单相异步电动机的起动方法课件.ppt

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1、5.15三相异步电动机不对称运行及单相异步电动机前面分析了三相供电电源以及三相异步电动机均为对称的运行情况，但是，电机在运行中有时会遇到供电电源三相不对称，或电源对称而定子或转子绕组断线造成电机本身不对对称的情况。本节将研究供电电源不对称以及转子单相断线时对异步电动机运行性能的影响及其分析方法。此外，再讨论单相异步电动机。2006年3月20日星期一武汉大学电气工程学院应黎明5.15.1三相异步电动机在不对称电压下的运行分析三相异步电动机在不对称电压下运行的基本方法是对称分量法，即将不对称电压分解为正序、负序和零序三组

2、三相对称系统，然后把电机在各分量单独作用下所得效果叠加起来，得到电机在不对称电压下的实际运行情况。若异步电机的定子绕组采用Υ无中性线连接，则零序电流在定子三相绕组中无法流通；当定子绕组接成Δ接法，零序电流在线电流中也无法流通。因此通常情况下只需分析正序和负序两个分量，而不用考虑零序分量。2006年3月20日星期一武汉大学电气工程学院应黎明将定子端的不对称电压分解为正序和负序两个分量，取分量中大的电压作为正序电压，小的作为负序电压。正序电压正序电流和建立正序的旋转磁场，转速为同步转速n1产生正序的电磁转矩Tem+产生正序

3、的电磁功率Pem+负序电压负序电流和建立负序的旋转磁场，转速为同步转速n1产生负序的电磁转矩Tem－产生负序的电磁功率Pem－转子对正序磁场的转差率的转差率s+为：负序系统与正序系统的转差率转子对负序磁场的转差率的转差率s－为：异步电动机在不对称电压运行时正序和负序等放电路若考虎到集肤效应正、负序每相转子电阻和漏电抗是不相等的。设　　和　　为已考虑到集肤效应的负序系统转子电阻和漏电抗的折算值，与正序相比较有：正序等放电路负序等放电路忽略正、负序每相转子电阻和漏电抗的差异忽略激磁阻抗，负序的等效阻抗为：定子正序和负序电流

4、为电动机在实际运行时，由于s很小，因而s－=2-s≈2，式中Zk为异步电动机的短路阻抗可见不对称运行时，异步电动机定子的负序电流只受到短路阻抗的限制，只要有一个很小的负序电压，在异步机中就会产生一个很大的负序电流。电机运行时，正序的旋转磁场与转子转向一致，产生的正序电磁转矩肘Tem+为驱功性质。负序的旋转磁场与正序旋转磁场转向相反，因而也与转子转向相反，于是负序电磁转矩Tem-为制动性质。S小小由于负序电磁转矩存在．使电磁转矩减小。但这不是主要的问题，更为严重的是负序电流。由于限制负序电流的阻抗相当于是短路阻抗，其值很

5、小，有一个很小的负序电压，在异步机中就会产生一个很大的负序电流，引起电机过热。由于负序磁场的存在，致使电动机最大电磁转矩转短减小，过载能力降低，定、转子铜耗增加，效率降低，温升提高，因此异步电动机不允许在长期严重不对称电压下运行。5.15.2单相异步电动机单相异步电动机只需要单相电源供电，使用方便，在家用电器、医疗器械中得到广泛应用。其定子为单相绕组，转子一般为鼠笼多相绕组。比同容量的三相异步电动机性能差，故目前多做成功率在750w以下的小容量电机。2006年3月20日星期一武汉大学电气工程学院应黎明一、工作原理当定子

6、工作绕组接到单相电源上时，就会产生脉振磁动势F1，此脉振磁动势可以分解成转速相等，转向相反，幅值各为Fl一半的两个旋转磁动势F1＋和F1-，建立起正转磁场Φ+和反转磁场Φ-，这两个磁场切割转子导体，产生感应电动势和感应电流，从而形成正反向电磁转矩Tem+、Tem-，叠加后即为推动转子转动的合成转矩Tem。2006年3月20日星期一武汉大学电气工程学院应黎明当转子静止时，转子对Φ+和Φ-的转差率都等于1，所以转子对Φ+和Φ-的反应相同，由于在大小上有F1＋=F1-，所以有Φ+=Φ-，从而有Tem+和Tem-大小相等、方向

7、相反，合成转矩互相抵消为零，即单相异步电动机无起动转矩。当0Tem-，故电机合成转矩Tem为正，且为驱动性质转矩。但因Tem-存在，合成转矩TemTem+，故电机合成转矩Tem为负，且为驱动性质转矩。但因T

8、em+存在，合成转矩Tem