电力拖动基础 教学课件 作者 孙克军 第3章.ppt

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1、电力拖动基础第三章三相异步电动机的电力拖动3.1三相异步电动机的机械特性（一）物理表达式——异步机每极磁通3.1.1三相异步电动机机械特性的三种表达式异步电动机的机械特性可得则得（二）参数表达式3由于异步电动机的电磁功率为由异步电动机的近似等效电路得异步电动机的机械特性参数表达式4临界转差率使，即可求得最大转矩由于(1)最大转矩和过载能力过载能力51）当f1及参数一定时，最大转矩Tmax与外施电压U1的平方成正比；2）最大转矩Tmax的大小与转子回路电阻R2无关；3）临界转差率sm与转子回路电阻R2成正比，与漏电抗成反比，与电压大小无关；4）当电源电压U1和频率f1一定时，最大转矩Tmax

2、与漏电抗成反比；5）当电源电压U1和参数一定时，最大转矩Tmax随频率f1的增加而减小。说明分析：6起动转矩起动转矩倍数(2)起动转矩和起动转矩倍数当S=1时1）当电源频率f1和参数一定时，起动转矩Tst与外施电压U1的平方成正比。2）当电源频率f1和电压U1一定时，漏电抗（+）越大，则起动转矩Tst越小。3）当转子回路电阻（包括外加电阻）与电动机的漏电抗相等时，sm＝1，起动转矩Tst（＝Tmax）为最大。可见，对于绕线式转子异步电动机，在转子回路串入适当附加电阻，可提高起动转矩。4）起动转矩Tst随电源频率f1的提高而减小。说明分析：7（三）实用表达式因为一般sm＝0.1～0.2所以忽

3、略sm得机械特性的实用表达式可以求出（式中）83.1.2三相异步电动机的固有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，定子及转子电路中不外接电阻（电抗或电容）时所获得的机械特性曲线。三相异步电动机的固有机械特性1）起始点A；2）额定工作点B；3）同步转速点H；4）最大转矩点P和P′。ee91、起动点n=0,s=12、额定工作点：n=nN，T=TN随着电机容量的增大，额定转差率SN减小，当PN大于100kW时，SN=0.014~0.025；容量相同，极数相同时，笼型电机的SN小于绕线式电机。3、同步转速点H：n=ns,s=0,Te=0为理想情况

4、，由于空载损耗的存在，异步电机不可能工作在此点。4、最大转矩点P和P′S=Sm,T=Tmax103.1.3三相异步电动机的人为机械特性三相异步电动机降低定子相电压时的人为机械特性（一）降低降低后电动机电流将大于额定值，电动机如长时连续运行，最终温升将超过允许值，导致电动机寿命缩短，甚至烧坏。ee特点：1）异步电动机的同步转速ns与电压U1毫无关系。不论电压U1改变多少，ns不会改变。2）当U1降低时，由式（3－5）看出电磁转矩Te与U1的平方成正比，为此最大转矩Tmax随U1的平方成正比下降。但是最大转矩对应的临界转差率sm与电压U1无关。3）由于电磁转矩Te与U1的平方成正比，当U1降低

5、时，起动转矩Tst都也要随U1的平方成正比降低。11（二）定子回路串接对称电抗或电阻定子电路内串联对称电抗时的人为机械特性定子电路串联对称电抗一般用于笼型异步电动机的降压起动，以限制电动机的起动电流。定子电路内串联对称电阻时的人为机械特性与串联对称电抗时相同，定子串联对称电阻一般也用于笼型异步电动机的减压起动。ee12特点：1）电动机的同步转速ns不变，所以在定子回路串接不同的三相对称电阻Rad（或电抗Xad）时的人为机械特性都通过固有机械特性的同步转速点。2）电动机的最大转矩Tmax、起动转矩Tst都随外串电阻或电抗的增大而减小。3）临界转差率sm会随外串电阻或电抗的增大而减小，最大转矩

6、点上移。13转子电路内串联对称电阻时的人为机械特性（三）转子回路串接对称电阻转子电路串联对称电阻适用于绕线转子异步电动机的起动，也可用于调速。Sm＝1时，起动转矩Tst等于最大转矩Tmax特点：1）可以看出，最大转矩Tmax与转子每相电阻值无关，即转子串入电阻Rad后，Tmax不变。2）临界转差率sm∝R2＋Rad。也就是说，临界转差率sm则随转子串入电阻Rad的增大而增大。3）电动机的同步转速nS不变，所以不同Rad的人为机械特性都通过固有机械特性的同步点。e143.1.4三相异步电动机机械特性的绘制一般异步电动机的产品目录中可以查到一些技术数据，而不给出电动机的定、转子等具体参数，为此

7、必须用工程计算法计算。一般可查到下列技术数据：1）额定功率（kW）2）额定定子线电压（V）3）额定定子线电流（A）4）额定转速（r/min）5）额定效率6）定子额定功率因数7）过载倍数8）飞轮惯量（）9）对于绕线转子异步电动机，还给出两个转子数据，即a）转子额定线电动势（V）b）转子额定线电流（A）10）对于笼型异步电动机，没有转子数据，但给出下列两个数据a）起动转矩倍数b）起动电流倍数9）对于绕线转子异步电动机，还给出