第7章 三相异步电动机的电力拖动(3)

《第7章 三相异步电动机的电力拖动(3)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第7章三相异步电动机的电力拖动（3）电气工程教研室17.3三相异步电动机的制动定义:同直流电机一样,所谓制动是指电磁转矩与转速方向相反的一种运行状态。作用：使电力拖动系统快速停车；或稳定下放重物。能耗制动按实现制动运行的条常用的件和能量传递情况的反接制动不同进行分类：制动方式回馈制动2A、能耗制动他励直流电动机能耗制动时，切断电枢绕组的电源电压，但为了产生电磁转矩TCI=Φ，励磁绕组的电源电压保持不变。emTa对于三相异步电动机而言，由于其是单边励磁，即只在定子绕组侧有电源电压，如果切断电源电压，则电磁转矩TCIem=T122Φmcosϕ为零，无法实现制动。因此，三相异步电动机能耗制动时，

2、需提供额外的励磁电源。其通常做法是：将所要制动异步电动机的定子绕组迅速从电网上断开，同时将其切换至直流电源上。通过给定子绕组加入直流励磁电流建立恒定磁场。于是，旋转的转子和恒定磁场之间相互作用，便产生具有制动性的电磁转矩。由于制动过程中，大部分动能或势能均转变为电能消耗在转子回路的电阻上，这种制动方式又称为能耗制动。3图7.35三相异步电动机的能耗制动右手定则判TnTem1em断感应电流n方向；左手定则判断电n磁力方向。静态磁场旋转磁场4能耗制动时三相异步电动机的机械特性计算为了计算三相异步电动机能耗制动时的机械特性，通常引入等效电流的概念。然后再根据三相异步电动机正常运行时的机械特性获得

3、能耗制动时的机械特性。具体过程介绍如下：等效原则：等效前后定子绕组产生的旋转磁场不变，即：确保磁势的幅值不变；确保磁势与转子之间的相对速度保持不变。F=NIF_=F+FAB1F_2FA30°图7.36异步电动机两相定子绕组通入直流时所产生的磁势5每相绕组所产生的基波磁势幅值41NkNkF=211wwII=0.911P219，（6-47）φ111φφπ2pp对于直流，相磁势的幅值不用再乘2因而，图7.36的定子直流合成磁势为：41N1kw1F=2Fcos30=3I（7-36）−A−π2p6m相基波（交流）合成磁势m1F=FP221，（6-52）1φ1的幅值：2设将F−等效为三

4、相合成旋转磁势F~后，定子每相等效电流的有效值为I~，则有：342Nk1w1F~=I~（7-37）2π2p考虑到等效前后磁势幅值不变（原则），F=F，由~−式（7-36）、（7-37）得等效电流的有效值为：2I=I（7-38）~−37考虑到等效前后磁势与转子的相对转速不变（原则），等效前为静态磁场，亦即F相对于转子的转速为(0−n)，−故而F相对转子的转速仍为(0−n)，又由于F相对定~~子的转速为同步速度60f，则能耗制动的转差率n=1为：1p∆−−nnn0ν===（7-39）nnn1118由此绘出能耗制动时的等效电路如图7.37所示：图7.37三相异步电动机能耗制动时的等效电路r′

5、1−v2′=r2′+r2设：

6、I~

7、=I1vv9利用图7.37便可求得能耗制动时三相异步电动机的机械特性表达式为：I+I′=I12mU=−E+I(r+jx)11111σr′E′=I′(2+jx′)222σsE=E′=−Iz=−I(r+jx)12mmmmm−+()rmmjx忽略直流铁耗II′=−jxmII′=2121r′r′2r≈02++jx()x′(rmm+++)(jxx2′σ)mνm2σν模的平方2r2′22r2′mI′mxIP121m1emννT===（7-40）emΩ1Ω1Ω[(r2′)2+(x+x′)2]1m2σν10∂Tem对式（7

8、-40）求导并使=0，便可求得能耗制动时的最大电磁转矩和临∂v界转差率分别为：22mxI1m1T=(7-41)emax2Ω(x+x′)1m2σr′ν=2(7-42)mx+x′m2σ将式（7-40）除以（7-41）并利用式（7-42），便可获得能耗制动时机械特性的实用表达式为：2TemaxT=emνν(7-43)m+ννm根据式（7-40）或式（7-43）绘出三相异步电动机能耗制动时的机械特性如图7.38所示。11−nν=n12r′22mxI1m1νT=em′r222Ω[()+(x+x′)]1m2σν制动时：Tem与n方向相反，图7.38三相异步电动机能耗制动时的机械特性n>0时，Tem<0

9、n<0时，Tem>0转子转速n=0时，转差率v=0，对应特性曲线中的原点O12−nr′2ν=ν=mnxx+′1m2σ22mxI11mT=emax2(Ω+xx′)12mσRvn↑⇒↑⇒↑Ωmm曲线3是在曲线1的基础上同时串入转子电阻。图7.38三相异步电动机能耗制动时的机械特性曲线1vs曲线2：电流越大，Tem越大；曲线1vs曲线3：外串电阻越大，v幅值越大，但Temax不变m能耗制动时电动机实际成为交流发电机，负载是转子