第7章 异步电动机.ppt

第7章 交流电动机 本章要求： 7.1 三相异步电动机的构造 2.转子 鼠笼式电动机与绕线式电动机的的比较： 7. 2. 1 旋转磁场 3.旋转磁场的极对数P 7. 2. 2 电动机的转动原理 1. 转动原理 7.3 三相异步电动机的电路分析 7.3 三相异步电动机的电路分析 7. 3. 1 定子电路 1.旋转磁场的磁通? 7. 3. 2 转子电路 1. 转子感应电势频率 f 2 2. 转子感应电动势E 2 4. 转子电流 I2 5. 转子电路的功率因数 cos?2 转子绕组的感应电流 7.4 三相异步电动机转矩与机械特性 7. 4. 1 转矩公式 7. 4. 2 机械特性曲线 三个重要转矩 2.最大转矩 Tmax 3. 起动转矩 Tst 4. U1 和 R2变化对机械特性的影响 (1) U1 变化对机械特性的影响 2. 接法 4. 电流 7.6.1 电力拖动的基础 电动机的稳定运行的条件 电动机的稳定运行的条件 7.6.3 起动方法 Y－ ? 起动器接线简图 Y－ ? 起动器接线简图 Y－ ? 起动器接线简图 (2) 自耦降压起动 例1: 解： 7.8 三相异步电动机的制动 1.变频调速原理及其机械特性 而在电机调速时，通常 要考虑的一个重要因素是希望保持?不变。因为如果磁通减弱，没有充分利用电机的铁心，是一种浪费；如果磁通增强，又会使铁心饱和，导致励磁电流过大。 (1)频率下调时，使 则可保持?不变。 由 可知 若要求电机在不同转速下都达到额定电流 频率下调时， 因为?不变，所以转矩T也不变，属于恒转矩调速。 由 可知： 转矩T随磁通?变化。 1.变频调速 原理及其机械特性 f （2）频率上调时， 因为?变小 如果电压U也上调，则电压将超过额定电压，这是不允许的，因此在调速过程中，只能保持U不变，所以这是一种弱磁调速。 因为?变小，所以转矩T也变小。 若要求电机在不同转速下都达到额定电流，因而功率不变，属于恒功率调速。 O T fN f 变频调速的优点：具有较硬的机械特性，转速稳定性好，调速范围宽，可实现无级调速。 7.7.2 变极调速 (有级调速) A1 X1 A2 X2 i i P=2 · · A1 A2 X1 X2 · · N N S S A1 X1 A2 X2 i i ? ? P=1 采用变极调速方法的电动机称作双速电机， 由于调速时其转速呈跳跃性变化，因而只用在对 调速性能要求不高的场合，如铣床、镗床、磨床 等机床上。 A1 · · A2 X1 X2 S N T o 7.7.3 变转差率调速 变转差率调速，绕线式电动机转子回路串电阻。其优点是调速方法简单、设备简单投资少， 缺点是能耗较大。轻载时调速范围小。这种调速方式广泛应用于各种提升、起重设备中。对泵类也能应用 n n ? ? TL TL s ′ s ? ? T s o R2 - T I? TT ?T n ? T I - T T -达到新的平衡 T O 此调速方法属于恒转矩调速 根据 在?不变,调速时I=IN， R2 - T I? TT ?T n ? T I - T T -达到新的平衡 T O 此调速方法属于恒转矩调速 根据 在?不变,调速时I=IN， 此调速方法属于恒转矩调速 7.7.4 调速的性能指标 1.调速的技术指标 电动机在额定负载转矩下，能达到的最高转速nmax与最低转速nmin之比。 具体采用的调速方法，要考虑技术和经济指标。如技术指标，调速范围，平滑性，调速时允许的输出。调速的经济指标，调速系统的设备投资、运行中的能量损耗和维修费用等。 1）调速范围D 2）静差率 电动机在一条机械特性上运行，由理想空载到额定负载的转速降?nN与理想空载转速n0的百分比。 T O ?nN1 ?nN2 TN 静差率?，转速的相对稳定性越好，负载波动时，转速的变化也越小。 3）调速的平滑性 指相邻两级转速的接近程度，用? 电力拖动系统的稳定运行分析 根据动力学理论，旋转运动系统中，用转矩表示的运动方程为： 额定励磁下的电磁转矩 电力拖动系统运动部分折算到电机转轴上 的飞轮转矩 包括电机空载转矩在内的负载转矩 根据上式可分析电动机的工作状态如下： 当 n=0，或n=const系统处于某一稳定状态 当 系统处于加速状态 当 系统处于减速状态 由上可知，系统在稳定运行时，一旦受到外界的干扰 电力系统能否稳定运行，决定于电动机的n=f(T