第5章 三相异步电动机的电力拖动新ppt课件.ppt

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1、第五章三相异步电动机的电力拖动§5-1三相异步电动机的机械特性§5-2三相感应电动机的起动§5-3三相感应电动机的制动(不讲)§5-4三相感应电动机的调速§5-1三相异步电动机的机械特性一、机械特性的三种表达式1、物理表达式由T型等效电路推出2、参数表达式由近似等效电路推出,仅当r1,x1相对励磁阻抗较小时特殊点:A、B、C、D特殊段:AB段、AC段ABCD1)A点(临界点):最大转矩ADCB结论:....过载倍数——重要参数最大转矩与额定转矩之比,称为电动机的过载倍数或过载能力。反映电动机短时过载的极限。2)B点(起动点) 起动转矩结论:....起动

2、转矩倍数起动转矩与额定转矩之比,称为电动机的起动转矩倍数。即3)D点:额定工作点电动机的转矩和转速均为额定值的工作点。即4)C点:同步转速点特殊段:AB段:AC段:ADCB3、电磁转矩的实用表达式忽略此二项机械特性的实用表达式得:已知铭牌数据:异步电动机的转矩表达式物理表达式参数表达式实用表达式二、三相异步电动机的固有机械特性固有特性三、人为特性⒈降低定子电压——不能升高电压同步转速与定子电压无关,临界转差率也与定子电压随着定子电压的降低,最大转矩和起动转矩大幅度减少。2.转子电路串电阻——对于绕线式的转子转子电路串电阻后,最大转矩保持不变,而临界转差率增加,起动

3、转矩视具体情况而定。§5-2三相感应电动机的起动一、三相感应电动机的固有起动特性起动电流为(4-7)倍额定电流良好的起动的性能应该是:较大的起动转矩和较小的起动电流。二、鼠笼式交流电机的起动方法1、直接起动——全压起动考虑对电网的冲击7.5kW以下可采用较大容量需考虑供电设备的容量2、降压起动1)定子串电抗——分压起到降压作用2)自耦变压器降压起动3)星形-三角形起动,用于可以有2种接法的电机,正常运行时用三角形接法,起动时用星形接法,相电压降为正常运行时的4)延边三角形起动对某些不同的起动要求,有时需专门设计电机。降压起动的分析降压起动设备M1)串电抗降压起动设备M

4、可等效为 1阻抗接法不变,所以电网线电流变化的倍数=相电流变化倍数2)自耦变压器降压自耦变压器M自耦变压器变比3)Y-Δ起动控制起动设备M相电压减少电网线电流减小为原线电流的3分之一结论:降压起动,降低了起动电流对电网的冲击,但也大大降低了起动转矩一般仅适用于对起动转矩要求不高的场合,如:风扇类负载。三、三相绕线式异步电动机的起动方法转子可串电阻转子可串频敏电阻作用:降低了起动电流、增大了起动转矩。串电抗,可以吗?为什么?1、转子回路串对称电阻起动转子串电阻的人为机械特性是过(n1,0)的一簇直线,斜率正比于转子回路的电阻转子串电阻分段起动四、改善起动性能的鼠笼异步电

5、动机1.高转差率异步电动机2.深槽转子或刀形槽转子(利用集肤效应)3.双鼠笼转子起动时,转子频率大,集肤效应使电阻大,起动转矩大。例:三相异步电动机PN=44kW,nN=1435r/min, E2N=243V,I2N=110A,负载T=0.8TN,T1=1.87TN,T2=TN。确定起动级数和各段电阻。[答]例:三相异步电动机,PN=30kW,nN=725r/min, E2N=257V,I2N=74.3A,负载TL=0.75TN, T1=1.8TN。求4级起动各级电阻。§5-4三相异步电动机的调速方法一、变极调速适用于鼠笼式异步电动机,通过改变定子绕组的接法或安装2套

6、极数不同的定子绕组实现变极。通过改变定子绕组的接法,使极对数成倍变化,鼠笼式异步电动机的转子极对数自动与定子绕组的极对数相等。如果是绕线式,须相应改变转子绕组的接法,使转子极对数与定子绕组的极对数相等。1.变极原理AXa1x1a2x2NNSNSAXa1x1a2x2S只要改变一相绕组中一半线圈的电流方向2PP2.三种常用的变极方案ABCABCY双并Y2PPABCABC三角形双并Y2PPABCY反串Y2PPABC3.机械特性三角形双并Y2PPnTY双并Y2PP4.变极调速的允许输出Y双并Y对双并Y5.对变极调速的评价变极调速简单可靠、成本低、效率高、机械特性硬优点:既适合

7、横转矩调速又适合横功率调速缺点:有限的几个转速二、变频调速1、变频调速时频率与端电压之间的关系为使变频时主磁通保持不变端电压的变化规律为使变频时电动机的过载能力保持不变端电压的变化规律为使变频时电动机的过载能力保持不变即得对于恒转矩负载:这样就能保证三个要素不变对于恒转矩负载:这样就不能保证三个要素不变2.变频调速的机械特性不同f1的机械特性,sm以下的运行段基本是平行的fNUN3.对变频调速评价优点:变频调速平滑性好、效率高机械特性硬、调速范围广控制好电压随频率变化的规律可适用不同性质的负载缺点:成本较高三、异步电动机的调压调速1.开环调压调速系统

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