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由式8决定的理想空载转速为
Ωok=(Pem±Pes)/M (9)
公式9表明,电机调速时的理想空载转速可以通过Pem和Pes的控制是到改变。
式9可以写成
Ωok=Pem/M±Pes/M
=Ω0 ±Ωk (10)
其中Ω0为Pem单独作用下的理想空载转速,ΩK为Pes引起的附加理想空载转速,如果不考虑ΩK的符号
Ωk=Ω0 – Ωok
=(Ω0 – Ωok)/ Ω0·Ω0
= Sk·Ω0 (11)
其中
Sk= (Ω0 – Ωok)/ Ω0
= (n0-n)/n0 (12)
称为电转差率,于是有
Ωok=(1±SK)Ω0
及 nok=(1±SK)n0 (13)
对于自然运行的理想空载转速Ω0,按电机学有
Ω0 =Pem/M (14)
且
Pem=m2E2I2COSΦ2 (15)
M=CMΦmI2COSΦ2 (16)
可得
Ω0=2πf1/p
折算成每分钟转速
n0= 60/2π·Ω0
= 60f1/p (19)
说明自然运行状态下的异步机理想空载转速与同步转速相等,将式18代入式12,异步机调速的理想空载转速为
nok=(1±SK)·60f1/p (20)
4、转速降与静差率
调速状态的转速降为
ΔΩ=Ωok-Ω
或 Δn= nok -n
= (nok –n)/ nok ·nok
= jnok (21)
式中j= (nok –n)/ nok 称为静差率,该式表明,转速降与静差率成正比,可以证明,净损耗功率亦正比于静差率,即
ΣΔP2=jΣPem (22)
故净损耗功率亦称静差功率。
同样亦可证明,
Pes=SKPem (23)
附加电功率故亦称电转差功率。
回顾电机学中的转差功率,由
S= (n1-n)/n1
及 PS=SPem
可得 PS=Pem-PM
转差功率系指电磁功率与机械功率的差值。对于转差功率的成份属性,表达式没有加以区分,这样就混淆了电功率和损耗功率对电机转速的不同作用。显然,电转差功率影响的是理想空载转速,而静差功率影响的是转速降,前者调速效率高属节能型,后者使调速效率降低属耗能型,而且调速的机械特性也完全不同,前者为改变理想空载转速点的平行曲线族,后者为理想空载转速点不变的汇交曲线族。可见笼统地用转差率和转差功率是无法准确评价调速性能的。例如异步机转子串电阻和串级调速,两者均使转差率改变,但调速效率和特性却明显不同。 |