电动机的机械特性ppt课件

5.1三相异步电动机的机械特性，5.2三相异步电动机的启动，5.3相异步电动机的制动，5.4三相异步电动机的调速，测试问题和实践问题，本章首先讨论了三相异步电动机的机械特性，然后以机械特性为理论基础，分析和研究了三相异步电动机的启动、制动和调速问题。5.1三相异步电动机的机械特性，1，物理表达式，5.1.1三相异步电动机的机械特性三个表达式，2，参数表示，三相异步电动机的机械特性表示电动机的速度和电磁转矩之间的关系，由于电动机的速度和转速之间的恒定关系，通常异步电动机的机械特性显示为。三相感应电动机的电磁转矩表明是由主磁通和转子电流的有效元件相互作用引起的。说明：电磁转矩与电源参数(u1，f1)、结构参数(r，x，m，p)和操作参数(s)相关。三相异步电动机的机械特性曲线在特性曲线上有两个最大转矩，通过临界滑动率得出对应于最大转矩的转换比率：最大扭矩与额定扭矩的比率为超载容量：2，越大。与无关。1，成比例；与无关。3，和全部几乎与泄漏电阻成反比，特性曲线具有起始转矩，实时转矩：结论：如果其他参数保持不变，则起始转矩与电源电压平方成正比；2，频率越高，启动扭矩越小。泄漏电阻越大，启动扭矩越小。3，绕组电机，转子电路的电阻越大，起动转矩首先增大，减小。4，启动转矩乘数，3，实用方程经常基于电的功率比、功率比、过载容量得到实用方程。通过替换Tm和sm可以获得机械特性方程。将电磁转矩除以最大电磁转矩可以得到电磁转矩的实用表达式：5.1.2三相异步电动机的固有机械特性和人的机械特性，一，固有机械特性，固有机械特性表示在额定电压和额定频率下指定的布线，没有转子电路外部阻抗的电动机的机械特性。一些特殊点：A、B、C、D、1。起点A:2。最大转矩点B:3。额定工作点C，4。同步工作点d，2，人类机械特性，机械特性表示更改电源或电动机参数的人的机械特性。1 .低血压时的人为机械特性，减少后，和全部减少，但不变，减少。马达在固定负载下工作时，下降、增加、增加会导致转子电流增加，从而导致电机过载。长期低压超负荷运行会导致电机过热，缩短服务寿命。2 .转子电路串联对称电阻人的机械特性，串联电阻后，不变地增加。在一定范围内增加阻力可能会增加。当时，如果进一步增加阻力，就会减少。串联电阻后，机械特性线性段斜率变大，特性变软。除了这些特性外，还可以将电源频率、极对数等更改为机械特性。5.2三相异步电动机启动，启动电动机开机后从静止状态加速到稳定运行状态的过程。电动机的启动性能要求2:启动电流少，启动扭矩小。1 .启动电流大的原因，启动时，转子感应电动势大，磁力势平衡关系，定子电流必然增加。2 .启动扭矩不大的原因，从以下公式分析，启动时，转子泄漏电阻大，低，但不大。由于起动电流大，定子泄漏阻抗压降大，定子感应电动势减小，相应气隙磁通量减小。启动扭矩不大的两个原因，5.2.1三相笼感应电动机启动，1，直接启动，直接启动条件：启动电流倍数，2，降压启动，正常运行中定子绕组适合三角接线的电动机。启动时连接y；运行时连接。，启动电流关系：Y-降压启动空载或轻负荷启动，1 .Y-降压启动，启动转矩关系：2。自动变压器降压启动，直接启动时启动电流：降压后二次启动电流：变压器一侧电流：电网提供的启动电流减少倍数：启动扭矩减少倍数：自动变压器一般有三个子连接器可供选择。5.2.2三相绕组异步电动机启动，一次电子电路串联电阻启动，限制转子电路适当电阻连接启动电流，提高启动转矩。为了使启动扭矩大，启动过程平稳，必须在转子电路上序列化多级对称电阻，随着速度的增加逐渐消除启动电阻。马达从a点开始，经过bcdefgh，完成启动过程。启动过程，第二，转子串频率检测可变电阻装置启动，频率检测可变电阻装置是铁损耗大的三相反应器。启动时，S2分离，转子串联进入频率感应可变电阻装置，S1关闭后，电动机电源开始启动。启动时频率感应可变电阻铁损耗大，反映铁损耗的等效电阻大，相当于转子电路受大电阻的影响。随着上升而减少，铁损失减少，等效电阻减少，逐步消融，启动终止，S2关闭，消融频率可变电阻，转子电路直接短路。5.3三相异步电动机制动，5.3.1能量制动，实现：制动时S1断开，电动机从电网断开，S2关闭时在定子绕组上通过直流励磁电流。直流励磁电流产生恒定磁场，因为惯性使旋转的转子切割一定的磁场，在导体中检测电动势和电流。