不同類型的電動機扭矩特點有哪些?
不同類型的電動機扭矩特點各不相同。
直流電機在電壓恒定的情況下,扭矩與電流成正比,但并非線性關系,其特性曲線一般呈 S 形。
交流電機里,異步電機啟動轉矩較大。電機扭矩大小受多種因素影響。
設計上,磁路和線圈設計影響氣隙磁密、磁通量密度、電磁力和電阻。
工作狀態方面,電源電壓、轉速、負載轉矩等都起作用。電源電壓下降對電機起動性能影響大,電壓與轉矩平方成正比。漏電抗也有關,大則起動轉矩小,繞組匝數和氣隙大小會影響漏電抗。
此外,繞線式異步電動機轉子電阻增大能增大起動轉矩。普通籠型電機效率高、轉差率低,為連續工作制。繞線式轉子電機起動時可串接電阻控制電流,起動轉矩接近最大轉矩。
特殊工況負載要求電機有較大轉矩,即 H 設計電機。三相異步電動機的起動轉矩反映電機的起動性能,最大轉矩反映電機的過載能力。
電機在小轉差率范圍內運行時,轉矩與轉差率近似成正比,轉差率越小,轉矩同比例減小。隨著轉差率增加,轉子的阻抗因轉子漏電感增大而增大,轉子電流和轉矩的增加不再與轉差率成正比。
最大轉矩也叫臨界轉矩,通常是電動機額定轉矩兩倍或更大,限制電動機的短時過載能力。籠型電動機最大轉矩對應轉差率相對較小,是恒轉速電動機,從空載到負載轉速下降百分比小。
繞線式電動機通過加入外接電阻能增大轉子電阻,從而增加轉矩峰值處的轉差率,減小特定轉矩值對應的電動機轉速。
近年來,變壓、變頻驅動系統讓籠型感應電機的起動和轉速控制變得容易,被廣泛應用于調速場合。
電機扭矩特點不是以恒功率輸出動力而是以恒力矩輸出動力,具有軟的機械特性,可以堵轉,還具有低轉速、大扭矩、過載能力強、響應快、特性線性度好、力矩波動小等優點。
電機的最大扭矩受電機本身結構、電源電壓、負載慣量等因素影響。在電機輸出扭矩不變時,隨著負載增加,電機轉速會下降。
電機啟動時需要較大的起動扭矩,運行時需要較小的維持扭矩。
變頻電機的變頻范圍取決于變頻器能力,一般從幾赫茲到百赫茲。常規電機在變頻調速時,扭矩隨轉速降低線性下降,達到額定轉速以下,扭矩急劇下降。
高性能矢量控制電機采用先進控制算法,低速能提供更高扭矩輸出,速度調節范圍寬,在低速和高負載條件下能提供穩定扭矩。變頻電機的扭矩輸出與變頻器參數設置和電機設計有關,選擇時要根據實際需求合理選擇。
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