电子科技大学电机与拖动基础12.ppt

滑差电动机 1. 电磁滑差离合器的调速原理 当绕组内有电流通过时，在电枢与感应子之间便有磁通相链，如图中虚线所示。当异步电动机带动电枢旋转时，电枢便以相应的转速在感应子所建立的磁场内旋转，于是电枢的各点上磁通处在不断重复的变化之中，根据电磁感应定律可知，电枢上将出现感应电动势。当感应子也旋转时，此感应电动势为 能耗转差调速－滑差电动机 在电枢上的感应电动势作用下，电枢内将出现涡流，值为 涡流与感应子磁场的相互作用力 沿电枢的切线方向有转矩： 转矩T将带动生产机械旋转 如主动与从动部分间没有相对运动，即 ，则T=0。因此电枢与感应子间必须存在转速差，这点与异步电动机的工作原理极为相似。其区别仅在于异步电动机的旋转磁场由三相交流电流产生，而滑差离合器的旋转磁场则由直流电流产生，由于电枢的转动才起旋转磁场的作用 能耗转差调速－滑差电动机 电磁滑差离合器的几种结构类型 （1）．双电枢无集电环滑差离合器 能耗转差调速－滑差电动机 （2）杯形电枢滑差离合器 能耗转差调速－滑差电动机 （3）爪式无集电环滑差离合器 能耗转差调速－滑差电动机 3. 电磁滑差离合器的调速性能 调速系统机械特性： 滑差离合器调速时，转差功率ΔP为 输入功率P1： 输出功率P2： 如T1=T2=T，则 能耗转差调速－滑差电动机 调速时离合器效率为 滑差离合器在实际应用中总是与异步电动机组合在一起的，因此滑差电动机的总效率为 可见，滑差电动机的效率随转速之下降而下降 ，而损耗功率则随转速之下降而增高 滑差电动机的优点为结构简单，运行可靠，维护方便，加工容易，能平滑调速 能耗转差调速－串极调速 四、串级调速 串级调速原理 中等以上功率的绕线转子异步电动机与其他电动机或电子设备串级联接以实现平滑调速，异步电动机转子电路内引入感应电动势Ef，称为串级调速 能耗转差调速－串极调速 在异步电动机转子电路内引入感应电动势 ，以调节异步电动机的转速。引入电动势的方向，可与转子电动势 方向相同或相反，其频率则与转子频率相同 （1）Ef与sE2同相 当Ef没有引入时，转子电流I2为 引入Ef后，I2变为 由此可见，可以通过调节 的大小来改变转子电流 的数值，而电动机产生的电磁转矩 也将随着 的变化而变化，使电力拖动系统原有的稳定运行条件 被打破，迫使电机变速。这就是绕线式异步电动机串接调速的基本原理 能耗转差调速－串极调速 (2) Ef与sE2反相： Ef的引入使I2变为 这时I2及T将下降，使转速下降，电动机将减速到新的稳定转速 如用一装置使Ef的数值平滑改变，则异步电动机的转速就可以平滑调节 能耗转差调速－串极调速 为了提高异步电动机的功率因数，设法使Ef超前sE2某一个角度θ，这样既可以异步电动机调速，又可以提高功率因数角cosψ1 图示显示超前90度和任意角度θ的特性 能耗转差调速－串极调速 2. 串级调速的机械特性 根据相量图 异步电动机的转矩为 转子电流的有功分量 能耗转差调速－串极调速 1． 时转矩为 2． 时转矩为 或可写成 能耗转差调速－串极调速 图示表示串级调速的二个转矩分量T1及T2与n的关系曲线 n=f(T1)与一般异步电动机特性相同 n=f(T2)随转子附加电动势相关 T2的最大值T2m出现在s=0或n=n0处，即 能耗转差调速－串极调速 3.晶闸管串级调速的基本原理 异步电动机转子电压经整流电路变为直流电压，再经逆变器变为交流，回馈电网。逆变器电压Uβ可视为加到电动机转子的电动势Ef。控制逆变器的逆变角，就可改变引入转子电路的电动势，从而实现异步电动机串级调速 晶闸管串级调速的原理线路图 图示功率转换过程：P1异步电动机输入功率，当P1≈PT时，P1(1-s)为负载功率，sP1为转差功率。 P’ 为反馈到电网功率 控制反馈功率，即可 调节电机转速 能耗转差调速－串极调速 晶闸管串级调速具有调速范围宽，效率高（转差功率可反馈电网），便于向大容量发展等优点，是很有发展前途的绕线转子异步电动机的调速方法。它的应用范围很广，适用于通风机负载，也可用于恒转矩负载 其缺点是功率因数较差，现采用电容补偿等措施，功率因数可有所提高。总之，晶闸管串级调速向大功率发展，是很有前途的 习题 12－2 12－4 变频调速 因此为了保证变频调速时电机过载能力不变，就要求变频前后的定子端电压、频率及转矩满足 对于恒转矩负载调速 对于恒转矩负载，采用恒压频比控制方式，既保证了电机的过载能力不变，同时又满足主磁通 保持不变的要求 恒压频比变频调速适用于恒转矩负载 在恒功率调速时， 得到 变频调速 由此可见，在恒功率调速时，如按 控制定子电压