感应电流和磁场的作用引起的电磁转矩是制动特性，速度迅速下降，速度为零时，感应电动势和电流为零，制动过程结束。在制动过程中，电子的动能转化为电能，在转子电阻上施加了能量制动。对于笼形异步电动机，可以增加直流励磁电流，提高初始制动转矩。对于基于线性的异步电动机，可以增加转子电路的电阻，从而提高初始制动转矩。制动电阻大小：1，电源2相反连接制动，5.3.2反向连接制动，实施：电动机电源2相反连接，可以进行反向连接制动。机械性质从曲线1变更为曲线2，工作点由ABC，n=0结束煞车。绕组电机与定子2相反，通过转子电路的串联制动电阻，可以限制制动电流，增加制动力矩，曲线3。第二，反向反向反冲制动、条件：适用于布线异步电动机位性能负荷情况。实现：在转子电路中序列化合适的大电阻RB。电动机工作点为ABC，n=0，制动过程开始，电动机反转到d点。在第四象限才处于制动状态。由于电动机反向旋转，n1 .反向连接制动，S1，所以是，机械功率，电磁功率，机械功率负值，表示电动机在轴上输入机械功率；电磁功率是电动机从电源输入电流，轴定子向转子传递电力的正说明。轴上输入的机械功率转换为功率后，定子与传递给电子的电磁功率一起被转子的电路电阻消耗，表明相反制动器的能量损失更大。5.3.3反馈制动：马达转子由外力产生nn1。反馈制动状态实际上是将轴的机械能转换为电能，并将其返回电网的异步发电机状态。第一，分散重物时的反馈制动首先使定子相互对立，定子旋转磁场的同步速度为-n1，特性曲线为2。工作点介于a和b之间。反向制动过程(从b到c)、反向加速过程(从c到-n1)后，在最后的内部能量载荷下进行反向加速，并超过同步速度，直到c点稳定运行。在电机机械特性曲线1，点a工作。第二，在变极或频率控制期间反馈制动，马达机械特性曲线1，在a点工作。马达工作点从a变更为b，电磁扭矩为负，马达处于反馈制动状态。马达使用可变极(增加极数)或频率转换(减少频率)调整速度，机械特性为2。同步速率更改为。，5.4三相异步电动机调速，根据异步电动机的速度公式，异步电动机有三种基本调速方法：(1)定子极对数调速变化。(2)电源频率速度调节更改。(3)变化率速度调节变化。5.4.1变极调速，第一，变极原理，变极调速仅用于笼形电动机。4极变分2极限示例：u相2线圈，反向串行，定子绕组产生4极磁场：反向串行和反向并行，定子绕组产生2极磁场：2 3种典型的变极布线方式，Y逆和YY，2p-p，YY-YY连接，Y-YY后极数减少一半，速度加快两倍。也就是说，如果将每根绕组的电流保持2倍，则输出功率和转矩为：可见Y-YY连接方式可使马达的旋转速度增加一倍，输出扭矩增加一倍，允许的输出扭矩保持不变，因此适用于固定扭矩负载。2-YY连接方式，-YY后极数减半，速度加倍。也就是说，如果将每个绕组电流保持2倍，则显示输出功率和转矩，使用-YY连接方式，电动机速度将增加2倍，输出功率几乎不变，输出转矩将减少近一半，因此，这种变极速度控制是适合于恒功率负载的恒定功率速度控制。同样，正串行Y-逆串行Y耦合方法的变极速度控制是恒定功率速度。4，变速控制机械特性，1 .Y-YY连接方式，2 .-YY连接方式，在变速控制下，速度几乎翻了一番。速度速度几乎降低了平滑度，但机械特性结实，稳定性好，可用于恒定功率和恒定转矩负载。5.4.2频率控制，频率转换速度，1，电压按频率调整的规律，转换速度s变化不大时，电机的速度n基本上与电源频率f1成正比，可以连续调整电源频率，使电机的速度平稳变化。但是，频率的变化会影响磁路的饱和程度、励磁电流、功率因数、铁损耗和过载容量的大小。为了保持可变频率前、后过载能力恒定，在、1、恒定转矩变速调节、此条件下变频调速、电机主通量和过载能力保持不变。恒转矩负载，2，恒功率变速调节，在此条件下变频调速，电动机的过载能力保持不变，但主磁通量发生变化。对于恒定功率负载，第二，在频率速度调节时电动机的机械特性，在频率控制时电动机的机械特性可以表现为最大转矩，启动转矩，临界点速度降低，在基本频率以下速度调节时，即恒定转矩速度调节等。如果把速度调整到基本频率以上，电压只能随着主磁通量与频率成反比而降低到一定的功率速度。5.4.3可变公差速度调节，一，绕线转子马达的转子螺纹电阻速度调节，在绕线转子马达的转子电路上螺纹对称电阻时的机械特性，检视转子串电阻时的同步速度和最大扭矩不变，但临界滑动速度增加。在承受恒转矩载荷的情况下，电动机的速度随着转子串联电阻的增加而降