电工技术非电类第2版张晓辉第6章节电动机械电动机.ppt

第三节 三相异步电动机 电动机的分类： 笼型电动机与绕线式电动机的的比较： 三相电流合成磁场 的分布情况 三、转矩和机械特性 1. 定子电路 1.旋转磁场的磁通? 2. 转子电路 1) 转子感应电势频率 f 2 2) 转子感应电动势E 2 4) 转子电流 I2 5) 转子电路的功率因数 cos?2 转子绕组的感应电流 3. 电磁转矩 4. 机械特性 三个重要转矩 2) 最大转矩 Tmax 3) 起动转矩 Tst 5. 电动机的运行分析 6. U1 和 R2变化对机械特性的影响 1) U1 变化对机械特性的影响 2) R2 变化对机械特性的影响 2. 接法 4. 电流 第四节 三相异步电动机的起动、调速与制动 起动方法 Y－ ? 起动器接线简图 Y－ ? 起动器接线简图 Y－ ? 起动器接线简图 (2) 自耦降压起动 例 解： 在80%额定负载时 不能起动 在50%额定负载时 可以起动 (3) 对上例中的电动机采用自耦变压器降压起动，设起动时加到电动机上的电压为额定电压的64%，求这时的线路起动电流Ist′′和电动机的起动转矩Tst′。 例 解： 设电动机的起动电压为U，电动机的起动 电流为Ist? 依据变压器的一次、二次侧电压电流关系， 可求得线路起动电流Ist′′。 采用自耦降压法起动时，若加到电动机上的 电压与额定电压之比为 x ，则线路 起动电流Ist 为 电动机的起动转距Tst′为 结论： 1. 变频调速 (无级调速) f=50Hz 逆变器 M 3 ~ 整流器 f1、U1可调 + – ~ 变频调速方法 恒转距调速（f1f1N） 恒功率调速（f1f1N） 频率调节范围：0.5~几百赫兹 三种电气 调速方法 二、三相异步电动机的调速 变频调速方法可实现无级平滑调速,调速性 能优异，因而正获得越来越广泛的应用。 2. 变极调速 (有级调速) A1 X1 A2 X2 i i P=2 · · A1 A2 X1 X2 · · N N S S A1 X1 A2 X2 i i ? ? P=1 采用变极调速方法的电动机称作双速电机， 由于调速时其转速呈跳跃性变化，因而只用在对 调速性能要求不高的场合，如铣床、镗床、磨床 等机床上。 A1 · · A2 X1 X2 S N T o 3. 变转差率调速 (无级调速) 变转差率调速是绕线式电动机特有的一种调 速方法。其优点是调速平滑、设备简单投资少， 缺点是能耗较大。这种调速方式广泛应用于各种 提升、起重设备中。 n n ? ? TL TL s ′ s ? ? T s o 1. 能耗制动 制动方法 机械制动 电气制动 能耗制动 反接制动 发电反馈制动 在断开三相电源的同时，给电动机其中两相 绕组通入直流电流，直流电流形成的固定磁场与 旋转的转子作用，产生了与转子旋转方向相反的 转距（制动转距），使转子迅速停止转动。 三、三相异步电动机的制动 n F 转子 T ? n0=0 M 3~ + - 运转 制动 ? RP 能耗制动的特点： 制动准确、平稳、能量消耗小。但制动力较弱,且需要有直流电源。 Q R M 3 ~ ~ 运行 制动 n 制动原理 S N ? Tem 旋转磁场 n1 将电源的任意两相对调，产生反向旋转磁场，产生制动转矩。 方法简单，制动效果好，但能耗大。 特点： 制动限流电阻 2. 反接制动 电动机在额定负载时的转矩。 1) 额定转矩TN O T 额定转矩 (N ? m) 如某普通机床的主轴电机(Y132M-4型) 的额定功率为7.5kw, 额定转速为1440r/min, 则额定转矩为 转子轴上机械负载转矩T2 不能大于Tmax ，否则将 造成堵转(停车)。 电机带动最大负载的能力。 令： 求得 临界转差率 O T Tmax 将sm代入转矩公式，可得 当 U1 一定时，Tmax为定值 过载系数(能力) 一般三相异步电动机的过载系数为 工作时必须使T2 Tmax ，否则电机将停转。 电机严重过热而烧坏。 (2) sm与 R2 有关， R2?? sm ? ? n 。绕线式电机改变转子附加电阻R′2 可实现调速。 ? 电动机起动时的转矩。 起动时n= 0 时，s =1 (2) Tst与 R2 有关， 适当使 R2?? Tst ?。对绕线式 电机改变转子附加电阻