感应电动机的功率和电磁转矩

   异步电动机是一种机电能量转换元件，是通过电磁感应作用把电能传送到转子再转化为轴输出机械能。本节从能量观点出发阐述电动机的能量转换过程，分析其功率和转矩的平衡关系。

    一、功率转换过程和功率平衡方程式

    感应电机运行时，不可避免地存在着一定的损耗，本节着重分析各种损耗之间的关系。

    由气隙旋转磁场通过电磁感应传递到转子的功率，称为电磁功率。

    

    转子旋转的总机械功率

    

    转子轴端输出的机械功率P2

    

    感应电动机的功率平衡方程为：

    

    功率变换过程可用功率图（图1）表示。

    

图1感应电动机的功率图

    从电路的观点看

    　

这是在分析感应电动机的特性中很重要的公式。它说明转差s越大，电磁功率消耗在转子铜耗中的比重就越大，电动机的效率就越低，所以感应电动机一般都运行在s=0.02～0.06的范围内。同时也说明，只要知道了感应电动机的转子铜耗和转速，就可求出电磁功率和总机械功率。

    二、转矩平衡方程式

    当电机稳定运行时，作用在电机上有三个转矩。

    1）使电机旋转的转矩Tem。

    2）由电机的机械损耗和附加损耗引起的空载制动转矩T0。

    3)由电机所拖动的负载的反作用转矩T2。

    显然　Tem=T0+T2

    三、电磁转矩公式

    1.电磁转矩的物理表达式

    上式表明，电磁转矩的大小与主磁通及转子电流的有功分量的乘积成正比，即电磁转矩是由气隙磁场与转子电流有功分量共同作用产生的。电动机中电流.磁通与作用力这3个量的方向符合左手定则这一物理规则，故称物理表达式。主要用于定性分析异步电动机电磁转矩大小。

    2.电磁转矩的参数表达式

    根据感应电动机的简化等效电路

    

    考虑，可得

    因为式中表示了转矩T与转差率s的关系，所以也称为T—s曲线方程。