电机拖动第5章ppt课件.ppt

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1、第5章三相异步电动机的原理和特性5.1三相异步电动机的基本结构与工作原理5.1.1基本结构——重点5.1.2工作原理——重点，难点5.1.3额定数据5.2异步电动机的基本方程式和等效电路5.2.1转子不转时的异步电动机——简介5.2.2转子旋转时的异步电动机——重点5.2.3笼形转子的极数、相数和参数的折合——不讲5.2.4简化等效电路第5章三相异步电动机的原理和特性5.3异步电动机的功率和转矩5.3.1三相异步电动机的功率——难点5.3.2三相异步电动机的转矩——难点5.4异步电动机的机械特性5.4.1机械特性的参数表达式——重点5

2、.4.2固有机械特性——重点5.4.3机械特性的实用公式——重点5.4.4人为机械特性——重点5.5异步电动机的工作特性——不讲5.4异步电动机的机械特性5.4.1机械特性的参数表达式——重点5.4.2固有机械特性——重点5.4.3机械特性的实用公式——重点5.4.4人为机械特性——重点5.4异步电动机的机械特性1．定义三相异步电动机在电源电压U1、电源频率f1以及电动机参数固定的条件下其电磁转矩T与转子转速n之间的关系定义为三相异步电动机的机械特性2．表示方法（1）函数表示法T=f（n）或T=f（s）（2）曲线表示法T-s曲线直流电动机

3、T-n曲线5.4.1机械特性的参数表达式三相异步电动机电磁转矩T的物理表达式已知但没有直接反映T=f（n）若用式(5-73)确定不同转速下→相应的T计算过程过于麻烦，这里不采用而是利用下面方法得到T=f（s）5.4.1机械特性的参数表达式再利用图5.22所示的三相异步电动机简化等效电路得到转子电流有效值为5.4.1机械特性的参数表达式因为，所以可将(5-75)代入(5-74)，得5.4.1机械特性的参数表达式当固定异步电动机的定子电压U1电源频率f1电机参数p、改变转差率s就能按上式算出对应的电磁转矩T、、、5.4.2固有机械特性1．定义

4、2．三相异步电动机的固有机械特性曲线3．三种运行状态4．四个特殊点5．三个重要转矩6．异步电动机的稳定运行问题5.4.2固有机械特性1．定义若三相异步电动机定子加额定电压、额定频率转子回路本身直接短路不另串电阻或电抗这种情况下电动机的机械特性称为固有机械特性2．三相异步电动机的固有机械特性曲线如右图所示：机械特性不是一条直线而是一条非线性曲线0Ts↓01.02.0nn1-n1电源正相序电源负相序3．三种运行状态该曲线反映不同状态：0n1第Ⅱ象限，T负，n正回馈制动运行状

5、态即发电状态s>1或n<0第Ⅳ象限，T正，n负电磁制动运行状态0Ts↓01.0nn1回馈制动电动运行电磁制动4．四个特殊点以正转为例（1）起动点Q转速n为0(s=1)电磁转矩是堵转转矩TS定子电流为堵转电流IS（2）额定工作点N转速是额定转速nN转差率为额定转差率sN电磁转矩为额定转矩TN电流为额定电流IN0TNTSTs↓01.0nn1nNNQsN4．四个特殊点（3）同步速点H转速为同步转速n1(s=0)电磁转矩T为零定子电流为励磁电流I0转子绕组里没有电流（4）最大电磁转矩点P和P′P点是电动状态时的最大电磁转矩点P′点是异步发电（回馈

6、制动）状态时的最大电磁转矩点-Tm0TNTSTmTs↓-sm0sm1.0nn1nNNPQP′HsN5．三个重要转矩额定转矩TN电动机在额定负载时转矩叫做额定转矩用TN表示最大转矩Tm电机带动最大负载的能力堵转转矩（起动转矩）TS当s=1(即n=0)时的转矩叫做堵转转矩用TS表示-Tm0TNTSTmTs↓-sm0sm1.0nn1nNHNPQP′sN（1）额定转矩TN电动机在额定负载时的转矩叫做额定转矩，用TN表示PN已知→TN公式（1）额定转矩TNPN未知→TN公式（2）最大转矩Tm电机带动最大负载的能力将式(5-76)对转差率s求导并令可

7、得（2）最大转矩Tm式中，Tm——异步电动机的最大转矩sm——最大转矩对应的转差率，又称为临界转差率“＋”号——用于电动状态；“－”号——用于发电状态（2）最大转矩Tm在一般情况下如果忽略R1的影响，sm和Tm可以近似表示为的值不超过的5%（2）最大转矩Tm可见：，sm与R2有关，适当使R2↑→sm↑→n↓对绕线式电机改变转子附加电阻R2′,可实现调速Tm与R2无关；sm与电压大小无关过载倍数（或称过载能力）km最大转矩Tm与额定转矩TN之比称为过载倍数，也叫过载能力，用km表示普通中小型三相异步电动机的过载倍数km=2.0~2.2起重、

8、冶金机械用的三相异步电动机的过载倍数km=2.2~2.8（3）堵转转矩（起动转矩）TS当s=1（即n=0）时的电磁转矩叫做堵转转矩，用TS表示将s=1代入式(5-76)，得到堵转转矩为可见：，