机电传动控制 三相异步电动机的启动特性详解.ppt

启动步骤如下： 1）励磁电路的转换开关QB投合到1的位置，使励磁绕组与直流电源断开，直接通过变阻器构成闭合回路以免启动时历次绕组受旋转磁场的作用产生较高的感应电势，发生危险； 2）按鼠笼式异步电动机的方法启动，给同步电动机的定子绕组加上额定电压，转子转速升高到接近同步转速。必要时可采用降压启动； 3）将励磁电路转换开关QB投合到2的位置，励磁绕组与直流电源接通，转子上形成固定磁极，并很快被旋转磁场拖入同步； 4）用变阻器调节励磁电流，使同步电动机的功率因数调节到要求数值。 * 四、同步电动机的特点 1. 由于同步电动机的是双重励磁和异步启动，故它的结构复杂； 2. 由于需要直流电源、启动以及控制设备，故它的一次性投入要比异步电动机高得多； 3. 同步电动机具有运行速度恒定、功率因数可调、运行效率高等特点。 因此，在低速和大功率的场合，如大流量低水头的泵，面粉厂的主转动轴、橡胶磨和搅拌机、破碎机、切碎机、造纸工业中的纸浆研磨机、匀浆机、压缩机、直流发电机、轧钢机等都有采用同步电动机来传动的。 * 三、 串级调速 串级调速的原理如图所示（转子绕组中串入附加电动势） * 串级调速的机械特性如图所示 串级调速的优点是运行效率高，缺点是设备体积随调速范围的扩大而增大，故造价较高。 * 四、电磁转差离合器调速 电磁转差离合器调速的特点是异步电动机和负载之间用电磁转差离合器连接，其原理图如图所示 * 电磁转差离合器的工作原理与异步电动机很相似，机械特性也相似;但理想空载点的转速为异步电动机的转速n1，而不是其同步转速。 电磁转差离合器的机械特性 * 电磁转差离合器连同它的异步电动机一起称为“滑差电动机”。 电磁转差离合器结构简单，运行可靠，维护较方便，能平滑调速，但低速时损耗大，效率低。 * 五、变频调速 改变定子电源频率时的人为机械特性如图所示 异步电动机的转速正比于定子电源的频率f，若连续地调节定子电源频率，即可实现连续地改变电动机的转速。 * 5.1 变压变频调速 定子电路的电压方程： 电动机在额定运行时，I1Z1U1 ，故有： 在基频以下变频调速时，要实现恒磁通调速，应使电压和频率按比例地配合调节，这相当于直流电动机的调压调速，也称恒压频比控制方式。 * 5.2 恒压弱磁调速 恒压弱磁调速适合于基频(额定频率f1N)以上调速。 异步电动机变压变频调速控制特性: * 变频调速的主要优点如下: 调速范围广；调速平滑性好；静态与动态工作特性都能做到和直流调速系统不相上下的程度；经济效益高。 * 六、变极对数调速 改变鼠笼式异步电动机定子绕组的极对数；属于有级调速。 在生产中，大量的生产机械并不需要连续平滑调速，只需要几种特定的转速就可以了，而且对启动性能也没有高的要求，一般只在空载或轻载下启动。在这种情况下采用变极对数调速的多速鼠笼式异步电动机是合理的。 注意，多速电动机的调速性质也与连接方式有关： 如将定子绕组由Y连接改成YY连接，则极对数减少了一半，此时转矩维持不变，而功率增加了一倍，即属于恒转矩调速； 而当定子绕组由△连接改成YY连接时，极对数也减少了一半，此时功率基本维持不变，而转矩约减小了一半，即属于恒功率调速。 * 4．6 三相异步电动机的制动特性 异步电动机和直流电动机一样，亦有三种制动方式：反馈制动、反接制动和能耗制动。 一、反馈制动 由于某种原因异步电动机的运行速度高于它的同步速度，即nn0，S=(n0-n)/n00，异步电动机就进入发电状态。 反馈制动时，电机从轴上吸取功率后，一部分转换为转子铜耗，大部分则通过空气隙进入定子，并在供给定子铜耗和铁耗后，反馈给电网。 反馈制动的机械特性是电动状态机械特性是第一象限向第二象限的延伸或第三象限向第四象限的延伸，如图所示。 * 1）负载转矩为位能性转矩的起重机械在下放重物时的反馈制动运行状态。 2）电动机在变极调速或变频调速过程中，极对数突然增多或供电频率突然降低，使同步转速n0 突然降低时的反馈制动运行状态。 * 例如，某生产机械采用双速电动机拖动。 r/min； 低