实例回放:380V交流异步电动机,功能7.5KW,转速1440rpm,在系统中带一螺杆泵油,正常运行中电流9.3A,油泵出口压力0.9Mpa。
由于电力系统故障,系统电压由393V下降至278V,电机电流增大至14.4A,油泵出口压力下降至0.75Mpa
以上现象表明:当电力系统电压下降,则异步交流电机电流会上升,但电机出力会下降。心中有此疑惑久久不能解,做为电气专业小白,只能问度娘,回答如下。
1、为什么系统电压降低电机的电流会增大呢?
首要要明白,电机稳定运行的条件是电机输出的电矩Te=负载转矩Tl;而电机电磁转矩与端电压的平方成正比关系,当电压降低后,为了保持输出的转矩Te不变,电机电流必然要增大,而此时电机的T-s曲线会降低,如下图所示,电机再次平衡处的转差率s要增大!

s增大后,转子等效电阻减小,但为了输出转矩的不变(需要了解电磁转矩的表达式),转子电流要增加;由于端电压的降低,转子侧电压也要降低。
异步电机的功率可Te=9.55*P/n来计算,Te保持不变,而转子转速n降低,故功率P要降低!
第二个问题来了:三相异步电动机如果电压和频率下降,转速会如何变化?
交流三相异步电动机:定子在三相电流作用下会产生一个旋转磁场,旋转磁场的频率与交流电的频率有关,以标准频率50赫兹计:如果电机是一对磁极,则旋转磁场频率就是50赫兹,即3000转/分;如果电机是二对磁极,则旋转磁场频率就是25赫兹,即1500转/分;如果电机是三对磁极,则旋转磁场频率是50/3赫兹,即1000转/分;而异步电动机转子转速都比旋转磁场转速要小一些,如旋转磁场转速为3000转/分,则转子速度一般为2950-2800转/分。这是由电机结构精度决定。 可见三相异步电动机的转速是由电机磁极对数,交流电频率决定了的。楼主所说的情况,是电动机处于不正常运行中出现的。当电动机供电压不足,输入功率不够,而负载又依然超载,造成速度达不到要求时,使转速下降,这时提高电压确实是能提供转速。
他励直流电动机,在电源的电压升高时,如果其他条件不变,那么电机的转速会上升,反之转速降低,因为他励直流电机转速与电枢电压成正比例关系,n=(Un—Ia*Ra)/ (Ce*Φ),Un升高则n也升高,虽然磁通量也会变化但基本是稳定的,可以忽略弱磁效应的效果不计,转速n可以认为这时候只受到电压的影响;并励直流电机特性与他励直流电机类似,故结论相同; 交流异步电机在电源电压降低后,如果负载情况不变,那么电机的电流会增大,但只要扭矩不变转速也会有所降低,这从感应电机降低电压时的人为T-s特性就可以看出来。1、直流电动机,忽略电枢压降,转速n与电压U成正比:n=U/ (Ce*Φ);2、异步交流电机,电压高,转矩大,转速n增大,但是转速n变化很小,可以认为是恒速:其机械特性几乎是水平的;3、同步交流电机,电压高,转矩大,转速n不变:n=60f/P与电压无关;4、所以直流电机靠调压调速;5、所以交流电机靠调频调速; 直流电机调节励磁电压或电枢电压都可以调速。电压的大小与转速成正比,转速在一定范围内是可以连续控制的。普通交流电机只有通过调节线圈的极对数进行不连续分级调速或通过调节输入电压的频率进行调节,如果不考虑机械特性,电压的大小理论上与转速无关,如果考虑机械特性,电压降低的确会使电机转速下降,下降范围与负载的大小有关,但转速是随机不可控的。如果电机电压升高转速会保持不变。只有通过变频装置才能实现一定范围内的连续调速。交流电磁调速电机可以进行调速。但是并没有调节电机电压,电机电压与转速没有直接关系。交流永磁磁阻电机也可以调速,电机电压也是与转速无关。
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