电机3个转矩的相互作用与关系

电动机的功能,在于将电能转换为机械能,即将施加于定子上的电能,通过转子将能量进行转换;转换机械能的过程,是通过转矩和转速共同达成。

按照电机运行过程率与损耗的关系,异步电机的转矩可分为三种:
第一,由转子电流和主磁通相互作用产生的电磁转矩(Mem),在电机运行过程中为动力矩;第二,由电机运行过程中机械损耗和附加损耗产生的空载制动转矩(M0);第三,电机运行过程中,由于负载作用产生的制动转矩(M2)。从转矩的特征分析,空载制动转矩、负载制动转矩,相对于电磁转矩而言都是阻力矩,电机运行过程中三个力矩总体的平衡过程,可用公式(1)表示:

从力学上分析理解,电机运行的平衡过程,即这三个力矩的平衡过程,电磁力矩必须与空载制动力矩、负载力矩相平衡。电机负载变化的过程也是转矩动态平衡的过程。

当电机负载增大时,在转速相对稳定的状态下,电机的负载制动转矩增大,电磁力矩也必须随之增大。

从转矩与功率的关系分析,功率等于转矩与转子角速度的乘积,转矩之间的平衡关系与功率之间的平衡关系类同。

电磁转矩产生功率,而制动转矩在吸收功率;额定转矩对应额定功率,当电机所拖动的负载出现过载情况时,电磁转矩无法满足继续再增加的能力,也不能再次增加,电磁转矩、空载转矩与负载转矩的平衡只能通过转速的减小再次平衡,这也就比较好理解为何电机超载时转速下降的理论依据。