3 三相异步电动机的电力拖动

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1、第三章三相异步电动机的电力拖动第三章三相异步电动机的电力拖动3.1三相异步电动机机械特性的三种表达式3.2三相异步电动机的机械特性3.3三相异步电动机的各种运转状态3.4三相异步电动机的起动3.5三相异步电动机的制动3.6三相异步电动机的调速3.1三相异步电动机机械特性的三种表达式与直流电动机一样，三相异步电动机的机械特性也是指电磁转矩 与转子转速 之间的关系。三相异步电动机的机械特性有三种表达式：一、物理表达式——异步机的转矩系数——异步机每极磁通——转子电流的折算值——转子电路的功率因数物理表达式用以分析异步电动机在各种运转状态下的物理过

2、程。nn1T0T,T，s0二、参数表达式参数表达式就是直接表示异步电动机的电磁转矩T与转差率s和电动机的某些参数（及阻抗等）之间的关系的数学表达式。令临界转差率最大转矩正号对应于电动机状态，负号适用于发电机状态。考虑及，可绘制异步电动机的机械特性：nn10TsTmsNsmTN0分析可得：1）当电动机各参数及电源频率不变时，Tm与U12成正比，sm则不变，且与U1无关。2）当电源频率及电压不变时，sm与Tm近似地与X1+X2′成反比。3）Tm与R2′值无关，sm则与R2′成正比。对绕线式异步电动机，转子电路串电阻RQ′可使sm＝1(n=0)，即

3、Tst=Tm：Tm是异步电动机可能产生的最大转矩。若TZ>Tm，电动机停转。为保证电动机不会因短时过载而停转，电动机需有一定过载倍数KT一般异步电动机的KT=1.8~3.0，对于起重冶金机械用的电动机，KT可达3.5。——电动机短时过载的极限Tst是异步机接至电源开始起动时的电磁转矩（s＝1，n＝0）：对绕线式异步电动机，转子电路串附加电阻可改变Tst，从而改善起动特性。——额定负载下，只有Kst＞1的笼型异步电动机才能起动。起动转矩倍数：电动机的起动能力三、实用表达式忽略R1当时，：电动机在额定负载以下运行时，转差率s很小:——机械特性的近

4、似计算公式当时，：例：已知一台三相异步电动机，额定功率＝150,额定电压380,额定转速＝1460，过载倍数＝2.4。当转子回路不串入电阻时，（1）求其转矩的实用表达式；（2）问电动机能否带动额定负载起动。最大转矩为临界转差率为根据额定转速，可判断出同步转速，则额定转差率为解：（1）根据已知数据，电机的额定转矩为因为,故电动机不能拖动额定负载起动。转子不串电阻的实用表达式为（2）电机开始起动时，，，代入实用表达式得四、稳定运行问题HP段稳定运行PQ段不能稳定运行HP段各种负载均可稳定运行PQ段只能泵类负载才可稳定运行（电机的转速低，转差率大，

5、不能长期运行）三相异步电动机机械特性的三种表达式，虽然都能用来表征电动机的运行特性，但其应用的场合各有不同。一般来说，物理表达式适用于对电动机的运行作定性分析；参数表达式适用于分析电机各种参数变化对电动机运行特性的影响；实用表达式适用于电动机机械特性的工程计算。（2）额定运行点B：其特点是电磁转矩和转速均为额定值，用和表示，相应的额定转差率用表示。异步电动机可长期运行在额定状态。3.2三相异步电动机的机械特性固有机械特性是指异步电动机工作在额定电压及额定频率下，电动机按规定的接线方法接线，定子及转子电路不外接电阻（电抗或电容）时所获得的机械特

6、性曲线n=f(T)。一、固有机械特性（1）起动点A：其特点是对应的转速，,对应的转矩称为起动转矩，又称为堵转转矩。它是异步电动机接通电源开始起动时的电磁转矩。n0T0ABn1TNPTstP′H－T（4）最大转矩点：s（3）同步转速点H：其特点是、。H点为理想空载运行点即在没有外界转矩的作用下，异步电动机本身不可能达到同步转速点。1）电动状态最大转矩点：2）回馈制动状态最大转矩点：n0T0ABn1TNPTstP′H－T例：某三相异步电动机，试绘出电动机的固有机械特性。解：（1）同步转速点A：（2）额定运行点B：（3）最大转矩点C：（4）起动点D

7、：二、人为机械特性1.降低U1降低电网电压对电动机运行的影响：U1降低后电动机电流大于额定值，若长时连续运行，温升最终超过允许值，导致电动机寿命缩短，甚至烧坏。2.转子电路内串联对称电阻（绕线式异步电动机）3.定子电路串联对称电抗4.定子电路串联对称电阻5.转子接入并联阻抗M3~固有人为起动结束，sf1较小，Xst值很小，转子电流几乎全流过电抗器。若参数配合恰当，电动机在整个加速过程中产生几乎恒定的转矩。起动初期，sf1较大，较大，转子电流大部分流过Rst，降低起动电流，增大起动转矩；转子接入并联阻抗的转子等效电路图3.3三相异步电动机的各种

8、运转状态三相异步电动机运转状态：电动运转状态与制动运转状态。一、电动运转状态转矩T的方向与转速n的方向相同。T-T0n-nn1-n1正向电动反向电动电动状态，电动机