电机及拖动第二版课件教学课件 作者 吴玉香 李艳 刘华 毛宗源 编著6.ppt

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1、本章主要教学内容1.三相异步电动机的机械特性2.三相异步电动机的启动3.三相异步电动机的制动4.三相异步电动机的调速6.1三相异步电动机的机械特性三相异步电动机的机械特性是指固定定子电压、频率和绕组参数时，电动机的转速或转差率与电磁转矩之间的函数关系或从异步电动机的内部电磁关系看，电磁转矩的变化是由转差率的变化引起的，转矩随转差率变化的规律为转矩－转差率特性。6.1.1电磁转矩表达式(1)物理表达式（2）参数表达式(2)参数表达式将代入，有异步电动机的曲线(3)实用表达式整理后可得，由参数表达式可求得将式中的略去，实用表达式为6.1.2固有机械特性——电动状态额定电压和额定频率下，按规定的

2、接线方式接线，定、转子电路中不外接电阻、电感或电容时的机械特性。三相异步电动机的固有机械特性(1)电动状态——AC段近似为直线，对任何负载均能稳定运行，是机械特性的工作段。理想同步运行点A，,,额定运行点B，转速、转差率、转矩、电流和功率都是额定值最大转矩点C，对应最大转矩,临界转差率称为最大转矩倍数或过载能力恒转矩负载在CD段不能稳定运行，风机和泵类负载可以稳定运行，但转差率大，定、转子电流都很大，不宜长期运行。三相异步电动机的固有机械特性(1)电动状态——CD段启动点D，，，称为启动转矩倍数上页图第Ⅱ象限为发电状态，，，。电磁转矩是制动转矩，电磁功率，向电网回馈电能。三相异步电动机制动

3、电磁转矩示意图(2)发电状态上页图中曲线1第Ⅳ象限部分为电磁制动状态，，，，称为转速反向的反接制动（绕线型异步电动机）。(3)制动状态一台三相六极笼型异步电动机定子绕组连接，额定电压，额定转速，电源频率，电机等值电路参数：，，，。求额定电磁转矩、临界转差率、最大电磁转矩、过载倍数、启动转矩及启动转矩倍数。例6-1解电动机的同步转速为额定相电压为额定转差率为额定转矩为例6-1临界转差率为过载倍数为最大转矩为启动转矩为启动转矩倍数为6.1.3人为机械特性（1）降低定子电压人为机械特性三相异步电动机定子降压的人为机械特性降低定子端电压，同步转速与临界转差率不变，电磁转矩、最大转矩和启动转矩与成正

4、比例降低。一组过同步运行点，保持不变的曲线簇降压后的人为机械特性的工作段特性变软，转差率增大，电机的过载能力降低。（2）定子回路串接三相对称电阻或电抗的人为机械特性定子回路串接对称电阻或电抗的人为机械特性相当于增加定子回路电阻或电抗的值，同步转速不变，临界转差率、电磁转矩、最大转矩和启动转矩都减小。一组过同步运行点的曲线簇人为机械特性的工作段特性变软，转差率增大，电机过载能力降低。启动转矩随转子电阻增大而增大，,,电阻再增大，反而减小。（3）转子回路串接三相对称电阻的人为机械特性转子回路串接三相对称电阻的人为机械特性同步转速、最大转矩不变，临界转差率增大，电磁转矩减小。一组过同步运行点，最

5、大转矩不变的曲线簇工作点A与工作点B有如下关系：即人为机械特性与固有机械特性上相同电磁转矩的工作点有如下关系：6.1.4利用电磁转矩实用表达式计算机械特性（1）已知固有机械特性（，）求若已知额定功率（kW），额定转速（r/min）和过载能力则有：忽略空载转矩，近似认为，且，则解得：（2）已知人为机械特性（，）求已知工作点的负载转矩和转差率则有：（3）求取人为机械特性——转子回路外串电阻的电阻值解得：1）由可得2）利用临界转差率的值，可得例6-2一台三相异步电动机，额定功率，额定电压，额定转速，最大转矩倍数，求转矩的实用公式。解额定转矩额定转差率最大转矩临界转差率转矩实用公式一台绕线型三相异

6、步电动机，有关参数为：,，，转子每相绕组。求（1）使启动转矩，转子每相回路应串多大电阻？（2）负载转矩，要求电机转速，转子每相回路应串多大电阻？例6-3解额定转差率临界转差率转子每相应串电阻（1）要使启动转矩，人为机械特性临界转差率例6-3计算，时，转子外串电阻有两种方法：工作点B的转差率:转子每相外串电阻解法一：利用P12图中所示的工作点A与工作点B工作点A的转差率:解法二：利用P12图中所示的临界工作点C与工作点D6.2三相异步电动机的启动6.2.1直接启动的问题启动电流不能太大，减小对电网冲击；有足够启动转矩，缩短启动时间；设备简单，价格低廉，便于操作及维护。启动要求直接启动问题启动

7、电流很大；启动转矩不大。解决方法对笼型异步电动机，可采用：直接启动、降压启动、加大定子端电阻或电抗、改进结构、软启动；对绕线型异步电动机，还可以增加转子端电阻或电抗。6.2.2笼型三相异步电动机的直接启动对笼型异步电动机，若负载对启动过程要求不高，且供电电网允许，可采用直接启动方法。一般以下的小容量异步电动机都可以直接启动。若供电变压器容量较小，符合下式要求，也允许直接启动。式中，——启动电流倍数，。若不满足上式，则不能