電機及運用-異步電動機的控制.ppt

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1、模塊2異步電動機學(xué)習(xí)情境7：異步電動機的控制7.1學(xué)習(xí)目標學(xué)習(xí)目標方法能力培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、分析問題與解決問題的能力、組織實施的能力、電氣設(shè)備規(guī)程規(guī)范的使用能力、自我管理能力和沉著應(yīng)變能力。社會能力培養(yǎng)學(xué)生安全用電意識、團隊協(xié)作能力、協(xié)調(diào)溝通能力和語言表達能力。專業(yè)能力培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計三相異步電動機簡單的電力拖動控制電路能力。知識目標掌握三相異步電動機的機械特性及起動、調(diào)速、制動和反轉(zhuǎn)；掌握單相異步電動機的起動、調(diào)速、制動和反轉(zhuǎn)；掌握三相異步電動機電力拖動最基本的控制電路的設(shè)計方法。7.2.1電力拖動基礎(chǔ)7.2.1.1、電力

2、拖動的動力學(xué)基礎(chǔ)知識運動方程：運動方程的實用形式：拖動系統(tǒng)的三種狀態(tài)1)或,屬于靜止或恒速運行狀態(tài)，即穩(wěn)態(tài)。2)或,屬于加速運行狀態(tài)，即處于動態(tài)。3)或,屬于減速運行狀態(tài)，即處于動態(tài)。常把或稱為動負載轉(zhuǎn)矩,把稱為靜負載轉(zhuǎn)矩.2、運動方程式中轉(zhuǎn)矩正、負號的規(guī)定首先確定電動狀態(tài)時的轉(zhuǎn)向為轉(zhuǎn)速的正方向，然后規(guī)定：（1）電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的正方向相同時為正，相反時為負。（2）負載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的正方向相同時為負，相反時為正。(3)慣性轉(zhuǎn)矩的大小和正負號由和的代數(shù)和決定。7.2.1.2、生產(chǎn)機械的負載特性生產(chǎn)機械運行時常用負載轉(zhuǎn)矩標志其大小。

3、不同的生產(chǎn)機械的轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)速變化規(guī)律不同，用負載轉(zhuǎn)矩特性來表征，即生產(chǎn)機械的轉(zhuǎn)速n與負載轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系。各種生產(chǎn)機械特性大致可歸納為以下3種類型。1、恒轉(zhuǎn)矩負載特性1）反抗性恒轉(zhuǎn)矩負載屬于這類特性的生產(chǎn)機械有軋鋼機和機床的平移機構(gòu)等。2）位能性恒轉(zhuǎn)矩負載起重設(shè)備提升重物2、恒功率負載特性（反抗性）例如，車床粗加工時，切削量大（大），用低速擋；精加工時，切削量小(小),用高速擋。3、通風(fēng)機型負載特性（反抗性）如風(fēng)機、水泵、油泵等。應(yīng)該指出，以上3類是典型的負載特性，實際生產(chǎn)機械的負載特性常為幾種類型負載的相近或綜合。例如起重機提

4、升重物時，電動機所受到的除位能性負載轉(zhuǎn)矩外，還要克服系統(tǒng)機械摩擦所造成的反抗性負載轉(zhuǎn)矩，所以電動機軸上的負載轉(zhuǎn)矩應(yīng)是上述兩個轉(zhuǎn)矩之和。7.2.1.3、三相異步電動機的力矩—轉(zhuǎn)差特性和固有機械特性一、力矩—轉(zhuǎn)差特性1、物理表達式2、力矩—轉(zhuǎn)差特性參數(shù)表達式結(jié)論(1)；（2）僅與s、或n有關(guān)。三相異步電動機的機械特性曲線電磁制動電動機反轉(zhuǎn)發(fā)電機電動機（二）三相異步電動機的固有機械特性41231、固有機械特性是指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的機械特性。起動點D拐點C額定點A同步點n1固有特性曲線上特

5、殊點的電磁力矩1、額定運行點A2、拐點C一般起重冶金用的異步電動機3、起動點D3、實用表達式7.2.1.4、三相異步電動機的人為機械特性人為機械特性是指人為改變電源參數(shù)或電動機參數(shù)而得到的機械特性。1.）降壓時的人為機械特性snsm10TLUN0TstTmTMn10.8UN0.64Tst0.64Tm如果電機在定額負載下運行,下降后,下降,增大,轉(zhuǎn)子電流因增大而增大,導(dǎo)致電機過載。長期欠壓過載運行將使電機過熱，減少使用壽命。2.）轉(zhuǎn)子回路串電阻時的人為機械特性（只適用于繞線式）在一定范圍內(nèi)增加電阻，可以增加。當時，若再增加電阻

6、，減小。特點：串電阻后，機械特性線性段斜率變大，特性變軟。10TstTmTMsn0n1smr2Tstsmr2+Rs3.）改變磁極對數(shù)時的人為機械特性（只適用于鼠籠式）TM2psp特點：1、特性的硬度不變。2、改變。3、、與成正比變化。4.）改變頻率的人為機械特性：TMsf1f2f3特點：1、特性的硬度不變。2、改變。3、、與f反正比變化。定子電路串電阻或電抗時的人為機械特性1、因為，所以定子電路不變；2、串入隨的增大而減??；3、串入隨的增大而減小。7.2.1.5、電力拖動系統(tǒng)穩(wěn)定運行的條件由可知必要條件充分條件在處（圖a）（

7、圖b）7.2.2異步電動機的起動起動轉(zhuǎn)矩要大起動電流要小起動設(shè)備簡單，操作和維護方便起動過程中能量損耗盡量小4123起動要求7.2.3.1三相籠型異步電動機的起動一、直接起動（條件）一般容量在7.5kW以下；由專用變壓器供電；電動機的容量小于變壓器容量的20%起動電流倍數(shù)Ki、容量與電網(wǎng)容量滿足下列經(jīng)驗公式7.2.2.2、籠型異步電動機起動方法1、定子三相電路串電阻或電抗器降壓起動降壓起動當電動機的起動電壓減少到1/K時，由電網(wǎng)所供給的起動電流也減少到1/K。起動轉(zhuǎn)矩減少到。通常用于高壓電動機。2、星—三角(丫-△)轉(zhuǎn)換降壓

8、起動Y系列容量在4kW以上的小型三相籠型異步電動機都設(shè)計成三角形聯(lián)結(jié)，以便采用星/三角降壓起動。3、自耦變壓器降壓起動自耦變壓器一般有三個分接頭可供選用。適用于容量較大的低壓電動機降壓起動，手動、自動均可控制，應(yīng)用廣泛。4、延邊三角形降壓起動當抽頭在每相繞組中心時，抽頭越靠近尾端，與降低得