电机与电控制技术第4章 三相交流异步电动机及其控制线路.ppt

4.2 三相交流异步电动机的拆卸与安装 一、三相异步电动机概述 二、三相异步电动机的结构 三、三相异步电动机的铭牌 四、三相异步电动机的绕组 4.3 三相异步电动机的运行 式中 CT ：异步电动机的转矩常数，它与电动机的结构有关； ：旋转磁场的每极磁通[量]，单位为Wb I2 ：转子电流的有效值，单位为A； cos :转子电路的功率因数。 3、机械特性 在电源电压和转子电阻为定值时，三相异步电动机转子转速随着电磁转矩变化的关系曲线 称为异步电动机的机械特性。 2、从基频向上调节 由于电源电压不能高于电动机的额定电压，因此当频率从基频向上调节时，电动机端电压只能保持为额定值。这样，频率越高，主磁通越低，最大转矩也越小。因此，从基频向上调节不适合于拖动恒转矩负载 方法 目前，变频调速通过使用变频器来实现。变频器是一种采用电力电子器件的固态频率变换装置，作为异步电动机的交流电源，其输出电压的大小和频率都可以连续调节，可使异步电动机转速在较宽范围内平滑调节。变频调速是异步电动机各种调速方法中性能最好的，虽然目前变频器的价格还较高，但是其性价比在不断提高，因此，变频调速在国内外各行业中得到了日益广泛的应用。 方法 电动机变频调速原理示意图 三、三相异步电动机的变转差率调速 概念 根据三相异步电动机转速公式，改变转差率s，可改变异步电动机转速，称为变转差率调速。 方法 改变转差率调速方法有很多，这里介绍两种常用的方法，即调压调速和转子串电阻调速。 （1）调压调速 当电源电压频率一定时，改变电压，则电磁转矩T随U2 成正比变化，而临界转差率不变，由此作出降低定子电压时的人为机械特性，如图所示，图中曲线1为固有机械特性。 一、三相笼型异步电动机直接启动 直接启动是通过开关和接触器把异步电动机直接接到额定电压的交流电网上进行启动，叫直接启动。 概念 分析 全压起动时，起动电流大，对电动机本身及其所接电力系统都有可能产生不利影响。笼型异步电动机起动时间不长，一般不会烧坏电动机，此时，主要考虑过大的起动电流产生的电压降对同一电网上其它设备的影响。也就是说，全压起动方法的使用受供电变压器容量的限制。供电变压器容量越大，起动电流在供电回路引起的电压降越小。一般来说，只要全压起动电流在电网中引起的电压降不超过（10％～15％）额定电压（频繁起动时取10％），可以采取全压起动。 直接启动线路 特点 全压起动方式的优点是操作简单，起动设备的投资和维修费用小，所以可能的情况下应优先采用。在发电厂中，由于供电容量大，一般采用全压起动。如果供电变压器容量不够大，则应采用降压起动方式。 二、三相笼型异步电动机降压启动 降压起动是使电动机起动时定子绕组上所加的电压低于额定电压，从而减小起动电流。降压起动在减小起动电流的同时，起动转矩也会减小，因此降压起动适用于对起动转矩要求不高的场合，如空载或轻载起动。下面介绍三种常用的降压起动方法。 概念 1、定子回路串电抗器降压起动 三相异步电动机起动时，在定子回路中串入电抗器，电抗器对电源电压起分压作用，电动机定子绕组上所加的电压降低，所以起动电流减小。待起动完毕，切除电抗器，电动机投入正常运行。 采用这种方法起动时，虽然起动电流减小，但起动转矩按电压平方关系下降，下降更多，起动特性不是很好，所以生产中很少使用。 定子回路串电抗器降压起动线路 2、星型-三角形降压起动 这是用改变电动机定子绕组接法来实现降压起动的方法。起动时，将定子三相绕组联结成星形接到额定电压的电源上，起动后再将其改接为三角形联结正常运行，称为星－三角起动（又叫Y－△起动）。显然，这种方法只能适用于正常运行时定子绕组为三角形接法的电动机。 星型-三角形降压起动线路 延边三角形降压启动的控制线路 结论：利用星－三角接法启动时，启动电流减小为全压起动的1/3。但是，起动转矩与电压的平方成正比，所以起动转矩也减小为全压起动的1/3。 2、星型-三角形降压起动 3、自耦变压器降压起动 从电网供给电动机的起动电流只有直接起动时起动电流的k分之一倍，而电动机本身的起动电流为直接起动时的k分之一倍。由于起动转矩与电压的平方成正比，所以起动转矩也下降为直接起动时的 k2分之一倍。显然，在相同起动转矩下，自耦变压器降压起动时的起动电流要小。 概念特点 绕线式异步电动机的特点是，转子绕组的端头接到滑环上经电刷引出，可接入外加电阻或变频电源。从上一章的讨论知道，转子回路串附加电阻，一方面可以增加起动转矩，另一方面可以减