液力耦合器和异步电动机的匹配优化方法

原动机与耦合器综合起来构成新的动力装置，其特性的好坏是由它们的共同参数所确定的。目前耦合器多采用电动机作为原动机。本节主要讨论耦合器和异步电动机的共同工作问题。

三相异步电动机的特点之一是起动转矩Md0低于最大转矩Mdmax，另一特点是起动电流大。通常起动电流I0是额定电流Ie的6～7倍。图14.3.1（a）中，nde为电动机额定转速，Mde为电动机额定转矩，nde为电动机额定转速，ndL为电动机临界转速。

绘制耦合器与异步电动机共同工作的输入和输出特性时，必须已知：

（1）异步电动机的外特性Md=f（nd），Id=f（nd）；

（2）所选定的耦合器的原始特性曲线及有效直径D值和所采用工作液体的密度ρ。

绘制耦合器与异步电动机共同工作时的输入与输出特性曲线的方法，和绘制液力变矩器与发动机共同工作的输入与输出特性曲线方法一样，故不再重复。

图14.3.1（a）和图14.3.1（b）分别为耦合器与异步电动机共同工作的输入和输出特性曲线。(www.xing528.com)

图14.3.1　耦合器与异步电动机共同工作

（a）输入特性曲线；（b）输出特性曲线

由图14.3.1可见，如果电动机与机械传动负载连接，用异步电动机直接起动时，起动转矩较小，当转速nd增加时，转矩Md开始上升，然后下降到零。只允许异步电动机在短时间内超载工作，在转速低时更是如此，否则将由于电动机电流过大而损坏绝缘。

如果异步电动机所带机械负载很大，则在起动时必须要较大的转矩。这时，就不能将传动装置直接与电动机相连，否则不仅会引起电流过大而烧坏绝缘，而且在特性曲线的ac区段不能稳定工作。在异步电动机与机械负载之间装上耦合器后，则情况会得到根本改善。

为了获得较大起动转矩，使i=0对应的负荷抛物线通过异步电动机的Mdmax点；为获得较高效率，使i*对应的负荷抛物线通过异步电动机的额定转矩Mde点，即电动机额定转速下，耦合器工作在最高效率点。

采用耦合器后，异步电动机在整个工况范围内均能稳定工作，并且起动转矩增大，起动时间缩短，保护了电动机。当工作机负载转矩超过电动机的最大转矩时，电动机不会停止运转，这时涡轮与工作机虽然已停止运转，但电动机仍然可以在电动机最大转矩对应的转速下旋转，此时电动机的电流大大小于电动机的起动电流，电动机不致烧坏。