第09章－交流电机拖动基础.ppt

特点： 1）同步转速不变。 2）最大转矩随电压的降低而按二次方规律减小。 ３）最大转矩对应的转差率保持不变． 2. 深槽式异步电动机 转子槽形深而窄，深与宽比约为10～20，普通笼型异步电动机不超过5。 槽底部分匝链的漏磁通多，漏电抗较大；槽口部分匝链的漏磁通少，漏电抗小。 刚起动时，导条电流密度沿槽深的分布，电流主要集中在槽口部分，这种现象称为集肤效应，其效果相当于减小了转子导体的截面积。 集肤效应使转子电阻增大，故起动转矩增大,起动电流变小. 当频敏变阻器的绕组中通过交流电时，铁心中产生交变磁通，从而产生铁耗。 电动机刚起动时，转子频率较高, 频敏变阻器内的与频率平方成正比的涡流损耗较大，其等效电阻也因之较大，可以限制电动机的起动电流，并增大起动转矩。 随着转速的升高，转子频率逐渐下降，铁心中的涡流损耗和等效电阻也随之逐渐减小，使电动机平滑起动。 从以上分析可以看出: 变极调速简单可靠、成本低、效率高、机械特性硬，且既可适用于恒转矩调速也可适用于恒功率调速，属于转差功率不变型调速方法。 变极调速是有级调速，不能实现均匀平滑的无级调速，且能实现的速度档也不可能太多。 多速电动机的尺寸一般比同容量的普通电动机稍大，运行性能也稍差一些，且接线头较多，并需要专门的换接开关。 变极调速是一种比较经济的调速方法。 四、小容量电动机重载起动——笼型异步电动机的特殊形式 主要矛盾：起动转矩不足。解决方法有： （１）按起动要求选择容量大一号或更大些的电动机； （２）选用起动转矩较高的特殊形式的笼型电动机。 通过改进其内部的结构，获得较好起动性能的特殊型式的笼型异步电动机，主要有高转差率笼型异步电动机、深槽式异步电动机、双笼型异步电动机等。这些特殊形式的笼型异步电动机的共同特点是起动转矩较大。 第九章 交流电机拖动基础 1. 高转差率鼠笼式异步电动机 转子导条采用电阻率较高的ZL-14铝合金， 通过适当地加大转子导条的电阻来改善起动性能，这样既可限制起动电流，又可增大起动转矩。 这种电动机在稳定运行时转差率比普通的鼠笼式电动机的转差率高，鼓称之为高转差鼠笼式异步电动机。 使用场合主要是起重运输机械和冶金企业的辅助机械，因此也称为起重-冶金型电动机。 为了适应起动频繁的结构也比较坚固。　 缺点： （１）气隙大，使得激磁电流也大，功率因数降低； （２）转子电阻大而引起的正常运行时的损耗较大，效率低。 第九章 交流电机拖动基础 第九章 交流电机拖动基础 第九章 交流电机拖动基础 3. 双笼型异步电动机 　　转子上安装了两套笼。两个笼间由狭长的缝隙隔开，里面的笼相连的漏磁通比外面的笼的大得多。外面的笼导条较细，采用电阻率较大的黄铜或铝青铜等材料制成，故电阻较大，称为起动笼；里面的笼截面较大，采用电阻率较小的紫铜等材料制成，故电阻较小，称为运行笼。 第九章 交流电机拖动基础 五、中、大容量电动机重载起动——绕线转子异步电动机的起动 起动的两种矛盾（起动转矩小，起动电流大）同时起作用。 如果上述特殊形式的笼型电动机不能适应，只能采用绕线转子异步电动机。 在绕线转子异步电动机的转子上串接电阻时，如果阻值选择合适，既增大起动转矩，又减小起动电流。 三相绕线式异步电动机的起动方法有 转子串接电阻起动和串接频敏变阻器起动。 第九章 交流电机拖动基础 1. 转子串接电阻起动方法 　三相绕组通过滑环与电刷串接附加电阻。 　在起动时，在转子绕组中串接适当的起动电阻，以减小起动电流，增加起动转矩。 　待转速基本稳定时，将起动电阻从转子电路中切除，进入正常运行。 第九章 交流电机拖动基础 2. 转子串接频敏变阻器起动方法 转子串接电阻起动的绕线式异步电动机，当功率较大时，转子电流很大；若起动电阻逐段变化，则转矩变化也较大，对机械负载冲击较大；控制设备较庞大，操作维护也不方便。 　　采用频敏变阻器代替起动电阻，则可克服上述缺点。频敏变阻器的特点是其电阻值随转速的上升而自动减小。 第九章 交流电机拖动基础 第九章 交流电机拖动基础 第三节 异步电动机的调速 从定子传入转子的电磁功率Pem可分成两部分：一部分为拖动负载的有效功率　　　　　　；另一部分是转差功率 ， 与转差率成正比。 根据转差功率是否增大，消耗掉还是回收， 把异步电动机的调速方法分为三类： 第九章 交流电机拖动基础 1）转差功率消耗型 —— 全部转差功率都转换成热能消耗掉。它是以增加转差功率的消耗来换取转速的降低（恒转矩负载时），越向下调效