电动机起动转矩计算中的电压保证问题

在整个起动过程中，电动机的驱动转矩必须能够克服生产机械的阻转矩，即

式中，u_q为起动时电动机端子电压相对值（即与额定电压的比值）（或称标幺值，下同）；m_j为生产机械静阻转矩的相对值（即与电动机额定转矩的比值）；m_q为电动机起动转矩的相对值（即与电动机额定转矩的比值），可由产品样本查得；1.1为可靠系数。

m_j的数值在许多设计技术资料中都可查到，可参见表1-42；m_q的数值可从电动机产品样本中查到。

对于异步电动机，在起动过程中要保持稳定运行，必须使电动机在下降了的端电压下和临界转差率时产生的最大转矩m_Mx能克服生产机械此时的阻转矩m_jx，即

m_Mx≥1.1m jx

则

即

式中，m_Mm为电动机额定最大转矩相对值（即与电动机额定转矩的比值）；u_Me，u_q为电动机额定电压、端电压相对值（即与电动机额定电压的比值）。

生产机械阻转矩可按以下方法计算：

对于恒定阻转矩机械为

m_jx=m j=常数

对于离心式机械为

m_jx=m_j+（1-m_j）n²=m_j+（1-m_j）（1-s_jx）2式中，s_jx为极限转差率；n为转速。

对于笼型异步电动机，极限转差率可按下式计算

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式中，s_e为电动机额定转差率。

由此可求出保持电动机稳定运行所需的最低端电压。

表1-42 不同传动机械各转矩相对值

【例1-5】 一台离心式水泵电动机功率为40kW，额定转速n_e为980r/min，电动机额定最大转矩的相对值m_Mm为2，试求保持此电动机稳定运行所需的最低端电压。

解：查有关资料，得离心式水泵的起动阻转矩m_j为0.3。

异步电动机临界转差率为

电压降低后离心式水泵起动阻转矩相对值为

m_jx=m_j+（1-m_j）（1-s_jx）2=0.3+（1-0.3）×（1-0.075）2=0.9

满足水泵电动机平稳起动的最低端电压相对值为

如果电动机的额定电压为380V，则最低端电压为

380V×70%=266V