異步電動機原理

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1、變頻器基礎施耐德（蘇州）變頻器有限公司市場部2006/01內容電力拖動的基本概念變頻器原理變頻器的主要應用變頻器選型注意事項變頻器安裝使用注意事項電力拖動的基本概念異步電機的結構和原理異步電機的調速異步電機的起動和制動其它形式的電動機異步電動機的結構和原理異步電動機的結構異步電動機的結構定子轉子風扇機殼接線盒軸伸定子鐵心與繞組定子鐵心均布的槽中嵌有三相對稱繞組。鐵心繞組轉子鐵心和繞組鑄鋁轉子繞線轉子旋轉磁場的產生在定子三相對稱的定子繞組中通入對稱三相電流即在氣隙中產生旋轉磁場：同步轉速定子旋轉磁場的轉速記為

2、n1，又稱為同步速:式中：n1的單位為每分鐘的轉數(shù)（rpm）f為電源的頻率p為繞組磁場的極數(shù)例如，對工頻50Hz電源，2極，4極，6極，8極電機的同步轉速分別為：3000rpm,1500rpm,1000rpm,750rpm,等等轉子是怎樣轉起來的？轉子導體橫切氣隙旋轉磁場產生感應電勢（右手定則）感應電勢在閉合的轉子繞組中產生感應電流轉子導體中的電流與氣隙旋轉磁場作用產生電磁力（左手定則）電磁轉矩驅動轉子轉動，與氣隙旋轉磁場的方向相同轉子電流也產生旋轉磁場該磁場的轉速與所產生的旋轉磁場轉速一樣，都是同步速在穩(wěn)

3、態(tài)情況下，轉子所產生的磁場與定子是相對靜止的實際上，氣隙磁場是定子與轉子繞組產生的電流之和。異步電動機的轉速異步電動機的轉速可表示為：式中S稱為滑差率；當電機剛剛開始起動時，n=0，s=1；若電機處于理想空載，n=n1,s=0，轉子與定子旋轉磁場同步，故n1稱為同步轉速；額定負載情況下，s為2—5%，所以異步電機的額定轉速nN總是接近同步速，如2890rpm,1450rpm,975rpm,741rpm等等?；盥实拇笮》从沉穗姍C的不同運行狀態(tài)。異步電機的等值電路模型要精確地控制電機需要盡量了解電機的定子、轉

4、子繞組電阻R1,R2，定子、轉子漏抗X1,X2以及激磁阻抗Rm,Xm等；這些參數(shù)需要通過根據銘牌參數(shù)如電機額定電壓UN，額定電流IN，額定轉速nN，功率因數(shù)COSPHi計算得到。異步電機的轉矩特性藍色為轉矩特性，紅色為負載特性，(nN,TN)為額定工作點Tm為可能產生的最大轉矩Tst為起動轉矩異步電機機械特性與電源電壓的關系輸出轉矩與電壓的平方成正比；起動轉矩與電壓的平方成正比；隨著電壓的降低，最大轉矩，起動轉矩以及轉速都會降低；降低電源電壓，可以降低起動電流，但起動轉矩成平方倍地下降；星三角起動，自耦變壓

5、器起動以及軟起動器起動都屬于這類應用；這種方法不適于調速，因為調速范圍很窄而且效率很低。異步電機機械特性與轉子電阻的關系最大輸出轉矩Tm的大小與轉子電阻R2的大小沒有關系。對應Tm的轉速與R2的值有關，轉子電阻越大，對應Tm的轉速越低。對繞線轉子電機，若在轉子繞組中串聯(lián)電阻，則能夠增大起動轉矩，在起動過程中，連續(xù)減小或逐級切除串聯(lián)的電阻，則能夠在起動過程中增大起動轉矩，加速起動過程；對繞線轉子電機，若在轉子繞組中串聯(lián)大小可調的電阻，則能夠調節(jié)穩(wěn)定運行的轉速；通過改變轉子電阻的起動和調速方法僅僅適用于繞線電機

6、，曾經獲得廣泛的應用。存在效率低下，起動裝置笨重，電機和起動裝置造價高維護率高且困難等缺點。異步電機機械特性與電源頻率的關系在其它變量滿足特定要求的情況下，改變電源頻率可以有效地改變機械特性，而最大轉矩基本不變；在負載特性為恒定轉矩的情況下，穩(wěn)定的轉速可以與頻率有較好的線性關系。在頻率很低的情況下，機械特性變差。復習轉速的公式電機和負載的轉速與頻率，電機的極數(shù)和滑差率有關。改變滑差調速調節(jié)電源電壓：在電源與電機之間串電抗通過調壓變壓器或自耦變壓器效率低下，功率因數(shù)低成本高調速效果不明顯改變轉子電阻可連續(xù)調速

7、，甚至可以控制電機反轉，適用于提升應用可以獲得較好的起動特性逐級切換電阻和頻敏電阻僅僅適用于繞線轉子電機，不能用于更加普遍的鼠籠轉子電機效率低下，調速范圍在額定轉速以下裝置復雜，體積大，電機和起動裝置成本高維護頻度高且維修成本高。逐漸淘汰變極調速對恒定轉矩的負載，轉速與電機繞組的極數(shù)成反比；這種方法在過去的機床行業(yè)和風機中獲得廣泛的應用；為有級調速，能獲得的轉速數(shù)目只有兩種或三種；不能連續(xù)調速；需要電機定子有多套繞組或繞組有多種接法；電機造價高，效率低；逐漸淘汰變頻調速轉速與頻率成正比能夠連續(xù)調速操作方便，

8、噪聲低調速范圍寬，調速精度高效率高，功率因數(shù)高（采取措施）可以控制起動，運行，停止（鎖定輸出，線性制動或軟停止）可靠性高，易于維護起動電流和運行電流小，過載能力大