
emP
1P
功率平衡关系
3
输入功率
11111 c os?IUmP?
定子铜损
1
2
111 rImp cu?
定子铁损
mFe rImp
2
01?
电磁功率
s
rImppPP
Fecuem
'
22'
2111
转子铜损
'
2
2'
212
2
222 rImrImp cu
机械功率
'
2
2'
212
2
22
11 r
s
sImr
s
sImP
m e c
输出功率
02 pPppPP m e cadm e cm e c
4
两个重要关系式
s
P
p
em
cu?2 s
P
P
em
m e c 1
可见，从气隙传递到转子的电磁功率分为两部分，一小部分变为转子铜损耗，绝大部分转变为总机械功率。转差率越大，转子铜损耗就越多，电机效率越低。因此正常运行时电机的转差率均很小。
5
转矩平衡关系在式 的两边同时除以机械角速度 得：
02 pPP m e c
60
2 n
02 pPP m e c
即,
02 TTT em 02 TTT em
或
11)1(
)1(
ememm e cem
P
s
PsP
T
电磁转矩
6
三相异步电动机电磁转矩的三种表达方式
2
'
2 co s?ICT Tem
1、物理表达式
2'
21
2
'
2
11
'
22
11
)()(2 xx
s
r
rf
s
r
pUm
T
em
2、参数表达式
s
s
s
s
T
T
m
m
em
m a x
23、实用表达式
7
物理表达式
2
'
2 c o s?ICT Tem
表明,三相异步电动机的电磁转矩是由主磁通 与转子电流的有功分量 相互作用产生的。
2
'
2 co s?I
8
参数表达式,
说明,电磁转矩与电源参数 （Ｕ、
f）,结构参数 （ r,x,m,p） 和运行参数 （ s） 有关。
2'
21
2
'
2
11
'
22
11
)()(2 xx
s
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Upm
T
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9
临界转差率 sm 和最大电磁转矩 Tmax
'
21
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2
2'
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2
1
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2
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2
11
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21
2
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2
11
m a x
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pUm
xxrrf
pUm
T
10
由两个表达式可见当其它参数一定时,
1、最大电磁转矩与电源电压平方成正比；
临界转差率与电源电压无关 。
3,频率越高，最大电磁转矩和临界转差率越小；
漏抗越大，最大电磁转矩和临界转差率越小 ；
2,转子回路电阻越大，临界转差率越大；
最大电磁转矩与转子电阻无关 。
N
m
m T
T
K?
4、过载能力
11
起动转矩 Tst和起动转矩倍数 Kst
2'212'211
'
2
2
11
)()(2 xxrrf
rpUm
T st
当其它参数一定时,
1、起动转矩与电源电压平方成正比；
2、频率越高，起动转矩越小；
漏抗越大，起动转矩越小 ；
3、绕线式电动机，转子回路电阻越大，起动转矩先增后减。
N
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TK?4、起动转矩倍数
12
实用表达式
s
s
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T
T
m
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2
已知电机的额定功率、额定转速、过载能力
N
N
N n
PT 9550? NTm TT
1
1
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nns N
N
)1( 2 TTNm ss
忽略空载转矩，有
N
m
m
N
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T
T
2
将 Tm和 sm代入即可得到机械特性方程式
