第6章三相异步电动机的电力拖动

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1、电机与拖动基础范国伟安徽工业大学第6章三相异步电动机的电力拖动异步电动机的启动与制动同直流电机有相同的地方，也有不同的特点。应该在掌握直流电机启动与制动的原理的基础上，重点学习异步电动机特性曲线的特点，在异步电动机的启动与制动过程中有那些特殊的情况。6-1三相异步电动机的机械特性与直流电机相似三相异步电动机的机械特性也是表示转矩和转速的函数关系，即：T＝f（n）三相异步电机的机械特性方程有三种方式：①物理表达式：T＝ＣMΦｍI2’cosφ2（形式类似直流电机的T＝CTΦIa）②参数表达式:（用等值电路中的参数表达转矩）③实用表达式:异步电机的固有机械特性异步电机固有（自然）特性的条件：①施

2、加电源电压额定ｕ＝ＵN；②电源频率额定ｆ＝ｆN；③定子按规定方式接线；④定转子不串R、L、C。★异步电机机械特性由下三点确定曲线：Ｔ－同步转速点（T＝０，ｎ＝ｎ０）Ｄ－最大转矩点（T＝Tｍ，Ｓ＝Ｓｍ）Ｑ－起动点　（ｎ＝０，T＝Tst）●●●nSmTmTstDTQ↓S001Tn0异步电机的人为机械特性⑴降压人为特性ｎ０不变，T＝０Ｓｍ不变，Tｍ∝Ｕ12Ｓ＝１，Tst∝Ｕ1注意：若负载转矩接近额定,降压对电动机运行极为不利。当T＝TN时ｕ↓→Φｍ↓（但转速ｎ和功率因数变化不大）则从下式看出：TN＝ＣTΦｍI2’COSφ2I2>I2N，I1>I1N∴不可长期运行。↓ＳnTTm0.64TmTst0

3、.64TstSmU1N0.8U1N0.5U1N异步电机的人为机械特性⑵转子回路串对称电阻人为特性在绕线式异步电动机转子回路三相串对称电阻no不变，T＝０；Sｍ∝r2’+RΩ，Tm不变；S=1在适当范围RΩ↑→Tst↑（但RΩ太大Tst↓）n↓ssmsm’r2’r2’+rΩ1r2’+rΩ1100TstTst1Tst2T异步电机的人为机械特性⑶定子回路串接三相对称电阻或电抗人为特性一般用于鼠笼式异步电动机的降压起动，以限制起动电流。串电抗起动，比串电阻损耗小得多。no不变，T=oSm↓，Tm↓S＝1，Tst↓▲在笼型异步电动机的三相定子回路中分别串对称电阻或电抗不影响同步转速的大小,故no不变

4、；但随RΩ（或xΩ）增大，Sm、Tm及Tst.都减小。nTSmSm’↓s异步电机的变频人为机械特性改变电源的频率f→改变了同步转速ns=60f/p特性曲线上下平移使用区的硬度不变★形同直流电机的变压人为特性，被人为是异步电机的最佳调速特性曲线！nT↓sfNf2>fN>f1f2f16-2三相异步电动机的起动一、直接起动（固有特性起动）直接起动也称全压起动，起动时通过三相闸刀或磁力起动器将定子绕组直接通上额定电压的电源。这种方法设备简单，操作方便，但起动电流较大，可达额定电流的４～７倍。会引起电网电压的波动，此波动不能超过容许范围。一般功率在7.5kw下电机直接起动，若供电力变压器容量相对电机

5、容量比较大，符合下经验公式，也能采用直接起动。直接起动时，起动转矩要大于负载转矩，否则不能带额定负载起动或采取措施提高Mst.供电变压器容量(KVA)电动机容量（KW）二、中大容量电动机轻载起动——降压起动相对于配电的容量，称电动机为中、大容量，由于不带负载或轻载起动，主要矛盾是电流。1、定子串电阻或电抗降压起动直接起动电流为I1st，降压起动电流为I1st’∴I1st’＝I1st／ａ(ａ>1为起动电流所需降低的倍数)而Tst’＝Tst／ａ２(起动转矩阵Tst比电流下降得多)电抗电阻计算：直接起动时Ust／I1st=ZK=√rk2+xK2串电阻RΩ后Ust／I1st’=√(RΩ+rk)2+

6、xK2而I1st＝aI1st’则√(RΩ+rk)2+xK2=a√rk2+xK2∴RΩ=√a2rk2+(a2－1)xK2－rK同理串电抗：ＸΩ=√a2xk2+(a2－1)rK2－xK2、自耦变压器降压起动自耦变压器降压起动器由一台三相Ｙ形连接的自耦变压器和切换开关组成，又称起动补偿器。右图为自耦变压器一相绕组接线图N1u1I2其变比为：---＝----＝---＝ａ>１N2u2I1降压起动时，自耦变压器原边电压U1为UN；副边电压U2就是异步电动机降低了的电压U1’其降压倍数为：U1Ue-----＝-----＝ａ>１U2U1’设，全压起动电流为I1st；自耦变压器降压起动电流为I1st’(I2

7、)∴I1st’=I2／a＝I1st／a2同样：Tst’=Tst/a2由上可知Tst’与I1st’降低倍数相同,这是自耦变压器降压起动的优点。可将自耦变压器做成不同变比的抽头,以适应不同起动转矩的要求QJ2：a=1.8,1.56,1.37分别降压55,64,73%QJ3：a=2.5,1.67,1.25分别降压40,60,80%3、星—三角（Y－△）起动对哪些正常运行时△接法,且又有首尾6个出线端的电动机可在起动时Y接法，正