第三篇三相异步电动机的电力拖动.ppt

第三章三相异步电动机的电力拖动 第一节 三相异步电动机的机械特性 三相异步电动机的电磁转矩 一、机械特性表达式 1、物理表达式 二、机械特性的参数表达式 1、机械特性参数表达式的推导 2．最大转矩和临界转差率 4．稳定运行范围 5．固有机械特性和人为机械特性 三、机械特性的实用表达式 第二节 三相异步电动机的起动 一、对异步电动机起动性能的要求 二、异步电动机的固有起动特性 三、 鼠笼式异步电动机的起动 1、直接起动——小容量电动机起动方法 2、降压起动——大中容量电动机轻载起动方法 定子电路串电阻器或电抗器降压起动 自耦变压器降压启动 Y—△启动 减压起动方法的比较 五、三相绕线转子异步电动机的起动 （一）转子串接频敏变阻器起动 （二）转子串接电阻起动 1．起动过程 2．起动电阻的计算 六、异步电动机起动时间和起动时能耗的计算 （一）起动时间的计算 （二）起动时的能量损耗 第三节 三相异步电动机的制动 一、能耗制动 （二）机械特性曲线 （三）制动过程 （四）能耗制动经验公式 二、反接制动 （一）转子反转的反接制动 1．制动原理及其机械特性 2．能量关系 （二）定子两相反接的反接制动 1．制动原理与机械特性 三、回馈制动 （一）回馈制动的概念 （二）能量关系 （三）机械特性和制动的应用 1．下放重物时的回馈制动 2．变极调速过程中的回馈制动 3．变频调速过程中的回馈制动 第四节 三相异步电动机的四象限运行(应用实例) 一、笼型异步电动机应用实例 2．位能性负载 — 以起重机的提升和下降重物为例 二、绕线转子异步电动机应用实例 1．反抗性负载 三、绕线转子异步电机在各运转状态下转子附加电阻的计算 （一）根据铭牌数据计算异步机的有关参数 （二）计算人为机械特性上的临界转差率 （三）计算转子每相附加电阻 第五节 三相异步电动机拖动系统的调速 （三）调速时的容许输出 3、调压调速闭环控制系统的静态特性 5、定子调压调速的优缺点 ⑴．Y→YY变换 ⑵．△-YY变换 ⑶．顺串Y-反串Y变换 五、变频调速 1、变频调速的基本控制方式 2、变频调速时电动机的机械特性 ⑷．恒功率运行 3、变极调速时容许输出 Y→YY，Δ→YY实用接线 a）Y→YY b）Δ→YY YY形接法的输出功率和输出转矩 设外施电压 不变及变极前后电动机的功率因数和效率近似相等，则Y形接法的输出功率和输出转矩 —定子的线电压； —定子的线电流； —Y形接法，电动机功率因数； —YY形接法时，电动机功率因数； —Y形接法，电动机的运行效率； —YY形接法时，电动机的运行效率。 YY形接法电动机同步转速为Y形接法时同步转速 的2倍。 则两式相比，得： 可见，Y→YY变换时，电动机转速提高了一倍，输出功率也增加一倍，电动机输出转矩不变，所以，是属于恒转矩调速。 △接法的输出功率和输出转矩为： —△接法时，电动机的功率因数； —为定子绕组的相电流； —△接法时，电动机的运行效率。 式中： 同理， ，且 则两式比较： 由此可知， 当△→YY变换时，电动机转速提高一倍，输出功率近似不变，但输出转矩几乎减小一半，所以可认为属于恒功率调速。 能量关系与转子反转的反接制动时的相同。 2．能量关系 特点： 电机向电网输送功率。 电动机运行状态， ， 则 ， 说明电机从电网吸收电功率，电磁转矩T和n同方向，电 动机输出机械能。 回馈制动状态时， , ,则 说明电机向电网输送有功功率，电磁转矩T 和n反方向。 至于无功功率，两种运行状态下，均有 电动机状态的相量图 发电机状态的相量图 异步电机回馈制动 a）制动原理图 b）机械特性 异步机在变极或变频时的机械特性 异步电动机如果采用改变电源频率的方法调速，当频率降低时，和上述变极调速方法类似，在频率降低瞬间，同步速降低， ，在这种情况下采用回馈制动还是能耗制动，与变频装置的类型有关，在后续课程中再作介绍。 限制位能性负载的下降速度,并在nn1的情况下采用 限制位能性负载的下降速度,并在nn1的情况下采用 要求迅速停车和要求反转的场合 ①要求平稳、准确停车的场合; ②限制位能性负载的下降速度 应用 场合 在nn1时不能实现