电动机学异步电机笼型和绕组式.ppt

第四节 三相异步电动机的运行 异步电动机之所以能够转动，是因为转子绕组中产生感应电动势，从而产生转子电流，此电流同旋转磁场的磁通作用产生电磁转矩之故。 T A B n 2 TN T m T st D O C n 1 n N 三相异步电动机的机械特性曲线 图中，启动转矩为 Tst 为启动时对应的电磁转矩，额定转矩 TN 为电动机带动额定负载时的电磁转矩；最大转矩 Tm 是电动机在运行中具有的最大转矩 根据机械特性曲线分析如下 （1）当电动机的启动转矩 Tst 大于负载阻力矩TL时，电机旋转，并在电磁转矩的作用下加速，此时电磁转矩随额定转矩n2 增加而逐渐增大（沿曲线DC段上升），直到最大转矩 Tm。而后，随着转速的继续增加电磁转矩反而下降 （沿曲线CA段下降），最终当电磁转矩等于负载转矩T= TL 时电机以某一转速匀速稳定旋转。 （2）异步电动机一经启动很快进入曲线的AC段，并在某一点稳定运行。在AC段如果负载加重，负载力矩大于电磁转矩，转速下降，同时电磁转矩随转速的下降而增大，与负载力矩达到新的平衡，使电机以比原来稍低的转速运行。 （3）若伏在的阻力矩超过了最大转矩 Tm ，负载力矩则一直大于电磁转矩，再也不存在新的平衡点使T= TL ，电动机转速很快下降直到停止，处于堵转状态。定子电流加大可达4～7倍，时间长损害电机。 （4）机械特性曲线AC段为电动机的稳定运行区。从空载到满载转速下降很少，只要负载力矩介于A～C区间，均可找到稳定点运行。 AC段称电动机的硬机械特性，适合大多数生产机械对拖动的要求。 （5）过载能力 电动机的最大电磁转矩Tm 与转矩TN 之比称过载能力，一般为1.9～2.2。电动机的启动转矩 Tst 与TN 之比称启动能力，一般为1.7～2.2。 二、转矩与功率的关系 电动机载运行中若带动负载转动的转矩为T2,轴上输出的机械功率为P2 ,转子转速为n2 电动机载额定状态下运行 TN 为输出的额定转矩 PN 为输出的额定功率 nN 为输出的额定转矩 THANK YOU SUCCESS * * 可编辑 三、电磁转矩与电源电压的关系 电磁转矩与电动机定子绕组上所加电压U的平方成正比 U1 U2 U3 当电动机负载的阻力矩TL一定时，又有电压降低，电磁转矩T下降，将使电机可能带不动原有负载，于是转速下降，电流加大。电压下降过低，以致最大转矩也低于负载转矩时，电机停转。 第五节 三相异步电动机的启动 鼠笼式电动机的起动方法有直接起动和降压起动两种。 直接起动就是利用闸刀开关将电动机直接接入电网使其在额定电压下起动，如图 所示。这种方法最简单，设备少，投资小，起动时间短，但起动电流大，起动转矩小， 一般只适用于小容量电动机（10 kW以下）的起动。 1) 直接起动 2) 降压起动 降压起动的主要目的是为了限制起动电流， 但同时也限制了起动转矩，因此，这种方法只适用于轻载或空载情况下起动。常用的降压起动方法有下列几种： (1) 定子电路中串电抗器起动。 这种起动方法是在电动机定子绕组的电路中串入一个三相电抗器，其接线如图 所示。 (2)Y-△起动。 这种方法只适用于正常运转时定子绕组作三角形连接的电动机。起动时，先将定子绕组改接成星形，使加在每相绕组上的电压降低到额定电压的1/3，从而降低了起动电； 待电动机转速升高后，再将绕组接成三角形，使其在额定电压下运行。Y-△起动线路如图 可以证明， 星形起动时的起动电流（线电流）仅为三角形直接起动时电流（线电流）的1/3，即IYst=(1/3)I△st； 其起动转矩也为后者的1/3，即 TYst=(1/3)T△st。  这种方法适用于电动机轻载或空载时启动 注 (3) 自耦变压器起动。 对容量较大或正常运行时作星形连接的电动机，可应用自耦变压器降压起动。 自耦变压器降压起动的优点是不受电动机绕组接线方法的限制，可按照允许的起动电流和所需的起动转矩选择不同的抽头，常用于起动容量较大的电动机。其缺点是设备费用高，不宜频繁起动。 第六节 三相异步电动机的调速 调速是指人为的改变电动机的转速。 调速方法如下： 1．变极调速 通过改变电动机的定子绕组所形成的磁极对数p来调速。因磁极对数只能是按1、2、3、…、的规律变化，所以用这种方法调速，电动机的转速不能连续、平滑地进行调节。是步级式调速方法 通过变频器把频率为50Hz工频的三相交流电源变换成为频率和电压均可调节的三相交流电源，然后供给三相异步电动机，从而使电动机的速度得到调节。变频调速属于无级调速，具有机械特性曲线较硬的特点 2．变频调速 可控 整流器 逆变器 M 3～ 50Hz 三相交流电