电工电子课件十九1.ppt

复习转速、转矩,一、转速：1，同步转速 n0=60f/p 2，转子转速 n1=n0 (1-s) 二、转矩： 电磁转矩 T=CTU12sR2/R22+(sX20)2 1 额定转矩 TN=9550PN/nN 2 最大转矩Tm 当sm=R2/X20时，Tm=CTU12/(2X20) 过载能力m=Tm/TN 3 起动转矩Tst 当s=1时，T=CTU12R2/(R22+X202) 起动能力 Kst=Tst/ TN,三、转矩特性： 1 当 U1TI2ESn 2 当 fns E I2T I1 四、机械特性： 当TLnsE I2 I1 ,例题,有两台功率和额定电压都相同的三相异步电动机，一台的额定功率是7.5KW，额定电压380V，nN=955r/min，另一台电动机nN=1450r/min，分别求它们的额定转矩。,1. 三相异步电动机的起动,或电机容量在10kW以下，并且小于供电变压器容量的20,异步电动机通电后，从静止状态到稳定运行状态的过渡过程称为起动。,全压起动也叫做直接起动。其优点：操作简单；,缺点：起动电流较大，通常是额定电流的47倍，这么大 的起动电流将使线路电压下降，严重时影响同一 电网上的其它负载正常工作。,当电动机满足条件,5.3 三相异步电动机的控制,时，电动机可以直接加全压起动，称为全压起动。,(1)Y降压起动,如果三相异步电动机不满足直接起动条件，就要采取降压起动的措施，以减小起动电流给电网和设备带来的不利因素。,即：电动机起动时定子绕组连成星形，起动后转速升高，当转速基本达到额定值时再切换成三角形连接的起动方法。,手柄上打，定子绕组形运行,手柄下打，定子绕组成Y形起动,优点：起动电流降为全压起动时的1/3；,缺点：起动转矩也降为全压起动时的1/3。,适用范围,正常运行时定子绕组为三角形连接，且每相绕组都有两个引出端子的电机。,三相异步电动机,Y-起动器,闭合电源开关，为 电机通电做好准备,例,解,某三相异步电动机，接于线电压 =380V的三相电源，已知电机三相定子绕组正常运行为形接法，额定电流IN=20A，刚起动瞬间电流与额定电流之比是7。 求：（1）接法时的起动电流Ist （2）若起动时电机改为Y接法，求 IstY。,(1)已知Ist/IN=7，可得直接起动时的起动电流为：,(2)若改为Y形起动，根据前面所讲知识可得：,采用Y-起动，显然大大减小了起动电流对电网的影响。,(2)自耦降压起动,利用三相自耦变压器将电动机在起动过程中的端电压降低，以达到减小起动电流的目的。自耦变压器备有40、60、80等多种抽头，使用时要根据电动机起动转矩的要求具体选择。,运行时上打与电机直通,起动时下打 通过自耦 变压器降压,优点：,缺点：,具有不同的抽头，可以根据起动转矩的要求，比较方便的得到不同的电压。,设备体积大、成本高。,适用范围,适用于容量较大的电动机或不能用Y-降压起动的鼠笼式三相异步电动机。,三相自耦变压器,闭合电源开关，为 电机通电做好准备,(3)绕线式异步电动机的起动,绕线式异步电动机起动时，只要在转子电路中串入适当 的起动电阻Rst，就可以达到减小起动电流增大起动转矩的 目的。,绕线式异步电动机目前用得更多的是在转子回路中接频 敏变阻器起动，此变阻器在起动过程中能自动减小阻值， 以代替人工切除起动电阻。绕线式异步机价高维护难。,绕线式异步电动机起动转矩大的特点，使它广泛应用于 要求起动转矩较大的卷扬机、起重机等场合。,2. 三相异步电动机的调速,(1)改变极对数p， 实现有级调速；,由式可知，异步电动机的调速通过三种形式可实现：,三相异步电动机的转速公式：,(2)改变转差率s， 实现无级调速；,(3)改变电源频率f1， 实现无级调速。,目前，第三种调速方法发展很快，且调速性能较好。其 主要环节是研制变频电源，通常由整流器、逆变器等组成。,用人为的方法使电动机的转速从某一数值改变到另一数值的过程称为调速。,3. 三相异步电动机的制动,电机断电后由于机械惯性总要经过一段时间才能停下来。为了提高生产效率及安全，采用一定的方法让高速运转的电动机迅速停转，就是所谓的制动。,三相异步电动机常用的制动方法有以下几种：,(1)能耗制动,n0=0,当电动机三相定子绕组与交流电源断开后，把直流电通入两相绕组，产生固定不动的磁场n0。,电动机由于惯性仍在运转，转子导体切割固定磁场产生感应电流。,载流导体在磁场中又会受到与转子 惯性方向相反的电磁力作用，由此使 电动机迅速停转。,能耗制动常用于生产机械中的各 种机床制动。,n,(2)反接制动,把与电源相接的三根火线中的任意两根对调，使旋转磁场改变方向，从而产生制动转矩的方法。,在电动机的定子绕组中通入对称三相交流电， 电动机顺时针转动。,改变通入定子绕组中电流的相序，旋转磁场反 向，转子受到与惯性旋转方向相反的电磁力，使 电机迅速停转。,反接制动适用于中型车床和铣床的主轴制动。,n0,(3) 再生发电制动,起重机快速下放重物，使重物拖动转子出现nn0情况时，电动机处于发电状态，此时在转子导体中感应电流，感应电流的方向与原电流方向相反，因此产生的电磁转矩方向也相反，这种制动称为再生发电制动。,nn0,4. 三相异步电动机的选择,异步电动机应用很广，选用时应从技术和经济两个方面考虑。以实用、合理、经济和安全为原则，确保电动机安全可靠地运行。,(1)种类选择：鼠笼式异步机一般用于无特殊调速要求的生产机械，如泵类、通风机、压缩机、金属切削机床等；绕线式异步机适用于需要有较大的起动转矩，且要求在一定范围内进行调速的起重机、卷扬机、电梯等 。,(3)结构选择：电动机根据使用场合可分为开启式、防护式、封闭式及防爆式等。使用时要根据电动机的工作环境选择，以确保电动机能够安全、可靠地运行。,(2)功率选择：原则上要求电动机的额定功率等于或稍大于生 产机械的功率。,(4)转速选择：综合考虑电动机和机械传动等诸方面因素，原则上应根据生产机械的要求进行选择。,何谓起动？如何判断三相异步电动机能否直接起动 ？,你会做吗？,三相异步电动机在满载和空载两种情况下起动，起动电流和起动转矩是否一样 ？,检验学习结果,鼠笼式三相异步电动机的降压起动方法有哪几种？调速和制动方法