调压调速原理简介.ppt

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1、调压调速原理一.三相异步电动机机械特性三相异步电动机的机械特性是指电动机转速与力矩之间的关系n=f(M)，物理表达式为：M=CMJ*Φm*I2’*COSψ2式中:CMJ---异步电动机的转矩系数Φm---异步电动机每极磁通I2’---转子电流的折算值COSψ2---转子电路的功率因数I2’=r2’r2’2+s2X2’2COSψ2=E2’(r2’/s)2+X2’2n=n0(1-s)式中:E2’---转子电压的折算值r2’---转子电阻的折算值X2’---转子电感的折算值s---电动机转差率利用上述公式，绘出下图n=f(M)n=f

2、(I2)n=f(COSψ2)图1：三相异步电动机特性曲线MI2COSψ2M,I2,COSψ2n二.三相异步电动机固有机械特性MmaxnsMQMesm图2：三相异步电动机固有机械特性曲线Mmax：电动机最大转矩Mmax=To*MeTo:电动机过载倍数（查样本）Me:电动机额定转矩MQ:电动机启动转矩sm:产生最大转矩时的转差率MCBA二.三相异步电动机固有机械特性1。电动机的Mmax，sm在电动机制作完成后，就固定不变了。2。电动机的Me随着YZR电动机接电持续率（即电动机额定功率）的不同而变化。3。从电动机固有的机械特性曲线中

3、可以看出，电动机具有两个不同的运行区域：A-B:不稳定运行区域，随着速度的降低，电动机力矩反而降低。B-C:稳定运行区域，随着速度的降低，电动机力矩增大。4。点A为电动机固有机械特性的“起动点”其特点：n=0(s=1)M=MQIQ≈(7～8)Ie二.三相异步电动机固有机械特性通过上述分析，结论如下：1。YZR电动机固有机械特性不能直接用于驱动。2。YZR电动机必须降低起动电流起动。3。YZR电动机必须运行于稳定区域。满足上述要求，必须人为的改变YZR电动机的机械特性曲线三.三相异步电动机人为机械特性3.1。转子电路串接对称电阻

4、的机械特性由式：sm=±r2’r12+(X1+X2’)2可见，随着r2’阻值的增大，电动机sm将增大。Mmaxnssm图3：三相异步电动机转子串电阻机械特性曲线M三.三相异步电动机人为机械特性sm’’sm’r2r2+r’r2+r’’由图可知，增加转子电阻：1。可以改变sm2。可以改变起动转矩3。可以让电动机工作在稳定区域4。可以降低起动电流5。不能改变MmaxMe三.三相异步电动机人为机械特性3.2。降低定子电压的机械特性由式：Mm=±U12r12+(X1+X2’)2可见，当三相异步电动机定子电压U1降低时，电动机最大转矩Mm

5、将随着U1降低而与U12成比例的降低。m1Ω02〔±r1+〕Mmaxnssm图4：三相异步电动机降低定子电压机械特性曲线M三.三相异步电动机人为机械特性U1e0.8U1e由图可知，降低定子电压：1。可以改变Mmax2。可以改变起动转矩MQ3。可以改变转矩4。可以降低起动电流5。不能改变sm0.5U1eMQ0.64Mmax0.25Mmax三.三相异步电动机人为机械特性需要说明是：降低定子电压运行时，如果负载保持额定值不变，电动机不能连续长时间低速运行，否则容易烧毁电动机。其原因为：当电动机定子电压U1降低时，电动机将减速，电动机

6、转差率S将增大，转子电压（U2=S*E2）也将增大，因而电动机转子电流也将增大。由式：Me=降压前后M相等，得：当转子电阻r2’不变时，降压前后因sx>se所以I2x>I2e，因此负载保持额定值不变，电动机定子电压降低后电动机电流将大于额定值。保持电动机电流不变，应串接适量的转子电阻。m1Ω0*I2e’2*r2’seI2e’2*=r2’seI2x’2*r2’sx四.三相异步电动机改变定子电压调速1。改变三相异步电动机定子电压的速度变化nssmMn1U1U1’n1’abMmax由左图可见，当电动机负载为Mj时，如定子电压由U1减

7、为U1’，电动机转速也将由n1降为n1’。见a,b两点。由于三相异步电动机只能工作于稳定区域，因而左图可以看到，降低定子电压可以进行调速，但调速范围较小。为了增大调速范围，同时降低电机定子电流，在调节电动机定子电压的同时，电动机转子应串接电阻。MjMmaxnssmMU1e+r2+R2见左图：电动机负载为Mj时1。电机自然特性运行点为a点。2。增加转子电阻运行点改为b点。3。改变定子电压运行点改为c点。U1e+r2Mj四.三相异步电动机改变定子电压调速2。改变三相异步电动机定子电压及转子电阻的速度变化0.8U1e+r2+R2n1

8、n1’n1’’abc四.三相异步电动机改变定子电压调速由前页可知：1。当负载为Mj时，在电动机自然特性机械特性曲线图上，电动机运行点为“a”，电动机运行速度为n1。2。在电动机转子串接电阻R2后，电动机运行点为“b”，电动机运行速度为n1’(n1’