电机及拖动基础 第十二章 三相异步电动机的调速课件.ppt

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1、第十二章三相异步电动机的调速由异步电动机转速的表达式第一节变极调速顺接串联反接串联并联联接1星形联结改变成两个并联的星形联结三角形联结改变成两个并联的星形联结2Y联结改成YY联结Δ联结改成YY联结变极调速时，电动机的容许输出功率或转矩在变速前后的关系。输出功率为在高、低速运行时，电动机绕组内均流过额定电流，这样在两种联结法下的转矩之比为当定子绕组从一个三角形联结改成二个星形联结的并联时，极对数也减小一倍，也增加一倍。两种联结法的功率比为3第二节变频调速变频率调速方法的优点:1.得到很大的调速范围2.很好的调速平滑性3.足够硬度的机械特性变频调速时保证电机:1.励磁电流不变(保持磁通不变)

2、2.功率因数不变4对于恒转矩调速，如果变频装置保证随成正比地变化，则可保证在频率变化过程中电动机具有同样的过载能力，在恒转矩调速下的变频装置一般就是根据这一要求设计的。当定子频率较高时（式中为常数）可见，恒转矩变频调速时，如能保持=定值，则可保证调速过程中电动机的过载能力基本不变，同时可满足磁通Φ基本不变的要求。5在恒功率调速时由此可见，在恒功率调速时，如能满足=定值的条件，调速过程中电动机的过载能力也能保持不变，但此时磁通将发生变化了。如果此时按恒转矩调速满足=定值的条件，则磁通将基本不变，但电动机的过载能力将在调速过程中改变。变频调速具有优异的性能，调速范围较大，平滑性较高，变频时按

3、不同规律变化可实现恒转矩或恒功率调速，以适应不同负载的要求，低速时特性的静差率较高，是异步电动机调速最有发展前途的一种方法。电压频率降低少一点6保持不变,基频以下调速保持不变,基频以下调速789第三节能耗转差调速一、转子电路串联电阻调速在额定电压时，磁通定值，调速时图12-510当转速降低（s增高）时，效率下降，转子损耗功率增高，故经济性不高。转子电路串联电阻的数值愈大，人为机械特性愈软。转子损耗功率为输出功率为调速时转子电路的效率为转子电路串接不同电阻时的人为特性图12-611二、改变定子电压调速改变异步电动机定子电压的人为特性转子电路电阻较高时改变定子电压的人为特性图12-7图12-

4、812调压装置给定信号图12-9异步电动机改变定子电压调速的闭环系统控制信号测速发电机13改变定子电压调速的方法缺点是:1.调速时的效率较低,2.功率因数比转子串联电阻时更低(因调速时R2为定值)。由于低速时消耗于转子电路的功率很大，电动机发热严重。因此，改变定子电压的调速方法一般适用于高转差率型异步电动机（或称为“力矩电动机”），也可用于绕线转子异步电动机，在其转子电路中可串联一段电阻。14多速电动机在变极变压时的机械特性图12-11变极变压调速方法应用于单绕组多速笼型异步电动机缺点：控制装置及定子绕组接线比较复杂15三、滑差电动机（一）电磁滑差离合器的调速原理滑差离合器的示意图滑差离

5、合器电枢内涡流的方向与路径当绕组内有电流通过时，在电枢与感应子之间便有磁通相链，如图中虚线所示。当异步电动机带动电枢旋转时，电枢便以相应的转速在感应子所建立的磁场内旋转，于是电枢的各点上磁通处在不断重复的变化之中，根据电磁感应定律可知，电枢上将出现感应电动势。当感应子也旋转时，此感应电动势为16在此感应电动势的作用下，电枢内将出现涡流，其值为涡流与感应子磁场相互作用力为转矩为如主动与从动部分间没有相对运动，即，则。因此电枢与感应子间必须存在转速差，这点与异步电动机的工作原理极为相似。其区别仅在于异步电动机的旋转磁场由三相交流电流产生，而滑差离合器的旋转磁场则由直流电流产生，由于电枢的转动

6、才起旋转磁场的作用。17（二）电磁滑差离合器的几种结构类型1．双电枢无集电环滑差离合器2．杯形电枢滑差离合器183．爪式无集电环滑差离合器（三）电磁滑差离合器的调速性能滑差离合器的输入功率滑差离合器的输出功率19如果调速时离合器效率为滑差离合器在实际应用中总是与异步电动机组合在一起的，因此滑差电动机的总效率为可见，滑差电动机的效率随转速之下降而下降，而损耗功率则随转速之下降而增高。20四、串级调速（一）串级调速的一般原理中等以上功率的绕线转子异步电动机与其他电动机或电子设备串级联接以实现平滑调速，称为串级调速。异步电动机的串级调速，就是在异步电动机转子电路内引入感应电动势，以调节异步电动

7、机的转速。引入电动势的方向，可与转子电动势方向相同或相反，其频率则与转子频率相同。1．与同相未引入时引入后21未引入时超前90°222．与反相显然，对于右图所示超前某一角度的一般情况，可将分解为二个分量，即与同相的分量，和超前90°的分量，它们既能使电动机调速，又能提高定子的功率因数sE2sE2sE2图12-18(b)电动机降速过程23超前某一角度转子电路电压相量图图12-19（二）串级调速的机械特性24根据相量图异步电动机的转矩为