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1、1,本次课程内容和教学要求,内容： 异步电动机各种运行状态。 要求： 掌握各种制动原理和机械特性 以及应用场合。,2,8.5三相异步电动机的各种运行状态,交流电力拖动系统运行时，在拖动各种不同负载的条件下，若改变异步电动机电源电压的大小、相序及频率，或者改变绕线式异步电动机转子回路所串电阻等参数，三相异步电动机就会运行在四个象限的各种不同状态。 三相异步电动机各种运行状态的定义方法与直流电动机是一致的。异步电动机的电磁转矩和转子的转速是同方向时，电动机运行与电动状态，若电磁转矩和转速的方向相反时，电动机处于制动状态，而在制动运行状态中，根据转矩和转速的不同情况，又可分为：回馈制动、反接制动、倒
2、拉反转及能耗制动等。,3,8.5三相异步电动机的各种运行状态,8.5.1电动运行状态 T与n方向一致，nn1，0s1， T为拖动转矩，特性在第、象限。,4,8.5.2 能耗制动,1能耗制动基本原理 三相异步电动机处于电动运行状态的转速为n，如果突然切断电动机的三相交流电源，同时把直流电通入它的定子绕组，例如开关K1打开、K2闭合，结果，电源切换后的瞬间，三相异步电动机内形成了一个不旋转的空间固定磁动势，用F=表示。,空间固定不转的磁动势相对于旋转的转子来说变成了一个旋转磁动势，旋转方向为顺时针。,6,等效替代的条件是：,（2）保持磁动势与转子之间相对转速（即转差）不变，为,（1）保持磁动势幅值
3、不变，即,7,2. 定子等效电流,8,3、转差率与等效电路,磁通势与转子相对转速为-n,转子绕组感应电动势的大小与频率则为:,F的转速，即同步转速为,能耗制动转差率,9,三相异步电动机能耗制动的等值电路,10,4、能耗制动的机械特性,能耗制动时，铁损耗很小，可以忽略。这样一来，根据等值电路画出电动机定子电流、励磁电流及转子电流之间的相量关系如右图所示。,11,能耗制动拖动位能性恒转矩负载，当速度到达零点时，不仅要切断直流电源而且还要抱闸设备。,能耗制动的鼠笼式异步电动机,能耗制动的绕线式异步电动机,12,8.5.3 反接制动,反接制动过程: 处于正向电动运行的三相绕线式异步电动机，当改变三相电
4、源的相序时，电动机便进入了反接制动过程. 反接制动过程中，电动机电源相序为负序。,13,机械功率为,从定子到转子的电磁功率为,转子的铜耗为,转子回路中消耗了从电源输入而来的电磁功率及由负载送入的机械功率，数值很大，在转子回路中必须串入较大的外串电阻，以消耗大部分转子回路铜损耗，保护电动机不致由于过热而损坏。所谓大电阻是指比起动电阻阻值还要大,14,从图上我们可以看出,如果电动机拖动负载转矩较小的反抗性恒转矩负载运行，或者拖动位能性恒转矩负载运行，这两种情况下，如果进行反接制动停车，那么必须在降速到n0时切断电动机电源并停车，否则电动机将会反向起动，三相异步电动机反接制动停车比能耗制动停车速度快
5、，但能量损失较大。一些频繁正、反转的生产机械，经常采用反接制动停车接着反向起动，就是为了迅速改变转向，提高生产率,鼠笼式电机转子回路无法串电阻，因此反接制动不能过于频繁,15,8.5.4 倒拉反转运行,拖动位能性恒转矩负载运行的三相绕线式异步电动机，若在转子回路内串入一定值的电阻，电动机转速可以降低。如果所串的电阻超过某一数值后，电动机还要反转，称之为倒拉反转制动运行状态。倒拉反转运行时负载向电动机送入的机械功率是靠着负载贮存的位能的减少，是位能性负载倒过来拉着电动机反转,16,机械功率为,从定子到转子的电磁功率为,转子的铜耗为,说明两部分能量全部消耗在电阻上，一部分消耗在转子本身的内阻R2上
6、，因R2很小，故能量大部分消耗在外串电阻RS上。这样可以减小转子发热程度,17,特点和应用,特点： s1 ，运行过程中能量消耗多，改变 转子串接电阻，可变速度。 应用： 适用于位能性负载下放重物。,18,8.5.4回馈制动运行状态(再生发电制动),运行在正向电动状态的三相异步电动机，当拖动的负载是位能性质的负载时，如果进行反接制动停车，当转速降到零时，若不采取停车的措施而听其自然，那么电动机将会反向启动，最后运行在反向回馈制动状态。 E点的转差率为,19,能量关系,异步电动机输出的机械功率,电磁功率,20,异步电动机各种运行状态,实际的三相异步电动机根据生产机械的工艺需要，可运行在各种运行状态。,
