电机与电力拖动控制系统 教学课件 作者 张红莲 5 异步电动机拖动.ppt

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1、第5章三相异步电动机的电力拖动5.1三相异步电动机的机械特性5.2三相异步电动机的起动5.4三相异步电动机的制动5.3三相异步电动机的调速本章首先讨论三相异步电动机的机械特性，然后以机械特性为理论基础，分析研究三相异步电动机的起动、制动和调速等问题。5.1三相异步电动机的机械特性5.1.1三相异步电动机机械特性的三种表达式三相异步电动机的机械特性是指电动机的转速与电磁转矩之间的关系n=f(Te)，由于电机的转速与转差率之间存在一定的关系:s=(n1-n)/n1，所以异步电动机的机械特性通常用表示。a)T型等效电路b)Г型简化等效电路一、物理表达式表明：三相异步电动机的电磁转矩是由主磁通与转子电

2、流的有功分量相互作用产生的。从电磁转矩的概念出发，来推导三相异步电动机的电磁转矩公式二、参数表达式说明：电磁转矩与电源参数（Ｕs、f1）、结构参数（R、X、m、np）和运行参数（s）有关。在实际计算和分析异步电动机的各种运行状态时，往往需要知道电磁转矩和电动机参数之间的关系三相异步电动机的机械特性曲线当同步转速n1为正时，机械特性曲线跨第一、二、四象限。在第一象限时，0n1,s<0，n为正值，Te为负值，电机处于发电机运行状态；在第四象限时，n<0,s>1，n为负值，Te为正值，电机处于电磁制动状态。在特性曲线上

3、有两个最大转矩，最大转矩对应的转差率称为临界转差率，可令求得:最大转矩与额定转矩之比称为过载能力:2、越大，越大；与无关。1、与成正比；与无关。3、和都近似与漏抗成反比在特性曲线上还有一个起动转矩，即时的转矩:结论：当其它参数一定时1、起动转矩与电源电压平方成正比；2、频率越高，起动转矩越小；漏抗越大，起动转矩越小；3、绕线式电动机，转子回路电阻越大，起动转矩先增后减。4、起动转矩倍数三、实用表达式工程上常根据电机的额定功率、额定转速、过载能力来求出实用表达式。方法是：将Tem和sm代入即可得到机械特性方程式。利用电磁转矩除以最大电磁转矩可得电磁转矩的实用表达式：②若电动机工作在人为机械特性曲

4、线上，已知工作点的负载转矩TL和转差率s′，代入电磁转矩实用公式，则,可以求出临界转差率sm′为③当电动机在额定负载以下运行时，转差率s很小，实用表达式可进一步近似写为由此可见，当s

5、1.降压时的人为机械特性snsm10TLUN0TstTemTen10.8UN0.64Tst0.64Tem下降后,和均下降,但不变,和减少。如果电机在定额负载下运行,下降后,下降,增大,转子电流因增大而增大,导致电机过载。长期欠压过载运行将使电机过热，减少使用寿命。定子回路串入电阻并不影响同步转速n1，但是最大电磁转矩Tem、起动转矩Tst和临界转差率sm都随着定子回路电阻值的增大而减小。定子回路串入三相对称电抗的人为机械特性与串电阻的相似，只是这种情况下电抗不消耗有功功率，而串电阻时电阻消耗有功功率。2、定子回路串三相对称电阻（或电抗）32.转子回路串对称电阻时的人为机械特性串电阻后,、不变，

6、增大。在一定范围内增加电阻，可以增加。当时，若再增加电阻，减小。串电阻后，机械特性线性段斜率变大，特性变软。除了上述特性外，还有改变电源频率、极对数等人为机械特性。例5-1一台三相八极异步电动机数据为：额定容量PN=260kW，额定电压UN=380V，额定频率f1=50Hz，额定转速nN=722r/min，过载能力λm=2.13。求：（1）额定转差率；（2）额定转矩；（3）最大转矩；（4）最大转矩对应的转差率（临界转差率）；（5）s=0.02时的电磁转矩。解：（1）同步转速为额定转差率为（2）额定转矩为（3）最大转矩为（4）临界转差率为机械特性实用公式为即（5）当s＝0.02时转矩为例5-2一

7、台三相绕线式异步电动机数据为:额定容量PN=75kW,额定转速nN=720r/min,定子额定电流IsN=148A,额定效率ηN=90.5%,额定功率因数cosφ1N=0.85,过载倍数λm=2.4,转子额定电动势ErN=213V(转子不转时转子绕组开路电动势),转子额定电流I2N=220A。求:(1)额定转矩；(2)最大转矩；(3)最大转矩对应的转差率；(4)用实用转矩公式绘制电动机的固有机械特