第五章 三相异步电动机精要.ppt

第五章 异步电动机 学习目标 掌握异步电动机转动的原理,了解异步电动机的电磁转矩及机械特性; 掌握异步电动机的启动、制动、调速及反转的方法; 了解异步电动机 的结构、铭牌及技术数据, 了解异步电动机选择的基本内容; 了解单相异步电动机的工作原理及启动方法。 电动机是将电能转换成机械能的装置。广泛应用于现代各种机械中作为驱动。 由电动机驱动的优点：减轻繁重的体力劳动；提高生产率；可实现自动控制和远距离操纵。 　三相异步电动机可根据转子绕组的形式分为：笼型电动机、绕线型电动机。 3.旋转磁场的转向 旋转磁场的转向取决于定子绕组中电流的相序： 从电流相序在前的绕组，转向电流相序在后的绕组。 第二节 三相异步电动机的电磁转矩与机械特性 电磁转矩 T 是三相异步电动机最重要的物理量之一，机械特性是电动机的主要特性。对电动机进行分析往往离不开这两方面内容。 则转矩公式可表示为 转矩T也与s有关。 二、机械特性曲线 在电源电压U1和转子电阻R2 一定的情况下，转矩与转差率的关系曲线 T= f (s) 或转速与转矩的关系曲线 n = f (T)，称为电动机的机械特性曲线。 研究机械特性是分析为了分析电动机的运行性能。在机械特性曲线上，要讨论三个转矩。 额定转矩是电动机在额定负载时的转矩。 2. 最大转矩 Tmax 在机械特性曲线的最大值，称为最大转矩或临界转矩。 3. 起动转矩 Tst 电动机刚起动 (n =0) 时的转矩称为起动转矩 第三节 异步电动机的起动、反转和调速 四、三相电动机的制动 因为电动机的转动部分有惯性，所以把电源切断后，电动机还会继续转动一定时间后停止。为了缩短辅助工时，提高生产机械的生产率，并为了安全起见，往往要求电动机能够迅速停车和反转。这就需要对电动机制动。对电动机制动，也就是要求它的转矩与转子的转动方向相反。这时的转矩称为制动转矩。 1.能耗制动 2. 反接制动 3. 发电反馈制动 国家标准规定，电机产品型号用汉语拼音大写字母及国际通用符号和阿拉伯数字组成。按顺序包括产品名称代号、规格代号等。 为了适应不同用途和不同工作环境的需要，电动机制成不同的系列，每种系列用各种型号表示。 “满载时的效率”指电动机的额定输出机械 功率PN对定子额定输入电功率P1N的比值,用 ηN表示。 第五节 单相异步电动机 　当将励磁线圈接到交流电源上时，励磁电流产生的磁通穿过凸极极掌面的两个部分，穿过短路环的那部分磁通Φ2 与另一部分磁通Φ1 在空间位置上相差一个角度 ，在随时间变化的进程上， Φ2 又滞后于Φ1一定的相位差。 　旋转方向从磁极不罩铜环的一侧转向罩有铜环的一侧。 　这种在空间上相差一定角度，在时间上，又有一定相位差的两部分磁通，合成效果与单相旋转磁场相似。因此，笼型转子要随着转动。 Q2 先置于中间位置，接通电源开关Q1 ，再把Q2 合向“起动”位置，等电动机转速升高后，把Q2切换到“运转”位置进入正常运行。 操作顺序是： 相电压降低为 线电流和起动转矩降低为 1. 星形﹣三角形换接起动 同接成三角形进行直接起动相比： 起动补偿器由三相自耦变压器和切换开关组成。 2. 用起动补偿器起动 笼型电动机用起动补偿起动的接线原理图 先合上Q1 ，在合上 Q3 的同时把Q2 合向“起动”位置。等电动机转速升高后切断Q3 ,同时将Q2 合向“运转”位置，使自耦变压器同供电线路脱离，电动机进入正常运行。 操作顺序是： 起动时 起动前 将Q2 、Q3 断开。 将电动机与电源相连的三根导线中的任意两根对调就可以使旋转磁场反转，从而使转子反转。 二、笼型三相异步电动机的反转 三、笼型异步电动机的调速 异步电动机的转速 笼型异步电动机的调速方法： 调速 根据所带工作机械的需要，通过改变电动机的 外部电源条件或内部绕组连接以得到不同的人工机械 特性，从而改变电动机和工作机械的转速。 1.改变磁极对数调速 2.变频调速 　　改变笼型异步电动机定子绕组的接线方式可以改变旋转磁场的极对数，因为极对数是成倍的变化，所只能是有级调速。 1. 改变磁极对数调速 　　下图为极数比为2:4双速电动机的U相绕组改变接线方式的情况。 2. 变频调速 　　实现无级变频调速需要有频率连续可调的变频设备，如图所示。 整流器—— 将50Hz交流电整流成直流电。 逆变器——将直流电变成频率（f）和电压（U1）可调的三相 　　　　 交流电，向电动机供电。 此外还有 将50Hz交流电直接变成频率（f）可调但低于工频的三相交流电的交－交型变频器，如图（c）所示。 由上式可知，在逆变器供电频率（f）从电动机额定频率fN向下改变时，必须相应降低供电电压有效值U1 ，以保持电动机磁通量Φ基本不变。