三相异步电动机的电力拖动课件.ppt

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1、三相异步电动机电力拖动第5教学单元本单元主要培训内容：1.电力拖动系统的运动方程式和负载转矩特性2.三相异步电动机的机械特性3.三相异步电动机的起动4.三相异步电动机的制动5.三相异步电动机的调速概述本单元首先讨论三相异步电动机的机械特性，然后以机械特性为理论基础，分析研究三相异步电动机的起动、制动和调速等问题。电力拖动系统的运动方程式和负载转矩特性电力拖动系统运动方程式描述了系统的运动状态，系统的运动状态取决于作用在原动机转轴上的各种转矩。一、电力拖动系统的运动方程式1.运动方程式MT电机转矩T负载转矩中间传动机构终端机械根据如图给出的

2、系统（忽略空载转矩），可写出拖动系统的运动方程式：其中为系统的惯性转矩。T电机转矩－T负载转矩电力拖动系统的运动方程式和负载转矩特性电力拖动系统的运动方程式和负载转矩特性运动方程的实用形式：系统旋转运动的三种状态1)当或时,系统处于静止或恒转速运行状态，即处于稳态。2)当或时,系统处于加速运行状态，即处于动态。3)当或时,系统处于减速运行状态，即处于动态。首先确定电动机处于电动状态时的旋转方向为转速的正方向，然后规定：2.运动方程式中转矩正、负号的规定（1）电磁转矩与转速的正方向相同时为正，相反时为负。（2）负载转矩与转速的正方向相同时为

3、负，相反时为正。（3）惯性转矩的大小和正负号由和的代数和决定。电力拖动系统的运动方程式和负载转矩特性二、负载的转矩特性1.恒转矩负载特性负载的转矩特性，就是负载的机械特性，简称负载特性。恒转矩负载特性是指生产机械的负载转矩与转速无关的特性。分反抗性恒转矩负载和位能性恒转矩负载两种。1）反抗性恒转矩负载TLn2）位能性恒转矩负载TLn电力拖动系统的运动方程式和负载转矩特性2.恒功率负载特性恒功率负载特点是：负载转矩与转速的乘积为一常数，即与成反比，特性曲线为一条双曲线。TLn3.泵与风机类负载特性负载的转矩基本上与转速的平方成正比。负载特性

4、为一条抛物线。TLn12TL0电力拖动系统的运动方程式和负载转矩特性传动机构生产机械电动机负载特性摩擦恒转矩生产流水线起重行走速度T负载转矩势能恒转矩电梯起重机提升恒功率（速度越低，负载转矩越大）机床开卷机/收卷机变转矩（速度越低，负载转矩越小）风机水泵负载转矩大小于与转速无关电力拖动系统的运动方程式和负载转矩特性三相异步电动机的机械特性1.物理表达式一、三相异步电动机机械特性的三种表达式2.参数表达式三相异步电动机的机械特性是指电动机的转速与电磁转矩之间的关系，由于电机的转速与转差率之间存在一定的关系，所以异步电动机的机械特性通常用表示

5、。表明：三相异步电动机的电磁转矩是由主磁通与转子电流的有功分量相互作用产生的。说明：电磁转矩与电源参数（Ｕ1、f1）、结构参数（R、X、m、p）和运行参数（s）有关。三相异步电动机的机械特性曲线三相异步电动机的机械特性在特性曲线上有两个最大转矩，最大转矩对应的转差率称为临界转差率，可令求得:最大转矩与额定转矩之比称为过载能力:2）越大，越大；与无关。1）与成正比；与无关。3）和都近似与漏抗成反比三相异步电动机的机械特性在特性曲线上还有一个起动转矩，即时的转矩:结论：当其它参数一定时1）起动转矩与电源电压平方成正比；2）频率越高，起动转矩越

6、小；漏抗越大，起动转矩越小；3）绕线式电动机，转子回路电阻越大，起动转矩先增后减。4）起动转矩倍数三相异步电动机的机械特性3.实用表达式工程上常根据电机的额定功率、额定转速、过载能力来求出实用表达式。方法是：将Tm和sm代入即可得到机械特性方程式。利用电磁转矩除以最大电磁转矩可得电磁转矩的实用表达式：三相异步电动机的机械特性二、三相异步电动机的固有机械特性和人为机械特性1.固有机械特性固有机械特性是指电动机在额定电压和额定频率下，按规定的接线，定、转子电路不外接阻抗时的机械特性。几个特殊点：sn0nNsNnmsm10TNTstTmTemA

7、BCD1）起动点A:2）最大转矩点B:3）额定运行点C4）同步运行点D三相异步电动机的机械特性2.人为机械特性人为机械特性是指人为改变电源参数或电动机参数而得到的机械特性。1）降压时的人为机械特性snsm10TLUN0TstTmTemn10.8UN0.64Tst0.64Tm下降后,和均下降,但不变,和减少。如果电机在定额负载下运行,下降后,下降,增大,转子电流因增大而增大,导致电机过载。长期欠压过载运行将使电机过热，减少使用寿命。三相异步电动机的机械特性2）转子回路串对称电阻时的人为机械特性串电阻后,不变，增大。在一定范围内增加电阻，可以

8、增加。当时，若再增加电阻，减小。串电阻后，机械特性线性段斜率变大，特性变软。除了上述特性外，还有改变电源频率、极对数等人为机械特性。10TstTmTemsn0n1smR2TstsmR2+Rs三