交流电机的工作原理及特性实用教案

1、 1逐级切除启动(qdng)电阻法 在整个启动过程中电动机能保持在整个启动过程中电动机能保持(boch)较大的加速转矩。较大的加速转矩。第1页/共20页第一页，共21页。 2频敏变阻器启动(qdng)法 频敏变阻器实质上是一个铁心损频敏变阻器实质上是一个铁心损耗很大的三相耗很大的三相(sn xin)电抗器，电抗器，铁心用铁心用A3钢板叠成，三相钢板叠成，三相(sn xin)线圈连成线圈连成Y形。形。第2页/共20页第二页，共21页。启动过程启动过程: 启动初瞬，转子电流频率接近启动初瞬，转子电流频率接近50Hz，铁损大，即，铁损大，即等效阻抗大，从而限制了启动电流，增大了启动转矩。等效阻抗大，

2、从而限制了启动电流，增大了启动转矩。随着转速逐步随着转速逐步(zhb)上升上升,等效阻抗逐步等效阻抗逐步(zhb)减小；减小；到转速达额定转速，相当转子被短接，启动结束。到转速达额定转速，相当转子被短接，启动结束。特点：特点： 启动平滑启动平滑(pnghu)，结构简单，运行可靠，无需经，结构简单，运行可靠，无需经常修理，常用于对调速没有什么要求、启动转矩要求不大、常修理，常用于对调速没有什么要求、启动转矩要求不大、经常正反转的线绕式异步电机的启动。经常正反转的线绕式异步电机的启动。第3页/共20页第三页，共21页。5 55 5 三相(sn xin)(sn xin)异步电动机的调速特性 n =

3、(1 s) n0 = (1 s) p60 f100nnnS pfn600 由由和和可得异步电动机的转速可得异步电动机的转速(zhun s)方程式：方程式：1. 改变磁极对数改变磁极对数 p2. 改变转差率改变转差率 s 3. 改变电源频率改变电源频率(pnl) f1 (变频调变频调速速)调速方法：调速方法：有级调速有级调速无级或有级调速无级或有级调速无级调速无级调速第4页/共20页第四页，共21页。（一）变频（一）变频(bin pn)调速调速 U、f 可可 变变M33整流(zhngli)电路逆变(n bin)电路50 Hz控制电路n0TnOfNf1 直直 流流f2第5页/共20页第五页，共21

4、页。返 回 异步电动机的转速正比于定子电源的频率异步电动机的转速正比于定子电源的频率(pnl)f，若连续地，若连续地调节定子电源频率调节定子电源频率(pnl)，即可实现连续地改变电动机的转速。，即可实现连续地改变电动机的转速。第6页/共20页第六页，共21页。 变频变频(bin pn)调速用于一般鼠笼式异步电动机，调速用于一般鼠笼式异步电动机，采用一个频率可以变化的电源向异步电动机定子绕采用一个频率可以变化的电源向异步电动机定子绕组供电，这种变频组供电，这种变频(bin pn)电源多为晶闸管变频电源多为晶闸管变频(bin pn)装置。装置。变频变频(bin pn)调速是交流电动机调速的发展方向

5、。调速是交流电动机调速的发展方向。第7页/共20页第七页，共21页。（二）改变（二）改变(gibin)极对数调速极对数调速U1U2U3U4U1U2U3U4(a) p = 2(b) p = 1SSNNSN（三相（三相(sn xin)鼠笼式异步电动机）鼠笼式异步电动机）第8页/共20页第八页，共21页。方法：改变方法：改变(gibin)定子绕组的连接，可以得到两个不同的磁极对数。定子绕组的连接，可以得到两个不同的磁极对数。多速电动机：多速电动机： 最多在电动机中嵌入两套绕组，使绕组有不同的连接，可分别得到最多在电动机中嵌入两套绕组，使绕组有不同的连接，可分别得到(d do)双速、三速、四速电动机，

6、双速应用最多。双速、三速、四速电动机，双速应用最多。串联串联(chunlin)2p=4并联并联2p=2第9页/共20页第九页，共21页。单绕组单绕组(roz)双速电动机的极对数变换双速电动机的极对数变换Y-YY-YY属于属于(shy)恒转矩调速性质恒转矩调速性质属于恒功率属于恒功率(gngl)调速性质调速性质第10页/共20页第十页，共21页。2021-12-811第11页/共20页第十一页，共21页。（三）变转差率调速（三）变转差率调速（1）变压调速）变压调速UNn0TnOsMTL特点特点(tdin)： 1. 高速工作高速工作(gngzu)时，调速范围不大；时，调速范围不大； 2. 低速工作

