(1) 問題的提出
(a) 電動機的輸入功率
眾所周知,電動機是將電能轉(zhuǎn)換成機械能的器件。三相交流異步電動機輸入的是三相電功率P1:
(b) 電動機的輸出功率
電動機是用來拖動負載旋轉(zhuǎn)的,因此,其輸出功率便是軸上的機械功率:
式(2)中: P2─電動機輸出的機械功率,kW;
TM─電動機軸上的轉(zhuǎn)矩,N·m;
nM─電動機軸上的轉(zhuǎn)速,r/min。
(c) 頻率下降后出現(xiàn)的問題
毫無疑問,頻率下降的結(jié)果是轉(zhuǎn)速下降。這是因為,異步電動機的轉(zhuǎn)速和頻率有關(guān):
式(4)中: n0—同步轉(zhuǎn)速(即旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速), r/min。
由式(2)知, 轉(zhuǎn)速下降的結(jié)果是:電動機的輸出功率下降。
然而, 式(1)表明, 電動機的輸入功率和頻率之間卻并無直接關(guān)系。如果仔細分析的話,當頻率下降時,輸入功率將是有增無減的(因為反電動勢將減小)。
輸入不變而輸出減少,這似乎有悖于能量守恒的原理,出現(xiàn)了什么問題呢?
(2) 異步電動機的能量傳遞
異步電動機的轉(zhuǎn)子是依靠電磁感應(yīng)(轉(zhuǎn)子繞組切割旋轉(zhuǎn)磁場)而得到能量的,如圖2(a)所示。所以,其能量是通過磁場來傳遞的。傳遞過程如圖2(b)所示, 可歸納如下: