电力系统中，系统电压降低时对负荷中的异步电动机的影响？

Question

在书上看到说，当系统电压降低时，会造成转差率增大，从而导致电机各绕组电流增大，绕组温度升高。
有点不太明白，我知道异步电动机的等效电路，我想问下，为什么系统电压降低时会导致电机的转差率增加？还有系统电压降低时，异步电机吸收的总功率会有什么变化？转差率增加的话，那么转子边的等效电阻R2'/s会变小，那为什么流经转子的电流就增加了呢，在转子侧的电压是怎么变的呢，求好心人详细解答，不胜感激！

Answer 1

首要要明白，电机稳定运行的条件是电机输出的电磁转矩Te=负载转矩Tl；而电机电磁转矩与端电压的平方成正比关系，当电压降低后，为了保持输出的转矩Te不变，电机电流必然要增大，而此时电机的T-s曲线会降低，如下图所示，电机再次平衡处的转差率s要增大！

s增大后，转子等效电阻减小，但为了输出转矩的不变（需要了解电磁转矩的表达式），转子电流要增加；由于端电压的降低，转子侧电压也要降低。

异步电机的功率可Te=9.55*P/n来计算，Te保持不变，而转子转速n降低，故功率P要降低！

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Answer 2

假如机械转矩不随转速变化，即Mm为常数。电动机可能有两个运行点a\b，可以分析得知只有a点是静态稳定的，而b点是不稳定的。由电磁转矩表达式即转矩特性曲线电动机稳定运行的判据为：dME/ds>0,其稳定极限和转矩极限也是一致的。在机械转矩Mm达到极限值情况时，其对应的转差率为临界转差率，在这种情况下，只要有点扰动，电动机的转差率就不断增加而使电动机停顿。在正常稳态运行的异步电动机的电磁转矩ME与机械转矩MT相等，如MT和U=U0（正常电压）时的ME的交点a0,相应的转差率为s0.这时按等值电路求得的异步电动机等值阻抗与正常运行时的等值阻抗相对应。当网络受到扰动，异步电动机端电压突然变化时异步电动机的电磁转矩也突然变化。一方面当端电压突然降至U1，在突变瞬间转差率仍为s0,机械转矩仍为a0点，而电磁转矩则降至a1点，即ME和MT不平衡。电动机能否达到新的平衡取决于ME和MT的变化情况。为了便于分析，我们假设机械转矩不变，则异步电动机能否达到新的平衡完全取决于MEmax。若MEmax>MT则异步电动机将能达到新的平衡，否则将失去平衡，转矩急剧下降直到停转。我们忽略电压变化所引起的等值阻抗的变化，则最大转矩MEmax与电压U的平方成正比，即异步电动机能否到达新的平衡完全取决于其端电压U12。电压降低时，其稳定极限将下降。另一方面，静态特性，如果近似的认为网络电压(含电动机端电压）变换过程中异步电动机电磁转矩和机械转矩始终平衡。当端电压由U0降至U1时转差率由S0变为S1，即为新的电磁转矩和机械转矩始的交点。由此，可依据不同的电压方面的计算到不同的转差率、及不同的临界转差率。最后得出结论；随着异步电动机端电压U的下降转差率s上升，异步电动机的最大转矩MEmax随着端电压U2正比下降。将使异步电机的静态稳定余量迅速减少，增加系统的不稳定因素。