电工电子第07章.ppt

第7章 交流电动机 本章要求： 第7章 交流电动机 电动机的分类： 7.1 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： 7.2 三相异步电动机的转动原理 7. 2. 1 旋转磁场 三相电流合成磁场 的分布情况 3.旋转磁场的极对数P 4.旋转磁场的转速 7. 2. 2 电动机的转动原理 1. 转动原理 7.3 三相异步电动机的电路分析 7. 3. 1 定子电路 1.旋转磁场的磁通? 7. 3. 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 7.4 三相异步电动机转矩与机械特性 7. 4. 1 转矩公式 7. 4. 2 机械特性曲线 三个重要转矩 2.最大转矩 Tmax 3. 起动转矩 Tst 4. 电动机的运行分析 5. 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) R2 变化对机械特性的影响 7.5 三相异步电动机的起动 7.5.2 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1: 解： 7.7 三相异步电动机的制动 7.8 三相异步电动机铭牌数据 2. 接法 4. 电流 M 3~ 运转 制动 ? n F 转子 T ? n0 7.7.3 发电反馈制动 当电动机转子的转速大于旋转磁场的转速 时，旋转磁场产生的电磁转距作用方向发生变 化，由驱动转距变为制动转距。电动机进入制 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 R′2 , 可使Tst =Tmax 。 Tst体现了电动机带载起动的能力。 若 Tst T2电机能起动，否则不能起动。 O T Tst 起动能力 电动机的电磁转矩可以随负载的变化而自动调 整，这种能力称为自适应负载能力。 自适应负载能力是电动机区别于其它动力机械 的重要特点（如：柴油机当负载增加时，必须由 操作者加大油门，才能带动新的负载） 。 此过程中， n? 、s??E2 , I2? ? I1? ?电源提供的功率自动增加。 T2? s?? T2 T T =T2 n? ? T ? ? T′2 达到新的平衡 T2 常用特 性段 T O U ? Tm ? Tst ? T2 T O T O R2? Tst ? n? 硬特性：负载变化时，转速变化不大，运行特性好。 软特性：负载增加时转速下降较快，但起动转矩大，起动特性好。  不同场合应选用不同的电机。如金属切削，选硬特性电机；重载起动则选软特性电机。 T O R2? Tst ? n? 硬特性：负载变化时，转速变化不大，运行特性好。 软特性：负载增加时转速下降较快，但起动转矩大，起动特性好。  7. 5. 1 起动性能 起动问题：起动电流大，起动转矩小。 一般中小型鼠笼式电机起动电流为额定电流的5 ~ 7 倍; 电动机的起动转矩为额定转矩的(1.0~2.2)倍。 大电流使电网电压降低，影响邻近负载的工作 频繁起动时造成热量积累，使电机过热 后果： 原因： 起动： n = 0，s =1, 接通电源。 起动时 ，n = 0，转子导体切割磁力线速度很大， 转子感应电势 转子电流 定子电流 (1) 直接起动 二、三十千瓦以下的异步电动机一般