異步電動(dòng)機(jī)的拖動(dòng)

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1、5.1三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性5.2三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)5.3三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)5.4三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速本章首先討論三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性，然后以機(jī)械特性為理論基礎(chǔ)，分析研究三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)和調(diào)速等問(wèn)題。第5章異步電動(dòng)機(jī)的拖動(dòng)5.1三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性一、物理表達(dá)式5.1.1三相異步電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性的三種表達(dá)式二、參數(shù)表達(dá)式表明：三相異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩是由主磁通與轉(zhuǎn)子電流的有功分量相互作用產(chǎn)生的。說(shuō)明：電磁轉(zhuǎn)矩與電源參數(shù)（Ｕ1、f1）、結(jié)構(gòu)參數(shù)（R、X、m、p）和運(yùn)行參數(shù)（s）有關(guān)。三相異步電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性是反應(yīng)電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的關(guān)系特性曲線，是異步電動(dòng)機(jī)控制的基礎(chǔ)。由于異步電

2、動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率與轉(zhuǎn)速有著固定關(guān)系，所以常常將電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)差的關(guān)系稱為機(jī)械特性。正序特性反序特性（1）采有逐一描點(diǎn)可復(fù)到曲線。曲線表明有三個(gè)工作狀態(tài)。進(jìn)曲線進(jìn)入第二象限，為回饋工作狀態(tài)；曲線在第一象限，為電動(dòng)工作狀態(tài)；曲線進(jìn)入第四象限，為反接工作狀態(tài)。正序特性反序特性（2）最大轉(zhuǎn)矩與臨界轉(zhuǎn)差率是三相異頻電動(dòng)機(jī)的重要參數(shù)，可以通過(guò)求極值方法就可求出最大轉(zhuǎn)矩點(diǎn)的坐標(biāo)值，其縱坐標(biāo)值為臨界轉(zhuǎn)差率，橫坐標(biāo)為最大轉(zhuǎn)矩其方程式為：正序特性反序特性（2）縱坐標(biāo)值為臨界轉(zhuǎn)差率，橫坐標(biāo)為最大轉(zhuǎn)矩其方程式為：正序特性反序特性過(guò)載倍數(shù)為最大轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩的的比值。它表明了電機(jī)過(guò)載能力的大小，所以出稱能力。正序特性反序特性

3、機(jī)械特性的實(shí)用表達(dá)式：在工程計(jì)算中常用一種較簡(jiǎn)單的機(jī)械特性表達(dá)式，稱實(shí)用表達(dá)式。忽略，用取電磁轉(zhuǎn)矩與最大轉(zhuǎn)矩之比，得到；正序特性反序特性機(jī)械特性的直線方程實(shí)際上，在三相異步電動(dòng)機(jī)額定工作區(qū)，其轉(zhuǎn)差率很小，一般在4%左右，于是可忽略，就得到了直線方程：結(jié)論：當(dāng)其它參數(shù)一定時(shí)1、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩與電源電壓平方成正比；2、頻率越高，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩越小；漏抗越大，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩越??；3、繞線式電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)子回路電阻越大，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩先增后減。4、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)三、實(shí)用表達(dá)式工程上常根據(jù)電機(jī)的額定功率、額定轉(zhuǎn)速、過(guò)載能力來(lái)求出實(shí)用表達(dá)式。方法是：將Tm和sm代入即可得到機(jī)械特性方程式。利用電磁轉(zhuǎn)矩除以最大電磁轉(zhuǎn)矩可得電磁轉(zhuǎn)矩的實(shí)用

4、表達(dá)式：5.1.2三相異步電動(dòng)機(jī)的固有機(jī)械特性和人為機(jī)械特性一、固有機(jī)械特性固有機(jī)械特性是指電動(dòng)機(jī)在額定電壓和額定頻率下，按規(guī)定的接線，定、轉(zhuǎn)子電路不外接阻抗時(shí)的機(jī)械特性。sn0nNsNnmsm10TNTstTmTem幾個(gè)特殊點(diǎn)：ABCD1.起動(dòng)點(diǎn)A:2.最大轉(zhuǎn)矩點(diǎn)B:3.額定運(yùn)行點(diǎn)C4.同步運(yùn)行點(diǎn)D二、人為機(jī)械特性人為機(jī)械特性是指人為改變電源參數(shù)或電動(dòng)機(jī)參數(shù)而得到的機(jī)械特性。1.降壓時(shí)的人為機(jī)械特性snsm10TLUN0TstTmTemn10.8UN0.64Tst0.64Tm下降后,和均下降,但不變,和減少。如果電機(jī)在定額負(fù)載下運(yùn)行,下降后,下降,增大,轉(zhuǎn)子電流因增大而增大,導(dǎo)致電機(jī)過(guò)載。長(zhǎng)

