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M 电动机的额定转矩的计算
在额定电压、额定负载下,电动机转轴上产生的电磁转矩称为异步电动机的额定转矩,用T。
表示。
其数值的多少电动机的铭牌上不标注,一般电动机技术数据资料中也没有。
要想知道其大小,可用下述两公式近似计算: 式中 P e ——电动机的额定功率,kW;
n e ——电动机的额定转速,r/min。
从上述两式都可看出,额定功率相同的电动机,转速低,转矩就大;又由于转速与磁极数成反比,所以,极数多,转速就低,转矩也
就大。
公式(3—22)和式(3—23)中的电动机的额定功率P e 和额定转速n e ,在电动机的铭牌上均有标注。
计算时,需用系数9550或975去除以4或3位数的转速值竹。
,既麻烦又费时,并且计算结果也是近似值。
电工在实际工作中所要求知的电动机额定转矩,也是近似值。
为此,我们看公式(3—23):T e ≈975P e /n e 中的系数975,它很近似地等于6极电动机的额定转速,旧型号J81—6型、28kW;JO 2—82—6型、40kW 电动机及Y200L 一6型、30kW 电动机的额定转速就是975(r/rain)。
且糸数975和1000的差是25,25与1000的比是2.5%,恰是电动机转速与旋转磁场转速的转差率l%~6%中间值略偏小些。
故将系数
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M 975变换为1000,即60f/(p/2),这时n e 近似等于60f/(p/2),则公式(3—23)T e ≈975P e /n e ≈pP e
/6。
即:
式中 p——电动机的磁极数。
公式(3—24)电动机的额定转矩的单位是千克力米(kgf·m),1kgf·m=9.80665N·m≈10N·m,公式(3—22)和式(3—23)两系数9550与975的关系是9550÷975=9.79≈9.8≈10。
这样得出近似公式:
公式(3—25)就是已知电动机容量和磁极数,求算其额定转矩的计算式,其口诀为:
电动机额定转矩,十倍容量磁极数。
三数之积除以六,单位采用牛顿米。
从上述公式(3—24)和式(3—25)可看出,6极电动机的额定转矩极易计算,单位用千克力·米表示时,其数值就是电动机的额定功率千瓦数;若用法定单位牛顿·米,则是10倍额定功率千瓦数。
由此可看出公式(3—23)的计算系数975与表3—3所示部分6极异步电动机
的额定转速数值近似相等。
故得简算口诀:
电动机额定转矩,六极电机较特殊。
用千克力米表示,电机容量千瓦数。
法定单位牛顿米,千瓦数值添个零。
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【例1】 求算380V、22kw、Y160L2—2型、2930r/min 电动机的额定转矩。
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从上述例子可以看出,用公式(3-24)、式(3-25)算出的电动机额定转矩近似地等于用公式(3-22)、式(3-23)算出的数值,即用“口诀”计算快捷,能满足电工要求。
那么求算电动机额定转矩有何用呢?在电动机的主要技术数据中,常常会看到“起动转矩/额定转矩”和“最大转矩/额定转矩”两项技术指标。
电动机加上额定电压,刚起动(转速为零)时的转矩称为起动转矩,或称为“堵转转矩”。
起动转矩越大,电动机加速度越大,起动过程越短,也就越能带重负载起动。
这些都说明电动机起动性能好。
反之,若起动转矩小,起动困难,起动时问长,使电动机绕组极易过热,甚
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M 至起动不起来,更不能重载起动。
所以,国家规定电动机的起动转矩不能小于一定的范围。
一般常用电动机的起动转矩都为额定转矩的
1.2~2倍之间。
电动机从起动到正常运转的过程中,电磁转矩是不断变化的,其中有一个最大值,称为最大转矩或临界转矩,用T max 表示。
最大转矩是衡量电动机短时过载能力的一个重要指标。
最大转矩越大,电动机承受机械荷载冲击能力越大。
如果电动机在带负载运行中发生了短时过载现象,当电动机的最大转矩小于过负载的阻转矩时,电动机便会停转,发生所谓“闷车”现象。
最大转矩一般也用额定转矩的倍数来表示。
最大转矩T max 与额定转矩T e 的比值,称为异步电动机的过载系数,用A 表示,即:
电动机的过载系数,国家有一定的规定值范围。
一般异步电动机的过载系数都在1.8~3.5之间,J 2和JO 2系列异步电动机为1.8~2.2;Y 系列为2.0~2.2之间;特殊用途如起重、冶金用异步电动
机(如YZR 型)可达3.3~3.5或更大。