第4章交流异步电动机2.ppt

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1、问题：问题：。一般中小型鼠笼式电机起动电流为额定电流的一般中小型鼠笼式电机起动电流为额定电流的4 7 倍倍;电动机的起动电动机的起动 交流电动机磁动势平衡性交流电动机磁动势平衡性衡量电动机启动性能好坏主要有三点：衡量电动机启动性能好坏主要有三点：第一，起动电流尽可能小；第一，起动电流尽可能小；第二，起动转矩尽量大些；起动转矩越大，电动机第二，起动转矩尽量大些；起动转矩越大，电动机起动越迅速、越容易。起动越迅速、越容易。第三，起动所需设备简单、经济、操作方便。第三，起动所需设备简单、经济、操作方便。小型异步电动机（小型异步电动机（二、三十千瓦以下）一二、三十千瓦以下）一般都采用直接起动。般都采用

2、直接起动。星形星形-三角形三角形(Y )换接起动换接起动自耦降压起动自耦降压起动(3)转子串电阻起动转子串电阻起动以下介绍降压起动和转子串电阻起动。以下介绍降压起动和转子串电阻起动。ZUIll3:Y 星形联结时星形联结时ZUIll3 三三角角形形联联结结时时：31Y llII31YlIZlU+U1U2V1V1W1W2 lIlU+ZU1U2V1V2W1W2ZQS1L3V2L2L1QS2FUV1U1U2W1W2V1U1W1W2U2V2UPU1+Ul+U2V1V2W1W2U2Ul+U1V1V2W1W2W2U2V2V1W1U1接线盒接线盒。通常。通常联联结结电电机机容容量量Y3kW 联联结结电电机机容

3、容量量 kW4U2U1W2V1V2W1U1U2W2U2V2V1W1U1W1V1W2V2lUU31P(a)仅适用于正常运行为三角形联结的鼠笼式电机。仅适用于正常运行为三角形联结的鼠笼式电机。)(2StUT(b)Y 起动起动 ststTIY 换接起动适合于空载或轻载起动的场合，换接起动适合于空载或轻载起动的场合，不适合重载起动。不适合重载起动。SYtst31TT UlU1W2V2W1+U2V1UP+Ul+U1W2V2W1U2V1L1L3L2FUQQ2运行时开关上运行时开关上打与电机打与电机起动时开关向起动时开关向下打，下打，。QS1L3V1L2L1QS2FUV1U1U1W1W1L2L1L3 对对电

4、动机采用自耦变压器降压起动，设起电动机采用自耦变压器降压起动，设起动时加到电动机上的电压为额定电压的动时加到电动机上的电压为额定电压的64%，求，求这时的线路起动电流这时的线路起动电流Ist和电动机的起动转矩和电动机的起动转矩Tst。设电动机的起动电压为设电动机的起动电压为U，电动机的起动，电动机的起动电流为电流为Ist stNst640640I.ZU.ZUI 依据变压器的一次、二次侧电压电流关系，依据变压器的一次、二次侧电压电流关系，可求得线路起动电流可求得线路起动电流Ist。64.0Nstst UUIIA424145890.64 6406406406402st2ststst.I.I.I.I

5、 2 UT 又又22Nstst640 .UUTT mN 226 8551640640 2st2st .T.Tst2stIxI st2stTxT 分析得出：用自耦变压器降压启动限流分析得出：用自耦变压器降压启动限流作用很好，但起动转矩也下降了。作用很好，但起动转矩也下降了。R 12220220)(st2IIRXREIRR滑环滑环电刷电刷定子定子转子转子起动电阻起动电阻 R2 Tst 22022212stXRURKT 22RR stTTOn0nmaxT2R2R stT M3M3 pfsnsn106011 f=50HzM3 变频调速方法变频调速方法恒转矩调速（恒转矩调速（f1f1N）变频调速方法可实

6、现无级平滑调速变频调速方法可实现无级平滑调速,调速性调速性能优异，因而正获得越来越广泛的应用。能优异，因而正获得越来越广泛的应用。A1X1A2X2iiP=2A1A2X1X2NNSSA1X1A2X2iiP=1 采用变极调速方法的电动机称作双速电机，采用变极调速方法的电动机称作双速电机，只应用于只应用于鼠笼型异步电动机鼠笼型异步电动机（绕线电动机的转子绕组极数是固定不（绕线电动机的转子绕组极数是固定不变的），变的），由于调速时其转速呈跳跃性变化，为有级调速，由于调速时其转速呈跳跃性变化，为有级调速，因而只用在对调速性能要求不高的场合，如铣床、镗床、因而只用在对调速性能要求不高的场合，如铣床、镗床、

