变压器与电动机(第5次).ppt

变压器 变压器的结构 变压器的结构 变压器的分类 3.2 交流电动机 电动机的分类： 3.2.2 三相异步电动机的构造 2.转子 鼠笼式电动机与绕线式电动机的的比较： 3.2.3 三相异步电动机的转动原理 电动机的转动原理 1. 转动原理 三相异步电动机铭牌数据 2. 接法 4. 电流 定子三相绕组通入三 相交流电(星形联接) A X B Y C Z 1.旋转磁场的产生 o A X Y C B Z 定子三相绕组通入三相交流电 方向:顺时针 切割转子导体 右手定则 感应电动势 E20 旋转磁场 感应电流 I2 旋转磁场 左手定则 电磁力F F 电磁转矩T n F 　电动机的转动原理 ? ? ? S N ? n0 n e( i ) f f 转子 导体 　　旋转磁极形成旋转磁场，旋转磁场的转速也称为同步转速。笼型转子在旋转磁场的作用下也转动起来，其转向与旋转磁场的转向相同。 3.2.4　三相异步电动机的转矩与机械特性4.4.1　转矩公式 电磁转矩 T = KT ? I2 cos? 2 　　电磁转矩是由旋转磁场的磁通 ? 和转子电流的 I2 有功分量相互作用而产生的，所以 与结构有关的常数 常数 1　转矩公式 2　机械特性曲线 s T 1 0 Tst Tm sm sN TN 转矩特性 T = f (s) T 与　　成正比 机械特性曲线 n = f (T ) 1．额定转矩 TN T = TC = T2 + T0 ? T2 P2：电动机轴上的输出功率 P2 单位：瓦(W) n 单位：转/分(r/min) T 单位：牛米(N ·m) n Tst T2 = TN (在 b 点) O n0 T Tm nN TN b a 由 dT/ds = 0，得 sm = ± –— R2 X20 sm = –— R2 X20 取正值 sm — 称为临界转差率 代入 T 的表达式 求得最大转矩 Tmax 2．最大转矩 T max 不同电源电压的转矩特性 n O n0 T Tst T max nN TN d U1 (4) sm = R2 /X20 结论： (1) Tmax ? U12 (2) Tmax 与 R2 无关 (3) 过载系数 ? ? Tmax ? T N ? ? 1.8 ? 2.2 sm 与 U1 无关 2．最大转矩 Tmax 不同转子电阻的转矩特性 n O n0 T Tmax R2 起动瞬间 n = 0，s = 1 U1↓→ Tst ↓↓ R2↑→ Tst↑ 负载转矩 T2 Tst ，不能起动。 负载转矩 T2 Tst ，可带负载起动。 ?st ? Tst ? TN 一般 ?st ? 1.0 ? 2.2 起动转矩倍数 3．起动转矩 Tst 3.2.5　三相异步电动机的起动4.5.1　起动性能 1　起动性能 起动初始瞬间，n = 0，s = 1 　　(1)起动电流 Ist 大，4 ~ 7IN。频繁起动会使电动机过热。 　　过大的起动电流在短时间内会在线路上造成较大的电压降落，影响邻近负载的正常工作。 　　(2) 起动转矩 Tst 不大，虽然刚起动时转子电流较大，但转子的功率因数很低, 不能满载起动。 电磁转矩　　　T = KT ? I2 cos ?2 　2、起动方法 1．直接起动 　　直接起动是在起动时把电动机的定子绕组直接接入电网。 　　特点： 　　起动转矩小；起动电流大，比额定值大 4 ~ 7 倍；影响同一电网上其他负载的正常工作。 　　优点： 　　简单、方便、经济、起动过程快，适用于中小型笼型异步电动机。 2．降压起动 　　起动时降低电动机的电源电压，待电动机转速接近稳定转速时，再把电压恢复正常。 (1)星形—三角形(Y-?)换接起动 FU W2 U1 U2 V1 V2 W1 QS1 转子 定子 绕组 　　只适用于电动机在工作时定子绕组为 ? 形接法。 ? QS2 Y W1 V1 U1 U2 V2 W2 ? 形 U1 U2 V1 W1 V2 W2 Y 形 FU W2 U1 U2 V1 V2 W1 QS1 转子 定子 绕组 ? QS2 V2 (1)星形—三角形(Y-?)换接起动 Y 形 ? 形 　　起动电流和起动转矩都降低为直接起动时的三分之一。 QS2 起动 三相自耦变压器 (2)自耦降压起动 U1 U2 V1 V2 W1 W2 QS1 M 3~ U1 U2 V1 V2 W1 W2 QS1 QS2 运转 起动 三相自耦变压器 M 3 ~ (2)自耦降压起动 ~ ~ 　　绕线型电动机起动时，可在转子绕组中串联电阻，以减小起动电流。 (3)转子串电阻起动 Rst 转子 　三相异步电动机的调速 调速方法 变频调速(笼型电动机) 变极调速(笼型电动机) 变转差率调速(绕线型电动机) 　三相异步