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1、4青境二 三相异步电动机起动. 调速奔口語!J动首先讨论三相异步电动机的机械特性，然后以 机械特性为理论基础，分析研究三相异步电动机的 起动、制动和调速等问题。任务四 三相异步电动机的机械特性任务五 三相异步电动机的起动任务六三相异步电动机的制动青境二 三才目异步电动机起动、调速弄口語!J动任务四三相异步电动机的机械特性三40异步 电动机机械特 性的 三种 农达式三相异步电动机的机械特性是指电动机的转速与电 磁转矩之间的关系，由于电机的转速与转差率之间存 在一定的关系，所以异步电动机的机械特性殉尸/ 表不 O、物理表达式Tem = 丁4花【2 OS Cp2表明：三相异步电动机的电磁转矩是由主磁
2、通（）与转 子电流的有功分量A COS?相互作用产生的。4青境二 三才目异步电动机起动. 调速牙口語U动二、参数表达式人（&+尸+（/ + X；尸主 页说明：电磁转矩与电源参数（Uf）、结构参数（R、X、m. p ）和运行参数（s ）有关。下一页4青境二 三才目异步电动机起动. 调速牙口語!J动当S为某一数值时，电磁转矩有一最大值，最大 矩对应的转差率称为临界转差率，可令 如=0求得： dsRR2店+（昭7*不用T = 4龙几土 匕 +1、町”与听成正比2、尺2越大，几越大；乙”与他无关。3、7；和几都近似与漏抗成反比最大转矩与额定转矩之比称为过载能力:pU；丄 加卫口；4（X|+XJmxpU
3、R：22兀(広+圧尸+(/+出尸4、起动转矩倍数Tr宀工程上常才艮据电机的额定功率.额定转速、过 载能力来求出实用表达式。方法是：青境二 三才目异步电动机起动. 调速弄口語！J动在特性曲线上还有一个起动转矩，即n = O(s = l)时的 转矩：几结论：当其它参数一定时1、起动转矩与电源电压平方成正比；2、频率越高，起动转矩越小；漏抗越大，起动转矩越小3、绕线式电动机转子回路电阻越大，起动转矩先增后减眄 三弓情境二 三才目异步电动机起动. 调速牙口語U动三、实用表达式利用电磁转矩除以最大电磁转矩可得电磁转矩的实 用表达式：_2Tmq青境二 三才目异步电动机起动. 调速牙口語u动三相异步电动机的
4、 固有机林待性和人为机械待性一、固有机械特性Bnn DnNr下 页更后退眞退社:固有机械特性是指电动机在额定电压和额定频率下，按 规走的接线，定、转子电路不外接阻抗时的机械特性。01 起动点 A:n = 0,5 = 1, Tem = TstSn2. 最大转矩点=几%3. 额定运行点C ii=nN,s=sinfTein =TV4. 同步运行点D =叫,s=0，G=0|Tem几个箱球点：享=号.381号4青境二 三才目异步电动机起动. 调速牙口語U动二、人为机械特性人为机械特性是指人为改变电源参数或电动机参数而 得到的机械特性。010 0.64TstTst0.64TmTm1.降压时眄人为机楸特幢U
5、T降后，咪I下降， 但活变，刑仁减少。Tcm如果电机在定额负载下运 行,6下降后，下降2增大， 转子电流= SE2增大而增 大，导致电机过载。长期欠压 过载运行将使电机过热，减 纶使用寿命。4青境二 三才目异步电动机起动. 调速牙口語U动2.粹子HT路申对秫电BI时旳人为机械特牲串电阻后，机械特性线性段斜率变大，特性变软。转速的改变而改变的生产机械。1）反抗性恒转矩负载：指负载转矩的大小不变，但负载转矩的方向始终与生产机械运动的方向相反。如生产机械的摩擦转矩。2）位能性恒转矩负载：指不论生产机械 运动的方向变动与否，负载转矩的大小和方 向始终保持不变。例如起重装置的吊钩及重 物所产生的转矩。q
6、青境二 三才目异步电动机起动. 调速牙口語u动任务五三相异步电动机的起动起动指电动机接通电源后由静止状态加速到稳定运 行状态的过程对电动机的起动性能要求：起动电流小, 起动转矩不大。工超助电流大的原因起动时，比=0,$ = 1,转子感应电动势大，使转子电流 大,根据磁动势平衡关系，定子电流必然增大.q青境二 三才目异步电动机起动. 调速牙口語!J动2超助釋矩不大阳原因从下述公式分析Tst = Tem =CTI2cos(p2起动时2=1,远大于运行时的S，转子漏抗X2s=sX2很大，COS 很低，尽管很大，但厶心02并不大.由于起动电流大，定子漏阻抗压降大，使定子感应电 动势减小，对应的气隙磁通
7、减小.由上述两个原因使得起动转矩不大情境二 三才目异步电动机起动. 调速牙口語!J动三相笼型异步电动机的起动1、直接起动可以直接起动的条件：起动电流倍数电源总 容量(KW4) 电动机额定功率(KW),直接启动的优缺点 优点：设备简单，操作方便； 缺点：启动电流大，须足够大的电源。注意：一般10KW以下的电动机都可以直接起动情境二 三才目异步电动机起动. 调速牙口語!J动例 一台20kW电动机，K,=65,其电源变压器的容 量为560kVA,能否直接起动？另一台75kW电动机, 人仏v=7,能否直接起动？M对20kW的电动机1(3+ 电源总容量电动机额定功率=775653 +竺020因为笛小于电
8、网允许的起动电流倍数，所以允许直接起 动对75kW的电动机)1r560)4L75丿= 2.26 74为K,大于电网允许起动电流倍数，所以不允许直接起动3| 电源总容量+电动机额定功率III起动（Y联结）运行（A联结）S2st A起动转矩关系：生=丄口 3起动电流和起动转矩:情境二 三相异步电动机起动. 调速奔口語!J动* 页运行” “起动”情境二 三才目异步电动机起动. 调速牙口語！J动2、降压起动1） Y-A降压起动订适用于正常运行时定子绕组为三角-Vsi 形接线的电动机。起动时Y接；运 行时接。起动电流关系：= | Y- 降压起动多用于空载或轻载起动2）自耦变压器降压起动 方法：起动时电源
9、接自耦 变压器一次侧，二次 侧接电动机。起动结 束后电源直接加到电 动机上。情境二 三才目异步电动机起动. 调速牙口語!J动1 X转子回路串电阻起动为了有较大的起动转矩、使的升高，逐渐切除起动电阻。惰境二 三才目异步电动机起动. 调速牙口語U动实际上起动用的自耦变压器，备有几个抽 头（电压为一次额定电压的80%. 60%. 40%）供 选用，多用于10kW以上的三相异步电动机。优点：一般有三个抽头，有不同的选则。 缺点：设备费用较高。在转子回路中串联适当的电阻, 既能限制起动电流，又能增大起动 转矩。起动过程平滑，应在转子回路中 串入多级对称电阻，并随着转速情境二 三相异步电动机起动. 调速牙
10、口語!J动任务六三相异步电动机的制动育皂耗伟!J动实现：制动时，S1 断开，电机脱离电 网，同时S2闭合， 在定子绕组中通入 直流励磁电流。siS2情境二 三相异步电动机起动. 调速牙口語!J动直流励磁电流产生一个恒定的磁场，因惯性 继续旋转的转子切割恒定磁场，导体中感应电动 势和电流。感应电流与磁场作用产生的电磁转矩 为制动性质，转速迅速下降，当转速为零时，感 应电动势和电流为零，制动过程结束。制动过程中，转子的动能转变为电能消耗在转子 回路电阻上能耗制动。ADB2n一由于电机反向旋转，心 nl。情境二 三才目异步电动机起动. 调速牙口語！J动2、倒拉反转的反接制动条件：适用于绕线式异步电动
11、机带位能性负载情况。实现：在转子回路串联适当大电阻Rb。电机工作点由Af B-C, n=0,制动过程 开始，电机反转子， 直到D点。在第四象 限才是制动状态。下页情境二 三才目异步电动机起动. 调速牙口語！J动3、回馈制动实现：电动机转子在外力作用下，nP 回馈制动状态实际上就是将轴上 的机械能转变成电能并回馈到电网4青境二 三相异步电动机起动. 调速奔口語！J动任务七三相异步电动机的调速由异步电动机的转速公式n=n/l-5)可知，异步电动机有下列三种基本调速方法:(1) 改变定子极对数P调速。(2) 改变电源频率右调速.(3 )改变转差率s调速。柞*齣，|青境二 三才目异步电动机起动. 调速
12、牙口語!J动一. 凭极调速变极调速只用于笼型电动机。1.变极调速改变pf 改变riT改变n。用改变定子绕组接法来改变p,称为多速电机，变 极调速只能用于笼型电机q青境二 三才目异步 电动机起动. 调速牙口語u动改变三相异步电动机的电源频率，可以改变旋转 磁场的同步转速，达到调速的目的。1）变频调速的条件三相异步电动机的每相压:t7E1=4.44f1Wz1O0 若电源电压L/i不变，当降低电源频率J】调速时， 则磁通 将增加，使铁心饱和，从而导致励磁电 流和铁损耗的大量增加，电动机温升过高等。因此 在变频调速的同时，为保持磁通不变，就必须改 亠更电源电压，使U/或E/为常数情境二 三才目异步电动
13、机起动. 调速牙口語U动额定频率称为基频，变频调速时，可以从 基频向上调，也可以从基频向下调。2）从基频向下调变频调速降低/；时，保持Ui/t为常数，则。近似为常数, 在这种情况下，当降低频率/i时，An不变。但最大 转矩会变小，特别在低频低速时的机械特性会变坏，如图。其中虚线是恒磁通调速时儿和为常数的机械特性。保持Ui/办为常数，则低频率调速近似为恒转矩调速方式。4青境二三才目异步电动机起动.调速牙口語!J动测严；旳4青境二 三才目异步电动机起动. 调速牙口語U动3)从基频向上调变频调速升高电源电压是不允许的。因此,升高频率向上调速时，只能保持电压不变，频率越高，磁通越低，是 一种降低磁通升
14、速的方法，其机械特性如图所示。保持电压不变升速，近似为恒功率调速方式（/（ T,7；nT）情境二 三才目异步 电动机起动. 调速牙口語U动三、改交我菱卓谓速1）转子串电阻调速绕线转子异步电动机转子串电阻调速。转子串电阻时 最大转矩不变，临界转差率加大。所串电阻越大，运行段 特性斜率越大。应用于笼型异步电动机4青境二 三才目异步电动机起动. 调速牙口語U动2）调压调速若改变加在定子绕组上的电 压，则负载兀对应于不同的电 源电压，可获得不同的转速。 显然电动机的调速范围很宽。 缺点是低压时机械特性太软， 转速变化大。M线路来实现。这种方法主要应用 于笼型异步电动机，靠 改变转差率s调速。目前 已广泛釆用晶闸管交流q青境二 三才目异步电动机起动. 调速牙口語！J动本次课
