第5章异步电机拖动分解.ppt

第5章 三相异步电动机的电力拖动 5.1 三相异步电动机的机械特性 5.2 三相异步电动机的起动 5.3 三相异步电动机的制动 5.4三相异步电动机的调速 思考题与习题 　　本章首先讨论三相异步电动机的机械特性，然后以机械特性为理论基础，分析研究三相异步电动机的起动、制动和调速等问题。 基本要求： 1.熟练掌握三相异步电动机电磁转矩的物理表达式和参数表达式、掌握实用表达式及其计算； 2.熟练掌握三相异步电动机固有机械特性曲线，深入理解特性曲线上的起动点、最大转矩点，额定运行点和同步点的意义； 3.熟练掌握三相异步电动机降低定子电压的人为机械特性和绕线转子异步电动机串联对称电阻的人为机械特性以及与固有特性比较，人为机械特性的最大转矩、起动转矩和临界转差率的变化情况； 4.了解三相笼型异步电动机直接起动的特点，熟练掌握星一三角形降压起动和自耦变压器降压起动的方法及其有关计算； 5.了解深槽式及双笼型异步电动机的特点； 掌握三相绕线转子异步电动机的转子串电阻起动方法及其分级起动电阻的计算； 6.了解三相绕线转子异步电动机的转子串接频敏变阻器起动方法及其特点； 7.掌握能耗制动的方法及转子电阻大小和直流励磁电流大小对制动的影响，了解能耗制动机械特性曲线的特点； 掌握电源两相反接制动和倒拉反转反接制动的方法制动时的能量关系。熟知反接制动过程中工作点变化情况； 掌握回馈制动的条件、回馈制动机械特性的形状，了解生产实践中出现回馈制动的例子； 8.掌握三相异步电动机的三种调速方法，掌握变极调速的原理、容许输出和机械特性，掌握变频调速时电压随频率调节的规律、机械特性，了解变频装置，熟练掌握绕线转子异步电动机的转子串接电阻调速方法，掌握调压调速方法，了解电磁调速异步电动机结构、工作原理和应用。 5.1三相异步电动机的机械特性 一、物理表达式 5.1.1 三相异步电动机机械特性的三种表达式 二、参数表达式 三相异步电动机的机械特性是指电动机的转速与电磁转矩之间的关系，由于电机的转速与转差率之间存在一定的关系，所以异步电动机的机械特性通常用 表示。 表明：三相异步电动机的电磁转矩是由主磁通 与转子电流的有功分量 相互作用产生的。 说明：电磁转矩与电源参数（Ｕ1、f1）、结构参数（R、X、m、p）和运行参数（s）有关。 三相异步电动机的机械特性 曲线 在特性曲线上有两个最大转矩，最大转矩对应的转差率称为临界 转差率，可令 求得: 最大转矩与额定转矩之比称为过载能力: 2、 越大， 越大； 与 无关。 1、 与 成正比； 与 无关。 3、 和 都近似与漏抗成反比 在特性曲线上还有一个起动转矩，即 时的转矩: 结论：当其它参数一定时 1、起动转矩与电源电压平方成正比； 2、频率越高，起动转矩越小；漏抗越大，起动转矩越小； 3、绕线式电动机，转子回路电阻越大，起动转矩先增后减。 4、起动转矩倍数 三、实用表达式 工程上常根据电机的额定功率、额定转速、过载能力来求出实用表达式。方法是： 将Tm和sm代入即可得到机械特性方程式。 利用电磁转矩除以最大电磁转矩可得电磁转矩的实用表达式： 5.1.2 三相异步电动机的固有机械特性和人为机械特性 一、固有机械特性 固有机械特性是指电动机在额定电压和额定频率下，按规定的接线，定、转子电路不外接阻抗时的机械特性。 s n 0 nN sN nm sm 1 0 TN Tst Tm Tem 几个特殊点： A B C D 1.起动点A: 2.最大转矩点B: 3.额定运行点C 4.同步运行点D 二、人为机械特性 人为机械特性是指人为改变电源参数或电动机参数而得到的机械特性。 1. 降压时的人为机械特性 s n sm 1 0 TL UN 0 Tst Tm Tem n1 0.8UN 0.64Tst 0.64Tm 下降后, 和 均下降, 但 不变, 和 减少。 如果电机在定额负载下运行, 下降后, 下降, 增大, 转子电流因 增大而增大,导致电机过载。长期欠压过载运行将使电机过热，减少使用寿命。 2. 转子回路串对称电阻时的人为机械特性 串电阻后, 、 不变， 增大。 在一定范围内增加电阻，可以增加 。当 时 ，若再增加电阻， 减小。 串电阻后，机械特性线性段斜率变大，特性变软。 除了上述特性外，还有改变电源频率、极对数等人为机械特性。 1 0 Tst Tm Tem s n 0 n1 sm R2 Tst