电机与拖动 教学课件 作者 刘玫 孙雨萍_ 第6章 三相异步电动机的电力拖动20111022.ppt

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1、6.1三相异步电动机的机械特性;6.2三相异步电动机的起动；6.3三相异步电动机的调速；6.4三相异步电动机的制动状态；6.5绕线式电动机进行调速和制动时其电阻和转速的计算。内容简介：第6章三相异步电动机的电力拖动电机与拖动6.1三相异步电动机的机械特性6.1.1三相异步电动机机械特性的三种表达式电机与拖动三相异步电动机的机械特性是指定子电压、频率及绕组参数都一定的条件下，转速与电磁转矩之间的关系式，即n=f(Tem)。由于转差率与转速之间存在线性关系，故也可以用s=f(Tem)表示三相异步电动机的机械特性。式中，称作三相异步电动机的转矩常数

2、；—每极气隙磁通。式（6-1）表明，三相异步电动机的电磁转矩Tem与气隙磁通Φm及转子电流的有功分量I2成正比。1、物理表达式电磁转矩为2、参数表达式电机与拖动由第5章所导出的三相异步电动机电磁转矩表达式为（6-2）由异步电动机的近似等值电路可得转子电流的折算值为（6-3）将式（6-3）代入式（6-2），可得三相异步电动机机械特性的参数表达式为（6-4）由于式（6-4）是用定子电压、频率和电机参数所表示的机械特性，所以称作三相异步电动机的参数表达式。对应的特性曲线如图6-1所示。6.1.1三相异步电动机机械特性的三种表达式机械特性上的三个特殊

3、点（即同步速点、起动点和临界点）为：（1）同步速点A（Tem=0、n=n1）当Tem=0时，转速n=n1（或s=0），如图6-1中A点所示，这时电动机以同步速n1旋转，所以称A点为同步速点。(6-6)由式6-5可知（2）起动点B（Tem=Tst）电机起动时n=0,（或s=1），Tem=Tst,如图6-1中B点所示。将s=1代入式（6-4）可得起动转矩为（6-5）电机与拖动1），当定子电压下降时，起动转矩成平方倍的下降。2）与有关，对于鼠笼式电动机，定义起动转矩倍数为：6.1.1三相异步电动机机械特性的三种表达式图6-1三相异步电动机的机械特性

4、(3)临界点C()及（）电机工作在临界点时，其转差率为或，称作临界转差率，电机发出的电磁转矩为或，称作最大转矩,如图6-1中C点及点所示。将式（6-4）对转差率s求导，并令，求出临界转差率为（6-7）将式（6-7）代入式（6-4）中，得最大转矩为（6-8）式（6-7）和式（6-8）中，正号对应电动状态（第1象限中C点），负号对应发电制动状态（第2象限中的点）。电机与拖动6.1.1三相异步电动机机械特性的三种表达式忽略R1，式（6-7）和（6-8）可近似为（6-9）（6-10）1）当电机各参数和电源频率不变时，，而、与U1无关;2）当电源电压、

5、频率和定转子电抗不变时，，而、与R2无关；3）忽略R1时，、，、；4）当电机定、转子电阻、电抗及电源电压都不变时，。定义最大转矩与额定转矩之比为过载倍数，用表示，即（6-11）一般异步电动机的，冶金起重用的异步电动机的。反映了电机的短时过载的能力。电机与拖动6.1.1三相异步电动机机械特性的三种表达式3、实用表达式将式（6-8）除式（6-4），并考虑到式（6-7），得化简得三相异步电动机的实用表达式为（6-12）固有特性上的最大转矩Tm及临界转差率：电机与拖动6.1.1三相异步电动机机械特性的三种表达式6.1.2三相异步电动机的固有机械特性与

6、人为机械特性电机与拖动当时，得实用表达式的近似线性化公式为1）额定点当时，（）；2）起动点当s=1（n＝0）时，；3）临界点当时，；4）同步速点当s=0()时，。图6-4三相异步电动机的固有机械特性6.1.1三相异步电动机机械特性的三种表达式1、固有机械特性满足，f=50HZ，定、转子不外串电阻、电感和电容，按规定方式接线条件时的机械特性称为固有机械特性，如图6-4所示。其对应的人为机械特性曲线如图6-5所示2、人为机械特性从参数表达式（式6-4）可知，人为的改变电机的某些参数，机械特性要随之改变，所得到的机械特性称作人为机械特性。（1）降低

7、定子电压时的人为机械特性当定子电压下降时，同步速不变；临界转差率不变，最大转矩成平方倍的下降；起动转矩成平方倍的下降，用下列示意图表示。电机与拖动图6-5异步机降低定子电压时的人为机械特性6.1.2三相异步电动机的固有机械特性与人为机械特性（2）转子绕组串三相对称电阻绕线式异步机可以通过电刷和滑环装置往转子回路串三相对称电阻。当外串电阻增加时，同步速不变，最大转矩不变，临界转差率增加，起动转矩变化，用下列示意图表示。其对应的人为机械特性曲线如图6-6所示。电机与拖动几点说明：1）只能允许电压从额定值向下调节，即。2）当负载接近于额定值时，三相

8、异步电动机不允许欠电压长期运行！6.1.2三相异步电动机的固有机械特性与人为机械特性图6-6异步机转子串对称电阻时的人为机械特性3）定子串接三相对称电阻（或电抗）当