把轉軸上的功率平衡方程式兩邊同除以轉子的機械角速度,得到異步電動機轉矩平衡方程式:
(1)
即:
(2)
式中,若功率用w,角速度用rad/s,則轉矩的單位為n.m。
其中,是電動機負載制動轉矩,它是由電動機所驅(qū)動的生產(chǎn)機械施加在電動機轉軸上的制動轉矩; 是空載制動轉矩,是由電動機的機械損耗和附加損耗之和產(chǎn)生的,代表電動機轉軸上總的制動轉矩。
那么,是什么轉矩呢?把該式加以推導:
(3)
式中:,是異步電動機旋轉磁場的同步機械角速度,單位為rad/s,是個常數(shù)??梢娹D矩tem正比于電磁功率pem,所以稱之為電磁轉矩,是主磁通與轉子電流有功分量相互作用產(chǎn)生的,是驅(qū)動性質(zhì)的。
式(zj.10)是一個重要的關系式,它說明電磁轉矩可以從兩個方面來看:從轉子的角度出發(fā),電磁轉矩可以用轉子總的機械功率除以轉子的機械角速度計算;從定子旋轉磁場的角度出發(fā),電磁轉矩又可以用電磁功率除以旋轉磁場的同步角速度來計算。
例題gj.1 有一臺三相四極異步電動機,50hz,un=380v,y接法,,機械損耗與附加損耗之和為288w,設i1n=i2n’=20.5a,求此電動機額定運行時的輸出功率、電磁功率、電磁轉矩和負載轉矩。
解:總的機械功率
輸出功率
電磁功率
同步轉速
額定轉速
電磁轉矩
或
負載轉矩
例題5.25 一臺六極異步電動機,額定功率pn=28千瓦,un=380伏,f1=50hz,nn=950轉/分,額定負載時, ,pcu1+pfe=2.2千瓦,pmec=1.1千瓦,pad=0,計算在額定時的sn、pcu2、ηn、i1和f2 。
解:磁極對數(shù):
取
同步轉速:
額定轉差率:
總機械功率:
轉子銅損:
輸入功率:
效率:
定子電流:
轉子電動勢頻率: