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1、第一章 异步电机及其拖动第一章 第一节 异步电动机及其拖动 三相异步电动机机械特性的三种表达式 一、物理表达式 T = CTJ m I 2 cos ? 2 式中： 式中： 异步机的转矩系数 cos ? 2 = R2 / s ( R2 / s ) + X 2 2 2 CTJ = = 2 pm1W1 k w1 2 2 2 R2 R2 + s X 2 = cos ? 2 m 异步机每极磁通 异步机每极磁通 I2 = E2 ? R2 ? 2 + X2 ? ? ? s ? 2 异步电动机的 机械特性 二、参数表达式 E2 = 2f1W1k w1 m 2 f1 ?0 = p 可得 T= 0 m1 E2 I
2、 2 cos ? 2 E2 = I 2 Z 2 R2 / s cos ? 2 = Z2 R2 I2 则得 T = ?0 s m1 2 由于异步电动机的电磁功率为 T= 0 T= PT R2 PT = m1 I 2 s 2 分子分母同乘以（ ）， ），即得 分子分母同乘以（1-s），即得 由异步电动机的近似等效电路 I 2 = P2 Ux ? R2 ? 2 + R1 ? + ( X 1 + X 2 ) ? ? s ? 2 得异步电动机的机械特性参数表达式 2 R2 Ux m1 s T= 2 ?0 ? R2 ? 2 ? R1 + ? + ( X 1 + X 2 ) s ? ? 使 dT / ds
3、= 0 ，即可求得 临界转差率 sm = R2 2 R12 + ( X 1 + X 2 ) 最大转矩 Tm = 0 2? R + R 2 + ( X + X )2 ? 1 1 2 ? 1 ? ? m1 U x2 由于 R1 n0 时 s = (n0 ? n ) / n0 1 此时的转差率 s = n0 n0 转子由定子输入的电功率即为电磁功率 PT = 3I 2 2 R2 + R f s 为正 转子轴上机械功率P2 = PT (1 ? s) 为负 为两者之和， 转子电路的损耗 为两者之和，因此 能量损耗极大 。 P2 = PT ? P2 异步电动机转速反向 反接制动电路图 2定子两相反接的反接
4、制动 为了迅速停车或反向，可将定子两相反接，工作点由 转移到 转移到B 为了迅速停车或反向，可将定子两相反接，工作点由A转移到 ? n0 ? n n o + n 此时转差率为 s= = 1 n0 n0 电动机的转矩为 ，与负载转矩共同作用下， 在两相反接时 ，电动机的转矩为T，与负载转矩共同作用下， 电动机转速很快下降，这相当于图中机械特性的BC段 电动机转速很快下降，这相当于图中机械特性的 段。 在转速为零的C 在转速为零的 如不切断电源， 点，如不切断电源， 电动机即反向加速， 电动机即反向加速， 进入反向的电动状态 对应于特性CD段 （对应于特性 段）， 加速到D点时 点时， 加速到 点
5、时，电动 机将稳定运转， 机将稳定运转，实现 了电动机的逆转过程。 了电动机的逆转过程。 异步电动机定子两相反 接的电路图与机械特性 异步电动机能耗制动的 电路图与机械特性 （三）能耗制动状态 断开，电动机脱离电网时，立即将K 接通， 当K1断开，电动机脱离电网时，立即将 2接通，则在定子两相 绕组内通入直流电流，在定子内形成一固定磁场。 绕组内通入直流电流，在定子内形成一固定磁场。当转子由于惯性 而仍在旋转时，其导体即切割此磁场， 而仍在旋转时，其导体即切割此磁场，在转子中产生感应电动势及 转子电流。根据左手定则，可确定出转矩的方向与转速的方向相反， 转子电流。根据左手定则，可确定出转矩的方
6、向与转速的方向相反， 即为制动转矩。 即为制动转矩。 各个电流之间有下列关系 2 I12 = I 22 + 2 I I 2 sin ? 2 + I 得机械特性方程式 T= ? 0 (R2 / v )2 + (X + X 2 )2 R2 vm = X + X2 2 m1 I12 X ( R2 / v) 临界相对转速 三、运转状态小结 在正转方向，特性1与1的第二 象限为回馈制动特性，第四象限 为反接制动特性； 在反转方向，特性2与2的第二 象限为反接制动特性，而第四象 限则为回馈制动特性。 能耗制动电路的联结方法有所不 同，其机械特性用曲线3与3表 示，第二象限部分对应于电动机 正转，而第四象限则对应于反转。 图中特性1，2及3对应于异 步电动机转子有串联电阻时，而1， 2及3则对应于没有串联电阻。 桥式起重机拖动主钩异 步电动机的电路