5、期欠壓過(guò)載運(yùn)行將使電機(jī)過(guò)熱，減少使用壽命。2.轉(zhuǎn)子回路串對(duì)稱電阻時(shí)的人為機(jī)械特性串電阻后,、不變，增大。在一定范圍內(nèi)增加電阻，可以增加。當(dāng)時(shí)，若再增加電阻，減小。串電阻后，機(jī)械特性線性段斜率變大，特性變軟。除了上述特性外，還有改變電源頻率、極對(duì)數(shù)等人為機(jī)械特性。10TstTmTemsn0n1smR2TstsmR2+Rs5.2三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)起動(dòng)指電動(dòng)機(jī)接通電源后由靜止?fàn)顟B(tài)加速到穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)的過(guò)程.對(duì)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)性能要求二：起動(dòng)電流小,起動(dòng)轉(zhuǎn)矩不大。1.起動(dòng)電流大的原因起動(dòng)時(shí),,轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大,使轉(zhuǎn)子電流大,根據(jù)磁動(dòng)勢(shì)平衡關(guān)系,定子電流必然增大.2.起動(dòng)轉(zhuǎn)矩不大的原因從下述公式分析起動(dòng)時(shí),

6、,遠(yuǎn)大于運(yùn)行時(shí)的,轉(zhuǎn)子漏抗很大,很低,盡管很大,但并不大.由于起動(dòng)電流大,定子漏阻抗壓降大,使定子感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)減小,對(duì)應(yīng)的氣隙磁通減小.由上述兩個(gè)原因使得起動(dòng)轉(zhuǎn)矩不大.5.2.1三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)一、直接起動(dòng)可以直接起動(dòng)的條件：起動(dòng)電流倍數(shù)二、降壓起動(dòng)適用于正常運(yùn)行時(shí)定子繞組為三角形接線的電動(dòng)機(jī)。起動(dòng)時(shí)Y接；運(yùn)行時(shí)△接。起動(dòng)電流關(guān)系:Y-△降壓起動(dòng)多用于空載或輕載起動(dòng)1.Y-△降壓起動(dòng)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩關(guān)系:2.自耦變壓器降壓起動(dòng)直接起動(dòng)時(shí)的起動(dòng)電流：降壓后二次側(cè)起動(dòng)電流：變壓器一次側(cè)電流：電網(wǎng)提供的起動(dòng)電流減小倍數(shù)：起動(dòng)轉(zhuǎn)矩減小的倍數(shù)：自耦變壓器一般有三個(gè)分接頭可供選用。5.2.2三相繞線型異步電

7、動(dòng)機(jī)的起動(dòng)一、轉(zhuǎn)子回路串電阻起動(dòng)在轉(zhuǎn)子回路中串聯(lián)適當(dāng)?shù)碾娮?既能限制起動(dòng)電流，又能增大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。為了有較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩、使起動(dòng)過(guò)程平滑，應(yīng)在轉(zhuǎn)子回路中串入多級(jí)對(duì)稱電阻，并隨著轉(zhuǎn)速的升高，逐漸切除起動(dòng)電阻。電動(dòng)機(jī)由a點(diǎn)開(kāi)始起動(dòng)，經(jīng)b→c→d→e→f→g→h，完成起動(dòng)過(guò)程。起動(dòng)過(guò)程二、轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器起動(dòng)頻敏變阻器是一鐵損很大的三相電抗器。起動(dòng)時(shí)，S2斷開(kāi)，轉(zhuǎn)子串入頻敏變阻器,S1閉合，電機(jī)通電開(kāi)始起動(dòng)