異步電動機運行原理

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1、第一章異步電動機變頻調(diào)速理論基礎(chǔ)第一章異步電動機變壓變頻調(diào)速理論基礎(chǔ)異步電動機變壓變頻（VVVF）調(diào)速系統(tǒng)簡稱變頻調(diào)速系統(tǒng)，變頻調(diào)速技術(shù)的關(guān)鍵是如何獲得頻率可變的大功率供電電源---變頻器。不同的控制方式所得到的調(diào)速性能、特性及用途是不同的。變頻調(diào)速的控制方式可分為兩大類：開環(huán)控制-----U/f控制方式；閉環(huán)控制-----轉(zhuǎn)差頻率控制矢量控制直接轉(zhuǎn)矩控制第一章異步電動機變壓變頻調(diào)速理論基礎(chǔ)1.1異步電動機運行原理1.2異步電動機的機械特性1.3變頻調(diào)速的基本控制方式1.4負載轉(zhuǎn)矩特性及其與調(diào)速方式的配合1.1異步電動機運行原

2、理一、異步電動機的結(jié)構(gòu)及工作原理1）三相異步電動機的結(jié)構(gòu)定子轉(zhuǎn)子機座1）三相異步電動機的結(jié)構(gòu)按照構(gòu)造的不同，異步電動機的轉(zhuǎn)子繞組分為籠型和繞線型兩種結(jié)構(gòu)。籠型轉(zhuǎn)子異步電動機籠型轉(zhuǎn)子的各相由單根導條組成，由于轉(zhuǎn)子導體內(nèi)的電流是由電磁感應(yīng)作用而產(chǎn)生的，不需要由外電源供電，因此轉(zhuǎn)子導體兩端由短路環(huán)短路。如果去掉鐵心，整個繞組的外形就像一個籠子。對于中小容量異步電機，一般用鋁將轉(zhuǎn)子導條與短路環(huán)鑄在一起，即其轉(zhuǎn)子回路是封閉的。1）三相異步電動機的結(jié)構(gòu)繞線轉(zhuǎn)子異步電動機繞線型轉(zhuǎn)子繞組和定子繞組一樣，也是對稱的三相繞組，連接成星形，再通過集

3、電環(huán)和電刷接到外部電路，即其轉(zhuǎn)子回路是開放的。1）三相異步電動機的結(jié)構(gòu)在外部電路可串入附加電阻來改善電機的啟動特性或?qū)崿F(xiàn)調(diào)速，即可以通過增大轉(zhuǎn)子回路的電阻來提高電機的啟動轉(zhuǎn)矩或降低電機的轉(zhuǎn)速。繞線轉(zhuǎn)子異步電機結(jié)構(gòu)比較復雜，成本比籠型轉(zhuǎn)子異步電動機高，一般只在有特殊需要的場合使用。2）三相異步電動機的工作原理當異步電動機的三相定子繞組中通入三相對稱正弦電流后，即在定轉(zhuǎn)子之間的氣隙中建立起以同步轉(zhuǎn)速n0旋轉(zhuǎn)的圓形旋轉(zhuǎn)磁場，轉(zhuǎn)子上的導條被該旋轉(zhuǎn)磁場的磁力線切割，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。根據(jù)電磁力定律，通有電流的導體在旋轉(zhuǎn)磁場中，必然會受到電

4、磁力的作用。再由左手定則可知，轉(zhuǎn)子上所有導條受到的電磁力形成一個逆時針方向的電磁轉(zhuǎn)矩。于是轉(zhuǎn)子就跟著旋轉(zhuǎn)磁場逆時針方向旋轉(zhuǎn)。3）轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)差率同步轉(zhuǎn)速：異步電動機旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)差率三相異步電動機在額定轉(zhuǎn)速下運轉(zhuǎn)時轉(zhuǎn)差率很低，在1~5%之間。當n=0時，轉(zhuǎn)差率為100％（通常稱轉(zhuǎn)差率為1），這時的轉(zhuǎn)差率最大。當轉(zhuǎn)速大于同步轉(zhuǎn)速時（n>n0），轉(zhuǎn)差率為負值。二、異步電動機的功率損耗與效率1.定子銅耗PCus2.鐵心損耗PFe3.轉(zhuǎn)子銅耗PCur4.機械損耗PΩ5.雜散損耗效率異步電動機的效率?定義為輸出功率P2與定子側(cè)輸入功率P1

5、的比值：式中，異步電動機的效率通常在75%額定負載附近達到最大，在75%至額定負載時接近最大，輕載時效率明顯下降。三、異步電動機的等效電路根據(jù)電機學原理，經(jīng)頻率和繞組的歸算，把異步電動機轉(zhuǎn)子繞組的頻率、相數(shù)及每相串聯(lián)匝數(shù)都歸算成和定子繞組一樣，可得到交流異步電動機在穩(wěn)態(tài)時每相的等效電路如圖1-6所示。三、異步電動機的等效電路該等效電路基于以下假定條件：（1）忽略空間和時間諧波。假設(shè)定子三相繞組和轉(zhuǎn)子三相繞組在空間對稱分布，各相電流所產(chǎn)生的磁勢在空間呈正弦分布；（2）忽略磁路飽和；（3）不考慮溫度和頻率變化對電機參數(shù)的影響。四、

6、異步電動機的電流與轉(zhuǎn)矩在圖1-6的等效電路中忽略鐵心損耗，可以導出把轉(zhuǎn)子的總機械功率PM除以機械角速度?，可得轉(zhuǎn)子的電磁轉(zhuǎn)矩Te為由于總機械功率PM=(1-s)Pe，轉(zhuǎn)子機械角速度?=(1-s)?0，所以電磁轉(zhuǎn)矩Te也可以寫成在工程計算中，機械功率PM由下式?jīng)Q定式中，Te的單位是N?m，n的單位是r/min，PM的單位是kW。四、異步電動機的電流與轉(zhuǎn)矩返回目錄下課啦！??！