异步电机拖动自动化课件.ppt

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1、第6章异步电动机的电力拖动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制动6.4三相异步电动机的调速6.1三相异步电动机的机械特性1.电磁转矩公式电磁转矩两种表达式转子边功率因数(1)物理表达式由其中为转矩常数机械特性物理表达式：异步机等效电路及其简化－E1=E2'＋＋U1－I1R1jX1jX2'R2'I2'1－sR2'sRmjXmI0－E1=E2'＋＋U1－I1R1jX1jX2'R2'I2'1－sR2'sRmjXmI0(2)机械特性的参数表达式(由T型等效电路中略去励磁电流得到)对s求导，由=0，得:dTds临界转差率最大（临界）转矩

2、+号对应电动状态，-号对应发电状态。若考虑到,可得到：由此可见：①当电动机参数和电源频率不变时，最大转矩Tm与电源电压U1的平方成正比，临界转差率SM与电源电压无关，即T(TM)∝U12,sM与U1无关。②当电源电压和频率不变时，临界转差率SM与转子电阻成正比，最大转矩与转子电阻无关，即sM∝R2，TM与R2无关。③当电源电压和频率不变时，临界转差率SM与最大转矩都与（x1+x’2）成反比例关系。(3)电磁转矩的实用公式两式相除机械特性实用表达式：额定电磁转矩TmTNT=当过载倍数若忽略T0，则［］=±－1ssMTmT()2TmT解实用公式方程，可得※根据s和sm的相

3、对大小，取“＋”或取“－”。由于sNsm，则()2［］=－－1sNsmTmTNTmTN即有下面的关系Sm=sN(T＋T2－1)小结：三种机械特性表达式，参数表达式、实用公式主要用于计算。物理表达式用于定性讨论。【例3.1.1】Y132M－4型三相异步电动机带某负载运行，转速n=1455r/min，试问该电动机的负载转矩TL是多少？若负载转矩TL=45N·m，则电动机的转速n是多少？由电工手册查到该电机的PN=7.5kW，n0=1500r/min，nN=1440r/min，T=2.2。由此求得n0－nn0s===0.031500－14551500n0－nNn0sN

4、===0.041500－14401500解：=0.04(2.2＋2.22－1)=0.1664602TN=PNnN602=×N·m=49.76N·m75001440Tm=TTN=2.2×49.76N·m=109.47N·m忽略T0，则TL=T2sms=T=＋2Tmssm=N·m=38.32N·m+2×109.470.030.1660.1660.03sm=sN(T＋T2－1)当TL=T2=T=45N·m时=0.166×－－1()2109.4745109.4745=0.036n=(1－s)n0=(1－0.036)×1500r/min=1446r/minTMTs=sm

5、－－1TMT()2OMs2.固有特性当U1、f1、r2、x2为常数时：T=f(s)——转矩特性n=f(T)——机械特性当U1L=U1N、f1=fN，且绕线型转子中不外串电阻或电抗时，机械特性称为固有机械特性。1n0TnOPSNBPAH额定状态是指各个物理量都等于额定值的状态。B点：n=nN，s=sN，T=TN，P2=PN。额定状态说明了电动机长期运行的能力TL≤TN，P2≤PN，I1≤IN。(1)额定状态（B点）nNTNn0TnOBsN=0.01~0.09很小，T增加时，n下降很少——硬特性。工作段(2)起动状态（A点）对应s=1，n=0的状态。——又称为堵转状态。起动

6、时T=Tst，I1L=IstTst——直接起动的能力。起动条件①Tst>TL。②Ist＜线路允许值。起动转矩倍数n0TnOATstKT=TstTN异步电动机KT=0.9~1.3临界转速(3)临界状态（P点）n0nTOP对应s=sm，T=Tm的状态。nMTm临界状态明了电动机的短时过载能力。过载倍数T=TmTNY系列三相异步电动机T=2~2.2临界转差率smsm=sN(T＋T2－1)3.人为特性(1)降低定子电压时的人为特性三相异步电动机降压时的人为机械特性nsm0TLUNTstTmaxTn10.8UN0.64Mst0.64Mm(2)转子电阻增加时的人为特性根据s

7、M=r’2/(x1+x’2),Tm与r2无关。r2+Rs3Tst2sm2r2+Rs2Tst1sm1r2+Rs110TstTmTemsn0n1smr2Rs1Xs,Rs1>Rs10TmTsmsn0n1xs1Tm’S’mXs,RsTm,Sm均减小，n1不变6.2三相异步电动机的起动1.电动机的起动指标(1)起动转矩足够大Tst＞TLTst≥(1.1~1.2)TL(2)起动电流不超过允许范围。异步电动机的实际起动情况起动电流大：Ist=k1IN=(4～7)IN起动转矩小：Tst=