安徽理工大学毕业设计(论文)
额定功率：PN?7.5KW；
额定电压：UN?380V； 额定电流：IN?15.6A；
额定转速：nN?1450r/min；
效 率：??86%；
功率因数：cosφ=0.85； 过载系数：λ=2.2； 电压波动：±10%； 极 对 数：P=2。
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2交流异步电动机变频调速原理及方法
2.1 三相异步电机工作的基本原理 2.1.1 异步电机的等效电路
异步电动机的转子能量是通过电磁感应而得来的。定子和转子之间在电路上没有任何联系，其电路可用图2.1来表示[3]。
图2.1异步电动机的定、转子图
图2.1中：
.U1.——定子的相电压；
——定子每相绕组的电阻和漏抗；
X2SＩ１——定子的相电流； 、I、
2Sr１ 、 x１E2s.分别是转子电路产生的电动势、电流、漏电抗；
E1——每相定子绕组反电动势，它是定子绕组切割旋转磁场而产生的。其
有效值可计算如下：
E1?4.44f1N1KN1?m （2-1）
式中:
E1f1—气隙磁通在定子每相中感应电动势有效值； —定子频率；
—定子每相绕组中串联匝数；
N18
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KN1?m—基波绕组系数；
—极气隙磁通。
由电动机的基础知识可知：转子回路的频率 f2?sf1，与转差率成正比，所以转子回路中的各电量也都与转差率成正比。
为了方便定量分析定、转子之间的各种数量关系，应将定子、转子放在一个电路中。由于定子、转子回路的频率、绕组、匝数不同，故必须进行折算。根据电机学原理，在下列假定条件下：
a.忽略空间和时间谐波，各绕组的自感和互感都是线性的； b.忽略磁饱和； c.忽略铁损。
可以得到电动机的T形等效电路图，由于交流异步电动机三相对称，所以现只取A相进行计算分析。A相的T形等效电路如图2.2所示。
图2.2 电动机的T形等效电路图
图2.2中：
rmx.
——励磁电阻，是表征异步电动机铁心损耗的等效电阻； ——励磁电抗，是表征铁心磁化能力的一个参数； ——机械负载的等效电阻，在RL=,
1?ssr2?mＩ0——励磁电流；
在RL上消耗的功率就相当
RL于异步电动机输出的机械功率；
?、Ｅ?2 、ｒ?2 、Ｘ?2I2等参数——经过折算后的转子参数。
2.1.2 异步电动机的转矩
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（1）电磁转矩的表达式
???m??9550?mn （2-2）
式中
?m的单位为KW；n的单位是
rmin；Ｔ的单位是N?m。
（2）电磁转矩的物理表达式
式中 CT——转矩常数；
?m?e=
CT?M?2cos?2, （2-3）
——主磁通。
（3）电磁转矩的参数表达式
2psU21r2?22
?e=
?)]2?f1[(sr1?r2?)?s(x1?x22 （2-4）
式中 p——磁极对数； U1——电源的相电压；
f1——电源频率。
2.1.3 异步电动机的机械特性
机械特性是指电动机在运行时，其转速与电磁转矩之间的关系，即
n=
f(T)，它可由（2-3）所决定的T?f(s)曲线变换而来。异步电动机工作在
?f(T)额定电压、额定频率下，由电动机本身固有的参数所决定的n做电动机的自然机械特性。
曲线，叫
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图2.3 异步电动机机械特性曲线
只要确定曲线上的几个特殊点，就能画出电动机的机械特性。 1.理想空载点
图2.3中的E点，在这点上，电动机以同步转速n0运行（s=0），其电磁转矩T=0。
2.起动点
图2.3中的S点，在起动点上，电动机已接通电源，但尚未起动。对应这一点的转速n＝0（ｓ＝1），电磁转矩称起动转矩?st，起动是带负载的能力一般用起动倍数来表示，即Kst3.临界点
?TstTN。式中,TN为额定转矩。
临界点Ｋ是一个非常重要的点，它是机械特性稳定运行区和非稳定区的分界点。电动机运行在Ｋ点时，电磁转矩为临界转矩TK，它表示了电动机所有能产生的最大转矩，此时的转差率叫临界转差率，用sK表示。TK、sK根据式（2－3）用求极值的办法求出，即：由dTds＝0，可得：
sK?r2??)r1?(x1?x222?r2??x1?x2 （2－4）
TK?3pU4?f1[r1?2212?3pU21?)]r1?(x1?x2?)4?f1(x1?x2 （2－5）
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