7、磨床等机床上。磨床等机床上。A1A2X1X2SNTn0no22RR 2R2R(变转差率变阻调速是通过改变转子电路的外接电阻实现变转差率变阻调速是通过改变转子电路的外接电阻实现的，是的，是绕线式电动机绕线式电动机特有的一种调速方法。其优点是调速平特有的一种调速方法。其优点是调速平滑、设备简单投资少，缺点是能耗较大。这种调速方式广泛滑、设备简单投资少，缺点是能耗较大。这种调速方式广泛应用于各种提升、起重设备中。应用于各种提升、起重设备中。缺点：外接电阻越大，机械特性曲线越软，致使如果负缺点：外接电阻越大，机械特性曲线越软，致使如果负载有较小的变化引起很大的转速波动。载有较小的变化引起很大的转速波动

8、。nnTLTLs sTs2R2Ro对于一定对于一定的负载转的负载转矩，有不矩，有不同的转速。同的转速。制动方法制动方法机械制动机械制动:电磁离合器、电磁抱闸制动器电磁离合器、电磁抱闸制动器电气制动电气制动能耗制动能耗制动反接制动反接制动发电反馈制动发电反馈制动机械制动机械制动利用机械装置使电动机在切断电源以后迅速停转。利用机械装置使电动机在切断电源以后迅速停转。电气制动电气制动使异步电动机产生一个与其旋转方向相反的电磁转使异步电动机产生一个与其旋转方向相反的电磁转矩，作为制动转矩。矩，作为制动转矩。nF转子转子T n0=0+-运转运转制动制动RP 在断开三相电源的同时，给电动机定子其中两相绕在

9、断开三相电源的同时，给电动机定子其中两相绕组通入直流电流，直流电流形成的固定磁场与旋转的转组通入直流电流，直流电流形成的固定磁场与旋转的转子作用，产生了与转子旋转方向相反的转矩（制动转子作用，产生了与转子旋转方向相反的转矩（制动转矩），使转子迅速停止转动。矩），使转子迅速停止转动。运转运转nFT n0 当电动机转子的转速大于旋转磁场的转速时，旋转当电动机转子的转速大于旋转磁场的转速时，旋转磁场产生的电磁转矩作用方向发生变化，由驱动转矩变磁场产生的电磁转矩作用方向发生变化，由驱动转矩变为制动转矩。电动机进入制为制动转矩。电动机进入制动状态，同时将外力作用于动状态，同时将外力作用于转子的能量转换成

10、电能回送给电网，转子的能量转换成电能回送给电网，局限性：仅当电动机转速局限性：仅当电动机转速nn0时才实现制时才实现制动，常用动，常用于起重机、电力机车和多速电动机中。于起重机、电力机车和多速电动机中。nF转子转子T n0n n0 功率选得过大不经济，功率选得过小电动机功率选得过大不经济，功率选得过小电动机容易因过载而损坏。容易因过载而损坏。1）.对于连续运行的电动机，所选功率应等于或对于连续运行的电动机，所选功率应等于或略大于生产机械的功率。略大于生产机械的功率。2）.对于短时工作的电动机，允许在运行中有短对于短时工作的电动机，允许在运行中有短暂的过载，故所选功率可等于或略小于生产机暂的过载

11、，故所选功率可等于或略小于生产机械的功率。械的功率。一般应用场合应尽可能选用鼠笼式电动机。一般应用场合应尽可能选用鼠笼式电动机。只有在需要调速、不能采用鼠笼式电动机的场只有在需要调速、不能采用鼠笼式电动机的场合才选用绕线式电动机。合才选用绕线式电动机。根据工作环境的条件选择不同的结构型式，根据工作环境的条件选择不同的结构型式，如开启式、防护式、封闭式电动机。如开启式、防护式、封闭式电动机。根据电动机的类型、功率以及使用地点的电根据电动机的类型、功率以及使用地点的电源电压来决定。源电压来决定。Y系列鼠笼电动机的额定电压只有系列鼠笼电动机的额定电压只有380V一个一个等级。大功率电动机才采用等级。

12、大功率电动机才采用3000V和和6000V。转子一般用鼠笼式转子一般用鼠笼式定子定子定子定子绕组绕组转子转子AA NS 解：解：电动机电磁转矩电动机电磁转矩T U12，当电源电压下降低，当电源电压下降低时，电磁转矩减小，使转速下降，转差率增加，转时，电磁转矩减小，使转速下降，转差率增加，转子电流和定子电流都会增大。稳定时电磁转矩等于子电流和定子电流都会增大。稳定时电磁转矩等于机械负载转矩，但转矩降低了，定、转子电流却增机械负载转矩，但转矩降低了，定、转子电流却增大了。过程如下：大了。过程如下：TIISnUTU12211)(使使T=TC。例：例：三相异步电动机在一定的负载转矩下运行三相异步电动机在一定的负载转矩下运行时，如电源电压降低，电动机的转矩、电流及转速时，如电源电压降低，电动机的转矩、电流及转速有无变化？有无变化？