三相異步電動(dòng)機(jī)地電力拖動(dòng).ppt

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1、1第6章三相異步電動(dòng)機(jī)的電力拖動(dòng)6.1三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性6.1.1三相異步電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性的三種表達(dá)式機(jī)械特性是指電壓與頻率一定的情況下轉(zhuǎn)速與電磁轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系曲線n=f(T)，它是異步電動(dòng)機(jī)最重要的特性。2（1）物理表達(dá)式（2）參數(shù)表達(dá)式（3）實(shí)用表達(dá)式34567圖6.1異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性86.1.2三相異步電動(dòng)機(jī)的固有機(jī)械特性及人為機(jī)械特性(1)固有機(jī)械特性1)啟動(dòng)點(diǎn)A2)額定工作點(diǎn)B3)同步速點(diǎn)H4)最大轉(zhuǎn)矩點(diǎn)9(2)人為機(jī)械特性1)降低U12)定子回路串接三相對(duì)稱電阻3)定子回路串接三相對(duì)稱電抗4)轉(zhuǎn)子回路串入三

2、相對(duì)稱電阻1011圖6.2異步電動(dòng)機(jī)的固有機(jī)械特性12圖6.3異步電動(dòng)機(jī)降低U１13圖6.4異步電機(jī)定子回路串電阻的人為機(jī)械特性14圖6.5異步電機(jī)定子回路串電抗接線圖及人為機(jī)械特性15圖6.6轉(zhuǎn)子串接對(duì)稱電阻時(shí)的人為機(jī)械特性166.2三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法，有直接啟動(dòng)與降壓?jiǎn)?dòng)兩類。176.2.1直接啟動(dòng)直接啟動(dòng)也稱全壓?jiǎn)?dòng)，啟動(dòng)時(shí)通過(guò)一把三相閘刀或接觸器，將電動(dòng)機(jī)的定子繞組直接接通額定電壓的電源。186.2.2降壓?jiǎn)?dòng)降壓?jiǎn)?dòng)是通過(guò)啟動(dòng)設(shè)備使定子繞組在啟動(dòng)開始時(shí)承受降低了的電壓，待電機(jī)轉(zhuǎn)速上升到一定值時(shí)，再使

3、定子繞組承受額定電壓而穩(wěn)定運(yùn)行。（1）定子串電阻或電抗降壓?jiǎn)?dòng)（2）自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)（3）星三角（Y△）啟動(dòng)（4）自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)192021圖6.7鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)定子22圖6.8鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)定子串電抗23圖6.9異步電動(dòng)機(jī)用自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)原理圖24圖6.10自耦變壓器的一相繞組25圖6.11異步電動(dòng)機(jī)星三角26圖6.12Y形和△形接法時(shí)的電壓和電流27286.2.3軟啟動(dòng)隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，異步電動(dòng)機(jī)的一種新的啟動(dòng)方法——軟啟動(dòng)應(yīng)運(yùn)而生。軟啟動(dòng)的基本原理是在交流電源和電動(dòng)機(jī)之間接入晶閘管電路29圖6.13異步電動(dòng)機(jī)軟啟動(dòng)器主

4、電路原理圖306.2.4高啟動(dòng)性能的三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)為了改善鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)性能，可以改變轉(zhuǎn)子槽形，利用“集膚效應(yīng)”使啟動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子電阻增大，從而增大啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩并減小啟動(dòng)電流，在正常運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)子電阻又能自動(dòng)變小，基本上不影響運(yùn)行性能。31（1）深槽式異步電動(dòng)機(jī)（2）雙鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)32圖6.14深槽轉(zhuǎn)子導(dǎo)條中沿槽高方向電流的分布33圖6.15雙鼠籠轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)與漏磁通34圖6.16雙鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性356.3三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)電流很大，降壓?jiǎn)?dòng)時(shí)，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩又變小，當(dāng)大、中容量的電動(dòng)機(jī)需

5、要重載啟動(dòng)時(shí)，既要啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，又要啟動(dòng)電流小，鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)就無(wú)法滿足要求，這時(shí)應(yīng)采用三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)，在轉(zhuǎn)子回路串電阻或頻敏變阻器啟動(dòng)，既能降低啟動(dòng)電流，又能增大啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，一舉兩得。36圖6.17繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串接電阻啟動(dòng)376.3.1轉(zhuǎn)子回路串電阻啟動(dòng)繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路串電阻啟動(dòng)，線路如圖6.17所示，啟動(dòng)時(shí)，三相轉(zhuǎn)子繞組通過(guò)滑環(huán)和電刷串接對(duì)稱電阻，然后將定子繞組接通電源使電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，隨電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的上升分段減小電阻，直至電阻完全切除。待轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后可將滑環(huán)短接而穩(wěn)定運(yùn)行。38圖6.18異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子電路及啟動(dòng)特性圖39404

6、1426.3.2轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器啟動(dòng)繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路串電阻啟動(dòng)，每級(jí)都要同時(shí)切除一段三相電阻，所需開關(guān)和電阻器較多，控制線路復(fù)雜，當(dāng)級(jí)數(shù)較多時(shí)，設(shè)備更為復(fù)雜和龐大，不僅增大投資，且維護(hù)麻煩。如果采用頻敏變阻器，就可克服上述缺點(diǎn)。43圖6.19頻敏變阻器的結(jié)構(gòu)示意圖44圖6.20轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器時(shí)的等效電路45圖6.21轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器時(shí)的機(jī)械特466.4三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法6.4.1變極調(diào)速（1）變極原理（2）典型的變極線路及其機(jī)械特性（3）△YY變極調(diào)速（4）多速電動(dòng)機(jī)47圖6.22定子繞組改接以改變定子極對(duì)4849圖6.23

7、常用的兩種三相繞組的改接方法50圖6.24Y-YY變極調(diào)速的機(jī)械特性51圖6.25異步電動(dòng)機(jī)△-YY接的機(jī)械特性526.4.2變頻調(diào)速（1）變頻電源（2）從基頻向下調(diào)速5354圖6.26Uf1=常數(shù)向下變頻調(diào)速時(shí)的機(jī)械特性55圖6.27Ef1=常數(shù)向下變頻調(diào)速時(shí)的機(jī)械特性56圖6.28U1=UN向上變頻調(diào)速時(shí)的機(jī)械特性576.4.3改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速(1)轉(zhuǎn)子回路串電阻調(diào)速(2)串級(jí)調(diào)速1)串級(jí)調(diào)速原理2)串級(jí)調(diào)速的機(jī)械特性3)晶閘管串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)（3)調(diào)壓調(diào)速（4）電磁轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速58圖6.29繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路串電阻調(diào)59606

8、1圖6.30串級(jí)調(diào)速時(shí)的機(jī)械特性62圖6.31晶閘管串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)6