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1、第五章三相異步電動(dòng)機(jī)的電力拖動(dòng)§5-1三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性§5-2三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)§5-3三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)(不講)§5-4三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速§5-1三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性一、機(jī)械特性的三種表達(dá)式1、物理表達(dá)式由T型等效電路推出2、參數(shù)表達(dá)式由近似等效電路推出,僅當(dāng)r1,x1相對(duì)勵(lì)磁阻抗較小時(shí)特殊點(diǎn):A、B、C、D特殊段:AB段、AC段ABCD1)A點(diǎn)(臨界點(diǎn)):最大轉(zhuǎn)矩ADCB結(jié)論:?..??.?.過(guò)載倍數(shù)——重要參數(shù)最大轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩之比,稱為電動(dòng)機(jī)的過(guò)載倍數(shù)或過(guò)載能力。反映電動(dòng)機(jī)短時(shí)過(guò)載的極限。2)B點(diǎn)(起動(dòng)點(diǎn)) 起動(dòng)轉(zhuǎn)矩結(jié)論:????....起動(dòng)
2、轉(zhuǎn)矩倍數(shù)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩之比,稱為電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)。即3)D點(diǎn):額定工作點(diǎn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速均為額定值的工作點(diǎn)。即4)C點(diǎn):同步轉(zhuǎn)速點(diǎn)特殊段:AB段:AC段:ADCB3、電磁轉(zhuǎn)矩的實(shí)用表達(dá)式忽略此二項(xiàng)機(jī)械特性的實(shí)用表達(dá)式得:??已知銘牌數(shù)據(jù):異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩表達(dá)式物理表達(dá)式參數(shù)表達(dá)式實(shí)用表達(dá)式二、三相異步電動(dòng)機(jī)的固有機(jī)械特性固有特性三、人為特性⒈降低定子電壓——不能升高電壓同步轉(zhuǎn)速與定子電壓無(wú)關(guān),臨界轉(zhuǎn)差率也與定子電壓隨著定子電壓的降低,最大轉(zhuǎn)矩和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大幅度減少。2.轉(zhuǎn)子電路串電阻——對(duì)于繞線式的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子電路串電阻后,最大轉(zhuǎn)矩保持不變,而臨界轉(zhuǎn)差率增加,起動(dòng)
3、轉(zhuǎn)矩視具體情況而定?!?-2三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)一、三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的固有起動(dòng)特性起動(dòng)電流為(4-7)倍額定電流良好的起動(dòng)的性能應(yīng)該是:較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和較小的起動(dòng)電流。二、鼠籠式交流電機(jī)的起動(dòng)方法1、直接起動(dòng)——全壓起動(dòng)考慮對(duì)電網(wǎng)的沖擊7.5kW以下可采用較大容量需考慮供電設(shè)備的容量2、降壓起動(dòng)1)定子串電抗——分壓起到降壓作用2)自耦變壓器降壓起動(dòng)3)星形-三角形起動(dòng),用于可以有2種接法的電機(jī),正常運(yùn)行時(shí)用三角形接法,起動(dòng)時(shí)用星形接法,相電壓降為正常運(yùn)行時(shí)的4)延邊三角形起動(dòng)對(duì)某些不同的起動(dòng)要求,有時(shí)需專門(mén)設(shè)計(jì)電機(jī)。降壓起動(dòng)的分析降壓起動(dòng)設(shè)備M1)串電抗降壓起動(dòng)設(shè)備M
