电力拖动基础第2版 孙克军《电拖》（第二版）第3章.ppt

* 3.3.7 电磁转差 离合器调速 （一）电磁滑差离合器的调速原理 滑差离合器的示意图 滑差离合器电枢内涡流的方向与路径 当励磁绕组内有电流通过时，在电枢与磁极之间便有磁通相链，如图中虚线所示。当异步电动机带动电枢旋转时，电枢便以相应的转速在磁极所建立的磁场内旋转，于是电枢的各点上磁通处在不断重复的变化之中，根据电磁感应定律可知，电枢上将出现感应电动势E。 * 在此感应电动势的作用下，电枢内将出现涡流，其值为 涡流与磁极的磁场相互作用力为 转矩为 如主动与从动部分间没有相对运动，即 ，则 。因此电枢与磁极间必须存在转速差，这点与异步电动机的工作原理极为相似。其区别仅在于异步电动机的旋转磁场由三相交流电流产生，而滑差离合器的旋转磁场则由直流电流产生，由于电枢的转动才起旋转磁场的作用。 * （二）电磁滑差离合器的几种结构类型 1．双电枢无集电环滑差离合器 2．杯形电枢滑差离合器 * 3．爪式无集电环滑差离合器 （三）电磁滑差离合器的调速性能 滑差离合器的输入功率 滑差离合器的输出功率 * 如果 调速时离合器效率为 滑差离合器在实际应用中总是与异步电动机组合在一起的，因此滑差电动机的总效率为 可见，滑差电动机的效率随转速之下降而下降 ，而损耗功率则随转速之下降而增高。 * 3.4 三相异步电动机的制动 1.电动运行状态的特点 电动运行状态的特点是电动机转矩的方向与旋转的方向相同。 电动状态下异步电动机的机械特性 2.制动运行状态的特点 异步电动机可工作于回馈制动，反接制动及能耗制动三种制动状态。其共同特点是电动机转矩与转速的方向相反，以实现制动。此时，电动机由轴上吸收机械能，并转换为电能。 e e 三相异步电动机的制动运行状态的特点 * 3.4.1 能耗制动状态 异步电动机能耗制动的电路图与机械特性 当K1断开，电动机脱离电网时，立即将K2接通，则在定子两相绕组内通入直流电流，在定子内形成一固定磁场。当转子由于惯性而仍在旋转时，其导体即切割此磁场，在转子中产生感应电动势及转子电流。根据左手定则，可确定出转矩的方向与转速的方向相反，即为制动转矩。 (TL) * 异步电动机定子两相反接的电路图与机械特性 1．正转反接制动（定子两相反接的反接制动） 为了迅速停车或反向，可将定子两相反接，工作点由A转移到B此时转差率为 在两相反接时 ，电动机的转矩为－Te，与负载转矩共同作用下，电动机转速很快下降，这相当于图中机械特性的BC段。 在转速为零的C点，如不切断电源，电动机即反向加速，进入反向的电动状态（对应于特性CD段），加速到D点时，电动机将稳定运转，实现了电动机的逆转过程。 (TL) (-TL) 3.4.2 反接制动状态 * 转速反向的反接制动时的异步电动机特性 异步电动机转速反向反接制动电路图 2. 正接反转制动（转速反向的反接制动） 转子轴上机械功率 为负 此时的转差率 转子由定子输入的电功率即为电磁功率 为正 转子电路的损耗 为两者之和，因此能量损耗极大 。 (TL) e (Rad) (D ) * 3.4.3 回馈制动状态 位能负载带动异步电动机进入回馈制动状态 异步电动机在回馈制动时的相量图 当异步电动机由于某种原因（例如位能负载的作用 ），使其转速高于同步速度 时，转子感应电动势反向，转子电流的有功分量也改变了方向，其无功分量的方向则不变。此时异步电动机既回馈电能，又在轴上产生机械制动转矩，即在制动状态下工作。(特点：转速n大于同步转速ns) e * 当 时 转子电流的有功分量为 转子电流的无功分量为 也为负，电磁转矩Te与转速n方向相反 异步电机轴上输出的机械功率也为负 证明： * 异步电动机回馈制动时的机械特性 如果异步机定子脱离电网，又希望它能发电，则必须在异步机定子三相之间接上连接成三角形或者星形的三组电容器。这时电容器组可供给异步电动机发电所需要的无功功率，即供给建立磁场所需要的励磁电流。 电容器接成三角形时 电容器接成星形时 (TL) 相关链接： * 3.4.4 三相异步电机各种运行状态小结 在正转方向，特性1与1′的第二象限为正向回馈制动特性，第四象限为正接反转的反接制动特性； 在反转方向，特性2与2′的第二象限为正转反接的反接制动特性，而第四象限则为反向回馈制动特性。 能耗制动电路的联接方法有所不同，其机械特性用曲线3与3′表示，第二象限部分对应于电动机正转，而第四象限则对应于反转。 图中特性1′ ，2′