单相异步电动机原理.ppt

R1、R2和X1σ、X2σ分别为定、转子绕组的电阻和漏电抗。 Zm=Rm+jXm为励磁阻抗，Rm为励磁电阻，它是一个代表铁耗的等效电阻；Xm为励磁电抗，它反映了主磁通在电路中的作用。 主磁通在定、转子绕组的感应电动势。 四、绕组折算和等效电路 四、绕组折算和等效电路 说明：电磁转矩与电源参数（Ｕ、f）、结构参数（r、x、m、p）和运行参数（s）有关。 三个重要关系式 由于异步电动机空载运行时转子电流小，转子铜耗可以忽略不计。在这种情况下，定子输入功率消耗在定子铜耗m1I02R1、铁耗pFe、机械损耗pmec，空载附加损耗pad0上 p0=m1I02R1+pFe+pmec+pad0 从输入功率p0中扣除定子铜耗，得p0 p0=p0-m1I02R=pFe+pmec+pad0 试验目的：测定短路阻抗、转子电阻、定、转子漏抗。 试验方法：将转子堵住，在定子端施加电压，从0.4UN开始逐渐降低，记录定子绕组端电压Uk、定子电流Ik、定子端输入功率Pk，作出异步电机的短路特性Ik=f(Uk)，Pk=f(Uk)，如图所示。根据短路特性曲线，取额定电流点的Uk(相电压)、Ik(相电流)、Pk(三相短路损耗)。 Zk =Uk／Ik Rk=Pk／3Ik2 Xk=(Zk2-Rk2)1/2 根据短路时的等效电路，由于XmRm，忽略Rm，并近似认为X1σ=X2σ。考虑到X0=Xm+X1σ(空载试验)，可推导出 对于大中型异步电机，由于Xm很大，励磁支路可以近似认为开路，这时 Rk=R1+R2 X1σ =X2σ=Xk／2 九、三相异步电动机的起动 采用自耦变压器起动时，电动机的起动转矩、起动电流为全压直接起动的1/a2。 a为自耦变压器的变比。 只有正常运行时定子绕组三角形接法，且三相绕组首尾六个端子全部引出来的电动机才能采用Y-△起动器起动。 采用Y-△起动器起动时，起动电流降为直接起动的1/3，起动转矩亦降为直接起动时的1/3。 重载起动工况，绕线式异步电动机，容量较大时，起动电流对电网的冲击较大；又因带重载，负载要求电机提供较大的起动转矩。 只要转子回路串的电阻合适，就既可减少起动电流又可增加起动转矩。因而电机容量大、重载这两个要求可同时满足。绕线式异步电动机转子回路串电阻起动的原理可通过Tem-s曲线说明。 2、变频调速 异步电动机的转速n= (1-s)(60f1/p) ，当转差率变化不大时，n近似正比于频率f1，可见改变电源频率就能改变异步电动机的转速。 在变频调速时，希望主磁通Φm保持不变。若主磁通大于正常运行时的主磁通，则磁路过饱和而使励磁电流增大，功率因数降低；若主磁通小于正常运行时的主磁通，则电机转矩下降。在忽略定子漏阻抗的情况下，有 U1≈E1=4.44f1N1kw1Φm 为了使变频时Φm维持不变，则U1／f1应为定值。 当电机变频前后额定电磁转矩相等，即恒转矩调速时，有：电压随频率成正比变化（U1／f1应为定值），则主磁通Φm不变，电机饱和程度不变，电机过载能力也不变。电机在恒转矩变频调速前后性能都能保持不变。 ?恒功率调速 电机带有恒功率负载时，在变频前后，它的电磁功率相等。 (1)若要维持主磁通不变，即令电压随频率作正比变化则 电机过载能力随频率成正比变化。(因TN也随之变化) (2) 若保持过载能力不变，则主磁通要发生变化。 变频调速的优点是调速范围大，平滑性好，变频时电压按不同规律变化可实现恒转矩调速或恒功率调速，以适应不同负载的要求。这是异步电机最有前途的一种调速方式，其缺点是目前控制装置价格仍比较贵。 3、转子回路串电阻调速 绕线式转子回路串电阻调速属于改变转差率s的调速方式。 恒转矩负载时，R2／s保持不变，调速前后，定子各物理量保持不变，转子电流不变，电磁功率不变，最大电磁转矩不变，转子回路铜耗增加，输出功率下降，效率下降。 十一、异步电动机的制动 一、反接制动 实现反接制动有两种方法：转速反向和两相反接。 1.? 转速反向的反接制动(正接反转) 异步电动机定子电源正向连接，其定子磁动势旋转方向为n1正向旋转，但由于转子回路串有较大的电阻，在转轴上带有较大的位能性负载(下放重物)，电机起动时电磁转矩Tem与负载转矩方向相反，在其作用下，电动机反向旋转。 2.? 两相反接的反接制动(反接正转) 绕线型异步电动机本来工作在正向电动状态，为了迅速让电动机停转或迅速反转，将