起動轉矩

使機械元件轉動的力矩

當給處於停止狀態下的交流非同步電動機加上電壓時的瞬間,交流非同步電動機產生的轉矩稱為起動轉矩。起動轉矩大小與電壓的平方成正比、與電動機的漏電抗有關,還隨轉子電阻的增大而增大。

轉矩


使機械元件轉動的力矩稱為轉動力矩,簡稱轉矩。機械元件在轉矩作用下都會產生一定程度的扭轉變形,故轉矩有時又稱為扭矩。
轉矩是各種工作機械傳動軸的基本載荷形式,與動力機械的工作能力、能源消耗、效率、運轉壽命及安全性能等因素緊密聯繫,轉矩的測量對傳動軸載荷的確定與控制、傳動系統工作零件的強度設計以及原動機容量的選擇等都具有重要的意義。
轉矩與功率的關係為。P為額定功率,n為額定轉速。電機的額定轉矩表示額定條件下電機軸端輸出轉矩
轉矩等於力與力臂或力偶臂的乘積,在國際單位制(SI)中,轉矩的計量單位為牛頓・米(N・m),工程技術中也曾用過公斤力・米等作為轉矩的計量單位。
C為常數同電機本身的特性有關; U1 輸入電壓;為轉子電阻;為轉子漏感抗; S為轉差率 可以知道M∝ ,轉矩與電源電壓的平方成正比,設正常輸入電壓時負載轉矩為,電壓下降使電磁轉矩M下降很多;由於M2不變,所以M小於 平衡關係受到破壞,導致電動機轉速的下降,轉差率S上升;它又引起轉子電壓平衡方程式的變化,使轉子電流上升。也就是定子電流I1隨之增加(由變壓器關係可以知道);同時轉子電流增加也是電動機軸上送出的轉矩M又回升,直到與 相等為止。這時電動機轉速又趨於新的穩定值。
起動轉矩
起動轉矩

轉矩分類


轉矩可分為靜態轉矩和動態轉矩。
靜態轉矩是值不隨時間變化或變化很小、很緩慢的轉矩,包括靜止轉矩、恆定轉矩、緩變轉矩和微脈動轉矩。靜止轉矩的值為常數,傳動軸不旋轉;恆定轉矩的值為常數,但傳動軸以勻速旋轉,如電機穩定工作時的轉矩;緩變轉矩的值隨時間緩慢變化,但在短時間內可認為轉矩值是不變的;微脈動轉矩的瞬時值有幅度不大的脈動變化。
動態轉矩是值隨時間變化很大的轉矩,包括振動轉矩、過渡轉矩和隨機轉矩三種。振動轉矩的值是周期性波動的;過渡轉矩是機械從一種工況轉換到另一種工況時的轉矩變化過程;隨機轉矩是一種不確定的、變化無規律的轉矩。

起動轉矩簡介


當給處於停止狀態下的交流非同步電動機加上電壓時的瞬間,交流非同步電動機產生的轉矩稱為起動轉矩。通常交流非同步電動機在全壓的狀態下,瞬間起動轉矩為額定轉矩的125%以上。與之對應的電流稱為起動電流,通常該電流為額定電流的5~7倍左右。
對於直流電機來說,這個啟動轉矩特別大,所以啟動電流也就很大,故而不能直接啟動,當然這是對於大型直流電機而言,小型的直流電機包括永磁的都是例外。
對於小功率交流電機來說這個轉矩就不是很大了,所以電流也不是很大,可以直接啟動。

影響因素


(1)與電壓的平方成正比。根據非同步電動機的轉動原理,電磁轉矩與每極磁通和轉子感應電流成正比,而每極磁通和轉子電流又都與電源電壓成正比。所以轉矩便與電源電壓的平方成正比。因此,電源電壓的下降對電動機的起動性能影響最大。例如,電源電壓降為原來的80%,起動轉矩就只有原來的80%,即原起動轉矩的64%,所以在低電壓下,電動機的起動特別困難。
(2)與電動機的漏電抗有關。漏電抗(由漏磁通產生)大,起動轉矩小;反之,減小漏電抗可增大起動轉矩。而漏電抗又與繞組匝數和氣隙大小有關。因此修理電動機時,注意保持原設計的繞組匝數和氣隙是很重要的。
(3)起動轉矩隨轉子電阻的增大而增大。如繞線式非同步電動機起動時,在轉子繞組迴路中串入適當的附加電阻可以增大起動轉矩。