1、1 电机学课程设计电机学课程设计 异步电动机拖动性能计算异步电动机拖动性能计算 2 目录目录 一、设计题目一、设计题目 3 3 二、设计思路二、设计思路 3 3 三、具体设计三、具体设计 3 3 四、设计感想与总结四、设计感想与总结 8 8 五、参考文献五、参考文献 8 8 3 一、设计题目一、设计题目 已知一台三相笼型异步电动机铭牌数据：额定功率 PN、额定转速 nN、转矩过载 倍数 KM，如下表所示。请利用计算机编程计算当电动机带不同性质负载时的工作点， （推荐使用 Matlab） ，具体要求如下： （1）利用铭牌数据推出异步电动机电磁转矩的实用表达式，并作出 TS 曲线，求 出、； （2
2、）当电动机带恒转矩负载时，求出运行工作点的转速； （3）当电动机带风机负载，风机的负载转矩与转速的平方成正比，且负载特性曲线 经过（0，0）点和（25%，）点，求出此时的运行工作点的转速和电机的输出 转矩； （4）判断以上两种情况下运行点是否稳定？ 而我领到的设计题目要求为额定功率= 3.7,额定转速= 2850，转矩过 载倍数= 2.5。 二、设计思路二、设计思路 阅读题目的要求以后，对设计任务的思想有如下概括： 首先，此次课程设计并没有像过去的电机题目一样给定电机的内部参数来进行 计算，而是给定的铭牌参数。相对于以前而言，更具有实际应用价值。同时，在设 计的过程中应当更多考虑实际情况而不是
3、理论性计算。 其次，给定的额定功率表明该电机属于功率比较小的异步电机，其转矩也比较 小。因此在计算的过程中，由于诸如转子的铜耗，机械损耗等量值都会很小，几乎 不影响设计，故可以忽略不计。 最后，由于电机所带为实际风机负载，其转矩特性于恒转矩有所不同，故根据 恒转矩负载推导的一些结论需要适当修改。 三、三、具体设计具体设计 根据上面所述的设计思路，我们对设计指标逐条进行实践。 （1）利用铭牌数据推出异步电动机电磁转矩的实用表达式，并作出T TS S曲线，求 出、； 在进行设计之前，先要将所给的技术指标转化成为设计常用的指标。我们已经 知道额定功率= 3.7,额定转速= 2850，转矩过载倍数=
4、2.5。那么根据 公式： 4 = 30 可以计算得出= 12.397N m 。注意到此处所求的额定转矩为额定负载转矩， 并不等于额定电磁转矩。但是如同上文所述，对于小功率电机而言，可以近似认为 额定输出转矩就等于额定电磁转矩。 知道了额定电磁转矩，则可以求出最大转矩： = 可得= 30.993N m 。除了转矩参数之外，还需要求出转差率相应参数。 利用转矩经验公式： = 2 + 由额定转速求出转差率= 0.05。再代入额定转矩和最大转矩数值，可以求出 最大转矩时转差率= 0.24。再有上面所述经验公式，并且用转差率作为自变量， 转矩作为因变量，可以得到转矩公式为： = 61.986 0.24
5、+ 0.24 根据上述公式，不难求出启动转矩。当 = 1时，= 14.066N m。 可以利用 matlab 绘制出电磁转矩的图像如下： 图 1 异步电机转矩特性图 5 （2）当电动机带恒转矩负载时，求出运行工作点的转速； 根据以上分析易知，当电动机带恒转矩负载时，其必然运行在额定工作点， 因此转速也为额定转速。即此时转速为 2850 转/min。转矩图上也可以看出： 图 2 异步电机带恒转矩负载特性图 可以看出两条线的交点为 = 0.05处。而此时转速即为额定转速 2850 转/min。 （3）当电动机带风机负载，风机的负载转矩与转速的平方成正比，且负载特性曲线 经过（0，0）点和（25%，）点，求出此时的运行工作点的转速和电机的输出 转矩； 该项要求加入了一个风机负载，负载转矩特性可以由所