7、低速工作(gngzu)时，转子电路电流大，容时，转子电路电流大，容易烧坏电动机易烧坏电动机 。 第12页/共20页第十二页，共21页。（2）转子串电阻）转子串电阻(dinz)调速调速R2R2+RCn0TnOTMM33RCTLl 随转速降低随转速降低(jingd)，特，特性变软。性变软。l 转子转子(zhun z)电路电阻电路电阻损耗与转差率成正比，低损耗与转差率成正比，低速时损耗大。速时损耗大。特点：特点： l 简单可靠，但它是简单可靠，但它是有级调速。有级调速。第13页/共20页第十三页，共21页。56 三相(sn xin)异步电动机的制动特性 异步电动机亦有三种制动异步电动机亦有三种制动(

8、zh dn)(zh dn)方式：反馈制动方式：反馈制动(zh dn)(zh dn)、反接制动反接制动(zh dn)(zh dn)和能耗制动和能耗制动(zh dn)(zh dn)。 5.6.1 反馈(fnku)制动 1. 产生条件：产生条件：异步电动机的运行速度高于它的同步速度，异步电动机的运行速度高于它的同步速度，即即nn0，S=(n0-n)/n00，异步电动机进入发电状态。，异步电动机进入发电状态。 2. 运行状态：运行状态： 1 1）负载转矩为位能性转矩的起重机械在下放重物时的反馈）负载转矩为位能性转矩的起重机械在下放重物时的反馈制动运行状态。制动运行状态。 2 2）电动机在变极调速或变频

9、调速过程中，极对数突然增多或供）电动机在变极调速或变频调速过程中，极对数突然增多或供电频率突然降低，使同步转速电频率突然降低，使同步转速n n0 0 突然降低时的反馈制动运行状突然降低时的反馈制动运行状态。态。 第14页/共20页第十四页，共21页。反馈制动的机械特性是电动反馈制动的机械特性是电动(din dn)(din dn)状态机械特性是第状态机械特性是第一象限向第二象限的延伸或第一象限向第二象限的延伸或第三象限向第四象限的延伸，如三象限向第四象限的延伸，如图所示。图所示。第15页/共20页第十五页，共21页。 例如例如(lr)，某生产机械采用双速电动机拖动。，某生产机械采用双速电动机拖动

10、。1500250606001 pfnr/min； 低速低速(d s)运行时为运行时为8极极（2p=8） 高速运行时为高速运行时为4极（极（2p=4）7504506002 nr/min； 如图所示如图所示第16页/共20页第十六页，共21页。5.6.2 反接(fn ji)制动 电源反接(fn ji)和倒拉反接(fn ji)电源反接电源反接突然改变三相突然改变三相(sn xin)电源的相序电源的相序,旋转磁场反向；旋转磁场反向；倒拉制动倒拉制动出现在转子位能负载超过电磁转矩的时候。出现在转子位能负载超过电磁转矩的时候。 转子在由正变负的电磁转矩转子在由正变负的电磁转矩和负载转矩作用下迅速减速。反和

11、负载转矩作用下迅速减速。反接制动时电流大，要在定子电路接制动时电流大，要在定子电路(dinl)串电阻。串电阻。1、电源反接、电源反接 电源反接制动的机械特性是电源反接制动的机械特性是电动状态机械特性第三象限向第电动状态机械特性第三象限向第二象限的延伸，如图所示。二象限的延伸，如图所示。第17页/共20页第十七页，共21页。2、倒拉制动、倒拉制动(zh dn)倒拉反接制动出现在位能负载转矩超过倒拉反接制动出现在位能负载转矩超过(chogu)电磁转矩的时候。电磁转矩的时候。 制动缺点：制动缺点：电阻上消耗的能量大、准确停车困难、电阻上消耗的能量大、准确停车困难、若要下降重物，如果电阻值选得不当，若

12、要下降重物，如果电阻值选得不当，将仍保持以前的上升趋势。将仍保持以前的上升趋势。第18页/共20页第十八页，共21页。5.6.3 能耗(nn ho)制动 1、产生、产生(chnshng)条件条件电动机定子绕组脱离交流电源后电动机定子绕组脱离交流电源后,立即立即(lj)通入低压直流电，直流电建立通入低压直流电，直流电建立一个恒稳磁场一个恒稳磁场,产生制动转矩产生制动转矩,系统贮存的能量消耗在电阻上。系统贮存的能量消耗在电阻上。 2、机械特性、机械特性 当当n=0时时,T=0,电动机电动机不可能反方向起动不可能反方向起动,能使能使电动机准确停车电动机准确停车. 注意点：停车后及时切注意点：停车后及时切断直流电源，否则将会断直流电源，否则将会烧坏定子绕组。烧坏定子绕组。第19页/共20页第十九页，共21页。谢谢您的观看(gunkn)！第20页/共20页第二十页，共21页。NoImage内容(nirng)总结1逐级切除