d三相异步电动机的机械特性及各种运转状态.ppt

* * 第十章 三相异步电动机的机械特性及各种运转状态 i2 R1 R2 i1 u1 e1 e2 RL L1 L2 定子电路相量电压平衡方程式为 由于绕组在正常负载范围内漏阻抗压降远小于感应电动势E1。 i2 R1 R2 i1 u1 e1 e2 RL L1 L2 转子电路 转子电势e2的频率为 2 20 2 2 2 2 2 2 2 2 2 ) ( cos SX R R X R R + = + = f 2 20 2 2 20 2 2 2 2 2 2 ) ( SX R SE X R E I + = + = 将其中参数代入： 2 20 2 2 2 ) ( 2 1 U sX R sR K T × + = 则: 得到机械特性曲线 求解 可得临界转差率 最大转矩 （或临界转矩）Tmax： 值得注意: (1)Tmax∝ U12 (2)最大转矩值与转子电阻无关 一般三相异步电动机的过载倍数 KT=1.8-3.0 最大转矩与额定转矩之比KT, 称为过载倍数, 即 N T T T / max = K 起动转矩Tst 则 当定子接通电源转子未动时： n=0（S=1） 可见 ，并且与R2有关。 起动转矩与额定转矩之比称为起动转矩倍数Kst, 即 K st st N T T = / 一般三相鼠笼电动机的Kst=1.0~2.2. 实用表达式 或 第二节 三相异步电动机的固有机械特性与人为机械特性 一、固有机械特性 固有机械特性是指异步电动机工作在额定电压及额定频率下，电动机按规定的接线方法接线，定子及转子电路中不外接电阻（电抗或电容）时所获得的机械特性曲线 。 三相异步电动机的固有机械特性 1）起始点A； 2）额定工作点B； 3）同步转速点H； 4）最大转矩点P和P′。 二、人为机械特性 三相异步电动机降低定子相电压时的人为机械特性 （一）降低 降低后电动机电流将大于额定值，电动机如长时连续运行，最终温升将超过允许值，导致电动机寿命缩短，甚至烧坏。 转子电路内串联对称电阻时的人为机械特性 （二）转子电路内串联对称电阻 转子电路串联对称电阻适用于绕线转子异步电动机的起动，也可用于调速。 （三）定子电路串联对称电抗 定子电路内串联对称电抗时的人为机械特性 定子电路串联对称电抗一般用于笼型异步电动机的降压起动，以限制电动机的起动电流。 定子电路内串联对称电阻时的人为机械特性 （四）定子电路串联对称电阻 与串联对称电抗时相同，定子串联对称电阻一般也用于笼型异步电动机的减压起动 。 （五）转子电路接入并联阻抗 由于转子电路参数可变，如果参数配合恰当，电动机在整个加速过程中产生几乎恒定的转矩，在右图上绘出了这样的人为机械特性。 转子电路接入并联阻抗时的电路图和人为机械特性 转子电路接入并联阻抗时的转子等效电路图 第三节 三相异步电动机的各种运转状态 一、电动运转状态 电动运转状态的特点是电动机转矩的方向与旋转的方向相同。 电动状态下异步电动机的机械特性 二、制动运转状态 异步电动机可工作于回馈制动，反接制动及能耗制动三种制动状态。其共同特点是电动机转矩与转速的方向相反，以实现制动。此时，电动机由轴上吸收机械能，并转换为电能。 （—）回馈制动状态 位能负载带动异步电动机进入回馈制动状态 当异步电动机由于某种原因（例如位能负载的作用 ），使其转速高于同步速度 时，转子感应电动势反向，转子电流的有功分量也改变了方向，其无功分量的方向则不变。此时异步电动机既回馈电能，又在轴上产生机械制动转矩，即在制动状态下工作。 异步电动机回馈制动时的机械特性 当转子的转速超过旋转磁场的转速(s0)时, 将发生回馈制动。电机是处于发电机状态, 又称为发电制动或再生制动。 在变极调速（或降频调速）时, 当由高速挡向低速挡转换的初始,出现因转子的转速高于低挡同步转速而发生回馈制动的减速过程。 E点为等速下落的稳定运行工作点 转速反向的反接制动时的异步电动机特性 异步电动机转速反向反接制动电路图 （二）反接制动状态 1．转速反向的反接制动 转子轴上机械功率 为负 此时的转差率 转子由定子输入的电功率即为电磁功率 为正 转子电路的损耗 为两者之和，因此能量损耗极大 。 异步电动机定子两相反接的电路图与机械特性 2．定子两相反接的反接制动 为了迅速停车或反向，可将定子两相反接，工作点由A转移到B此时转差率为 在两相反接时 ，电动机的转矩为－T，与负载转矩共同作用下，电动机转速很快下降，这相当于图中机械特性的BC段。 在转