今天要說的話題與電機的機械特性有關,看下圖:
這就是電機的機械特性說的是電機轉速與輸出轉矩的對應關系。
若你是用戶,第一關心的應該是電機轉速,也就是電機級數,這在電機銘牌上可以直觀看到,反映在機械特性曲線上,對應的則是同步轉速n0,所以,通常會說1500轉電機,或3000轉電機,用同步轉速替代其實際轉速了。
正如圖一所標,(0,n0)稱為理想空載點,輸出轉矩為0,輸出轉速為n0,但這只是一種理想狀態,說明的是電機在空載狀態下輸出轉矩趨近于0,輸出轉速趨近于同步轉速。
在調速范圍上,理想空載點也對應了電機的可調范圍。
電機能不能拉的動負載,要看它的臨界點,臨界點對應的轉矩為電機最大輸出轉矩,也就是圖一中的Tk,于此對應的轉速為臨界轉速nk。
電機臨界轉矩與額定轉矩之比稱為電機過載能力,通常過載能力應大于2倍額定轉矩。
額定轉矩在之前說過,可由電機銘牌求得,Tn=9550Pn/Nn,Tn為額定轉矩,Pn為額定轉矩,Nn為額定轉速,相同功率條件下,轉速越慢,電機才會越有勁。
電機能否起來,取決于起動轉矩,也就是圖一中的Ts,起動轉矩Ts要大于阻轉矩,電機才能轉,若Ts轉矩小于阻轉矩,電機只能發出悶聲,根本起動不起來,所以,起動轉矩也叫堵轉轉矩。
電機堵轉時,電流非常大,可達額定電流的6倍,一般不會超過7倍,與起動電流很接近。
電機起動轉矩是轉速為0的轉矩,起動轉矩通常為額定轉矩的1.5倍。
所以,到此匯總一下,電機能不能順利起動,取決于它的起動轉矩,能不能拖得動負載,則取決于它的臨界轉矩。
電機起動的過程是轉速逐步提升的過程,輸出轉矩也逐漸增大,電機的輸出轉矩是轉子電流與主磁通相互作用的結果,所以,輸出轉矩T=kI2Φ2cosθ,k為轉矩常數,I2為轉子電流,Φ2為轉子磁通。
電機拖動的負載并不是固定不變的,會時大時小,所以,電機需要有適應負載變化的能力。
負載增大,轉速降低,負載減小,轉速又回升,但電機輸出轉矩總要與阻轉矩保持平衡,從這層關系講,轉速降低,電機轉矩增大,轉速回升,電機轉矩又將減小。這就是電機適應負載變化的能力。
這個轉速的變化幅度,反映在機械特性上,就是Δn,表示負載的輕重與轉速的變化幅度。比如由電機拖動泵,水泵與漿料泵存在很大不同。
本篇就說這么一些,回顧一下電機的機械特性,這在現場會比較實用,能夠對電機的運行過程做出判斷。