为什么说三相电机输出扭矩无脉动?

2024-12-24 22:29:23
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回答1:

三相电机稳定运行时,转速恒定,输出功率与转速及扭矩的乘积成正比。扭矩无脉动,说明输出功率恒定。
电机正常运行时,包含的铁耗、机械耗、定转子铜耗,杂散耗等也是相对恒定的,因此,只要输入功率恒定,输出功率就恒定。
因此,你的问题转变为如何证明“三相电机的瞬时输入电功率是恒定的”。
证明如下:
假设:
Ua=Um*sin(ωt+120°)
Ia=Im*sin(ωt+120°-θ)
那么,
Pa
=Ua*Ia
=Um*Im*sin(ωt+120°)*sin(ωt+120°-θ)
=1/2*Um*Im*[cosθ-cos(2ωt+240°-θ)]
同理:
Pb
=1/2*Um*Im*[cosθ-cos(2ωt-θ)]
Pc
=1/2*Um*Im*[cosθ-cos(2ωt-240°-θ)]
P=Pa+Pb+Pc
=3/2*Um*Im*cosθ-[cos(2ωt+240°-θ)+cos(2ωt-θ)+cos(2ωt-240°-θ)]
=3/2*Um*Im*cosθ-[cos(2ωt-120°-θ)+cos(2ωt-θ)+cos(2ωt+120°-θ)]
∵cos(2ωt-120°-θ)+cos(2ωt+120°-θ)
=2cos(2ωt-θ)*cos(-120°)=-cos(2ωt-θ)
∴P=3/2*Um*Im*cosθ
即:三相电机的输出瞬时功率为恒定值。
这是三相电机与单相电机相比的一个重要优势,由于三相电机的输出瞬时功率为恒定值,因此,转矩无脉动!