第五章 三相异步电动机的电力拖动ppt课件.ppt

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1、第五章三相异步电动机的电力拖动第一节三相异步电动机的机械特性第二节三相异步电动机的起动第三节三相异步电动机的制动第四节三相异步电动机的调速课堂讨论问题的提出（1）三相异步电动机的机械特性有哪几种表达形式？有何特点？（2）当参数发生变化时，最大转矩、起动转矩及临界转差率是如何变化的？（3）三相异步电动机的起动方法有哪些？各有何特点？如何实现？如何计算？（4）三相异步电动机的制动方法有哪些？各有何特点？如何实现？如何计算？（5）三相异步电动机的调速方法有哪些？各有何特点？如何实现？如何计算？第一节三相异步电动机的机械

2、特性1．机械特性的物理表达式由于电磁功率Pem=m2E2I2cos=m1E2′I2′cos同步机械角速度Ω1=ω1/p=2πf1/p（ω1=2πf1为电角速度）（即Ω1=2πn1/60=2π*60f1/p/60=2πf1/p）一．机械特性的三种表达式折算到定子侧转子电势E2′=πf1N1kw1Φm则电磁转矩为Tem=Pem/Ω1=((pm1N1kw1)/)ΦmI2′cos=CM1ΦmI2′cos式中，CM1=(pm1N1kw1)/，为折算到定子边的感应电动机的转矩常数；Φm为基波磁场的每极磁通；I2′为转子电流的

3、折算值；cos为转子回路的功率因数。此公式与从物理概念出发，根据Tem=Σf*D/2推出的电磁转矩公式完全相同，它表明了感应电动机的电磁转矩Tem与气隙每极磁通Φm和转子电流有功分量（I2′cos）的乘积成正比的物理本质，所以，称为感应电动机机械特性的物理表达式。但是，此公式不能直接用以得到机械特性n=f(Tem)。2．机械特性的参数表达式为了准确求出机械特性，并找出最大转矩Tm与对应的转差率Sm，需导出参数表达式。由感应电动机的简化等效电路，可得转子电流I2′为：将上式及Pem=代入式Tem=Pem/Ω1，可得

4、：上式反映了感应电动机的电磁转矩Tem与电源电压U1、频率f1、电机的参数（r1、r2′、x1σ、x2σ′、p及m1）及转差率S之间的关系，称为机械特性的参数表达式。当U1、f1和电机的参数不变时，电磁转矩Tem仅与转差率S有关。令S在-∞

5、：最大转矩为：其中，“+”号用于电动状态，“-”号用于发电状态。由式可知，电动状态与发电状态

6、Sm

7、相同。但是，由于r1的存在，使发电状态的

8、Tm

9、比电动状态的Tm大些。如果忽略r1的影响，由公式可知，电动状态与发电状态

10、Tm

11、相等。在一般感应电动机中，通常r1<<(x1σ+x2σ′)，可忽略，所以，上面二式可以近似为：Tm是感应电动机可能产生的最大转矩，要使电动机在运行中不会因短时过载而停机，要求其额定转矩TN小于Tm，即具有一定的过载能力。最大转矩Tm与额定转矩TN之比称为过载倍数，或过载能力，用λM表示，即

12、：λM=Tm/TNλM是感应电动机的一个重要指标，反映过载能力，一般感应电动机的λM约为1.6~2.2。由公式可知，最大转矩Tm与临界转差率Sm主要与以下因素有关：（1）当电源频率f1及电机参数不变的情况下，最大转矩Tm与定子相电压U1的平方成正比，而临界转差率Sm与U1无关。（2）当U1、f1及其他参数不变，仅改变转子回路电阻r2′时，最大转矩Tm不变，而临界转差率Sm与r2′成正比。（3）当U1、f1及其他参数不变，仅改变（x1σ+x2σ′）时，Sm和Tm都近似地与（x1σ+x2σ′）成反比。将S=1代入转矩

13、Tem的参数表达式，得到感应电动机起动转矩的参数表达式为：可知，起动转矩Tst也与电源电压U1的平方成正比。起动转矩Tst与下述因素关系：（1）当电源频率f1及电机参数不变的情况下，起动转矩Tst与定子相电压U1的平方成正比。（2）当U1、f1及其他参数不变，仅改变转子回路电阻r2′时，起动转矩Tst开始随转子外串电阻RΩ增加而增加；当RΩ达到某值，对应Sm′=1时，Tst=Tm达到最大值。继续增加RΩ时，Tst反而减小。为使起动转矩达到最大，即Tst=Tm，n=0，S=Sm′=1，应在转子每相串入电阻为：（3）

14、当U1、f1及其他参数不变，仅改变（x1σ+x2σ′）时，Tst近似地与（x1σ+x2σ′）成反比。感应电动机在额定电压、额定频率及电机固有的参数条件下，其起动转矩只有一个固有数值Tst，起动转矩Tst与额定转矩TN的比值，称为感应电动机的起动转矩倍数，用KM表示，即：KM=Tst/TN是反映起动能力的参数，一般要求KM>1，才能带动额定负载顺利地起动。3．机械特性的实用