4、可等效為1阻抗接法不變,所以電網(wǎng)線電流變化的倍數(shù)=相電流變化倍數(shù)2)自耦變壓器降壓自耦變壓器M自耦變壓器變比3)Y-Δ起動(dòng)控制起動(dòng)設(shè)備M相電壓減少電網(wǎng)線電流減小為原線電流的3分之一結(jié)論:降壓起動(dòng),降低了起動(dòng)電流對(duì)電網(wǎng)的沖擊,但也大大降低了起動(dòng)轉(zhuǎn)矩一般僅適用于對(duì)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩要求不高的場(chǎng)合,如:風(fēng)扇類負(fù)載。三、三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法轉(zhuǎn)子可串電阻轉(zhuǎn)子可串頻敏電阻作用:降低了起動(dòng)電流、增大了起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。串電抗,可以嗎?為什么?1、轉(zhuǎn)子回路串對(duì)稱電阻起動(dòng)轉(zhuǎn)子串電阻的人為機(jī)械特性是過(guò)(n1,0)的一簇直線,斜率正比于轉(zhuǎn)子回路的電阻轉(zhuǎn)子串電阻分段起動(dòng)四、改善起動(dòng)性能的鼠籠異步電
5、動(dòng)機(jī)1.高轉(zhuǎn)差率異步電動(dòng)機(jī)2.深槽轉(zhuǎn)子或刀形槽轉(zhuǎn)子(利用集膚效應(yīng))3.雙鼠籠轉(zhuǎn)子起動(dòng)時(shí),轉(zhuǎn)子頻率大,集膚效應(yīng)使電阻大,起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大。例:三相異步電動(dòng)機(jī)PN=44kW,nN=1435r/min,E2N=243V,I2N=110A,負(fù)載T=0.8TN,T1=1.87TN,T2=TN。確定起動(dòng)級(jí)數(shù)和各段電阻。[答]例:三相異步電動(dòng)機(jī),PN=30kW,nN=725r/min,E2N=257V,I2N=74.3A,負(fù)載TL=0.75TN,T1=1.8TN。求4級(jí)起動(dòng)各級(jí)電阻?!?-4三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法一、變極調(diào)速適用于鼠籠式異步電動(dòng)機(jī),通過(guò)改變定子繞組的接法或安裝2套
6、極數(shù)不同的定子繞組實(shí)現(xiàn)變極。通過(guò)改變定子繞組的接法,使極對(duì)數(shù)成倍變化,鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子極對(duì)數(shù)自動(dòng)與定子繞組的極對(duì)數(shù)相等。如果是繞線式,須相應(yīng)改變轉(zhuǎn)子繞組的接法,使轉(zhuǎn)子極對(duì)數(shù)與定子繞組的極對(duì)數(shù)相等。1.變極原理AXa1x1a2x2NNSNSAXa1x1a2x2S只要改變一相繞組中一半線圈的電流方向2PP2.三種常用的變極方案ABCABCY雙并Y2PPABCABC三角形雙并Y2PPABCY反串Y2PPABC3.機(jī)械特性三角形雙并Y2PPnTY雙并Y2PP4.變極調(diào)速的允許輸出Y雙并Y對(duì)雙并Y5.對(duì)變極調(diào)速的評(píng)價(jià)變極調(diào)速簡(jiǎn)單可靠、成本低、效率高、機(jī)械特性硬優(yōu)點(diǎn):既適合
7、橫轉(zhuǎn)矩調(diào)速又適合橫功率調(diào)速缺點(diǎn):有限的幾個(gè)轉(zhuǎn)速二、變頻調(diào)速1、變頻調(diào)速時(shí)頻率與端電壓之間的關(guān)系為使變頻時(shí)主磁通保持不變端電壓的變化規(guī)律為使變頻時(shí)電動(dòng)機(jī)的過(guò)載能力保持不變端電壓的變化規(guī)律為使變頻時(shí)電動(dòng)機(jī)的過(guò)載能力保持不變即得對(duì)于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載:這樣就能保證三個(gè)要素不變對(duì)于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載:這樣就不能保證三個(gè)要素不變2.變頻調(diào)速的機(jī)械特性不同f1的機(jī)械特性,sm以下的運(yùn)行段基本是平行的fNUN3.對(duì)變頻調(diào)速評(píng)價(jià)優(yōu)點(diǎn):變頻調(diào)速平滑性好、效率高機(jī)械特性硬、調(diào)速范圍廣控制好電壓隨頻率變化的規(guī)律可適用不同性質(zhì)的負(fù)載缺點(diǎn):成本較高三、異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)壓調(diào)速1.開(kāi)環(huán)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)