[小学教育]5三相异步电动机的电力拖动1.ppt

第5教学单元 由异步电动机的转速公式 可知，异步电动机有下列三种基本调速方法： （1）改变定子极对数 调速。 （2）改变电源频率 调速。 （3）改变转差率 调速。 三相异步电动机的调速 三相异步电动机电力拖动 本单元主要培训内容： 1.电力拖动系统的运动方程式和负载转矩特性 2.三相异步电动机的机械特性 3.三相异步电动机的起动 4.三相异步电动机的制动 5.三相异步电动机的调速 概述 本单元首先讨论三相异步电动机的机械特性，然后以机械特性为理论基础，分析研究三相异步电动机的起动、制动和调速等问题。 电力拖动系统的运动方程式和负载转矩特性 电力拖动系统运动方程式描述了系统的运动状态，系统的运动状态取决于作用在原动机转轴上的各种转矩。 一、电力拖动系统的运动方程式 1.运动方程式 M T电机转矩 T负载转矩 中间传动机构 终端机械 根据如图给出的系统（忽略空载转矩），可写出拖动系统的运动方程式： 其中 为系统的惯性转矩。 T电机转矩－T负载转矩 电力拖动系统的运动方程式和负载转矩特性 电力拖动系统的运动方程式和负载转矩特性 运动方程的实用形式： 系统旋转运动的三种状态 1)当 或 时,系统处于静止或恒转速运行状态，即处于稳态。 2)当 或 时,系统处于加速运行状态，即处于动态。 3)当 或 时,系统处于减速运行状态，即处于动态。 首先确定电动机处于电动状态时的旋转方向为转速的正方向，然后规定： 2.运动方程式中转矩正、负号的规定 （1）电磁转矩 与转速 的正方向相同时为正，相反时为负。 （2）负载转矩 与转速 的正方向相同时为负，相反时为正。 （3）惯性转矩 的大小和正负号由 和 的代数和决定。 电力拖动系统的运动方程式和负载转矩特性 二、负载的转矩特性 1.恒转矩负载特性 负载的转矩特性，就是负载的机械特性，简称负载特性。 恒转矩负载特性是指生产机械的负载转矩 与转速 无关的特性。分反抗性恒转矩负载和位能性恒转矩负载两种。 1）反抗性恒转矩负载 TL n 2）位能性恒转矩负载 TL n 电力拖动系统的运动方程式和负载转矩特性 2.恒功率负载特性 恒功率负载特点是：负载转矩与转速的乘积为一常数，即 与 成反比，特性曲线为一条双曲线。 TL n 3.泵与风机类负载特性 负载的转矩 基本上与转速 的平方成正比。负载特性为一条抛物线。 TL n 1 2 TL0 电力拖动系统的运动方程式和负载转矩特性 传动机构 生产机械 电动机 负载特性 摩擦恒转矩 生产流水线 起重行走 速度 T负载转矩 势能恒转矩 电梯 起重机提升 恒功率 （速度越低， 负载转矩越大） 机床 开卷机/收卷机 变转矩 （速度越低，负载 转矩越小） 风机水泵 负载转矩大小于与转速无关 电力拖动系统的运动方程式和负载转矩特性 三相异步电动机的机械特性 1.物理表达式 一、三相异步电动机机械特性的三种表达式 2.参数表达式 三相异步电动机的机械特性是指电动机的转速与电磁转矩之间的关系，由于电机的转速与转差率之间存在一定的关系，所以异步电动机的机械特性通常用 表示。 表明：三相异步电动机的电磁转矩是由主磁通 与转子电流的有功分量 相互作用产生的。 说明：电磁转矩与电源参数（Ｕ1、f1）、结构参数（R、X、m、p）和运行参数（s）有关。 三相异步电动机的机械特性 曲线 三相异步电动机的机械特性 在特性曲线上有两个最大转矩，最大转矩对应的转差率称为临界转差率，可令 求得: 最大转矩与额定转矩之比称为过载能力: 2） 越大， 越大； 与 无关。 1） 与 成正比； 与 无关。 3） 和 都近似与漏抗成反比 三相异步电动机的机械特性 在特性曲线上还有一个起动转矩，即 时的转矩: 结论：当其它参数一定时 1）起动转矩与电源电压平方成正比； 2）频率越高，起动转矩越小；漏抗越大，起动转矩越小； 3）绕线式电动机，转子回路电阻越大，起动转矩先增后减。 4）起动转矩倍数 三相异步电动机的机械特性 3.实用表达式 工程上常根据电机的额定功率、额定转速、过载能力来求出实用表达式。方法是： 将Tm和sm代入即可得到机械特性方程式。 利用电磁转矩除以最大电磁转矩可得电磁转矩的实用表达式： 三相异步电动机的机械特性 二、三相异步电动机的固有机械特性和人为机械特性 1.固有机械特性 固有机械特性是指电动机在额定电压和额定频率下，按规定的接线，定、转子电路不外接