电工电子技术及应用第2版 作者 申凤琴 主编 第5章.pptVIP

第一节 直流电动机 二、基本结构 二、基本结构 三、励磁方式 四、基本公式 五、电压平衡方程式 六、转速特性 直流电动机转速特性 七、他励直流电动机的机械特性 他励直流电动机的机械特性 八、他励直流电动机的起动、反转、调速和制动 (1)全压起动 全压起动的优点 (2)电枢回路串变阻器起动 (3)减压起动 2.反转 3.调速 （四）制动 第四节 特种电动机 三相磁阻式步进电动机 2．基本工作原理 3．主要参数 二、伺服电动机 1. 直流伺服电动机 2. 交流伺服电动机 （2）基本工作原理 交流伺服电动机控制方式 直流伺服电动机与交流伺服电动机比较 图 5-25 绕线式异步电动机转子串电阻起动 （2）三相绕线式异步电动机的起动 1）转子串电阻起动 起动时触点全部断开，在起动过程中，逐级依次闭合触点，切除起动电阻。 特点：减小起动电流， 提高起动转矩。 应用：适用于重载起动 图5-26 绕线式异步电动机转子串频敏变阻器起动 2）转子串频敏变阻器起动 频敏变阻器是其电阻和电抗值随频率而变化的装置。 特点：减小起动电流，增大起动转矩，同时起动的平滑性优于转子串电阻分级起动；结构简单，成本较低，使用寿命长。 2．反转 异步电动机的转动方向是和旋转磁场的方向一致的，因此改变旋转磁场的旋转方向，即可改变电动机的转动方向。而改变旋转磁场的旋转方向，只须把三相异步电动机的任意两根电源线对调即可。 3．调速 在一定的负载下，人为地改变电动机的转速以满足生产机 械的工作速度称为调速。 机械调速——通过改变传动机构速比的调速方法。 电气调速——通过改变电动机电气参数的调速方法。 由此可知，异步电动机的转速可通过改变电源频率 、改变磁极对数 和改变转差率 的方法来调节。 （1）变极调速 这种调速方法是通过改变定子绕组的接线方式，来改变定子 磁极对数，从而改变同步转速，以达到改变转子转速的目的。 变极调速一般只用于笼型异步电动机。 根据式（5-9）、式（5-10）可知，电动机的转速 图5-27 三相笼型异步电动机两种常用变极接线 变极前：电动机每相绕组的两个“半相绕组”电流方向相同，如图实线箭头所示，电动机为多极数 。 变极后：电动机每相绕组的两个“半相绕组”电流方向相反，如图中虚线箭头所示，电动机极数减半，共 个极。 （2）变频调速 由于电源是固定不变的50HZ交流电，因此变频调速需要专 用的变频设备，以便给定子绕组提供不同频率的交流电，才能 实现变频调速。有关变频调速的实现方法将在相关书中讨论， 这里不再述之。 （3）改变转差率s调速 1） 对于绕线式异步电动机，在转子回路中串电阻调速。 当转子回路的电阻改变时，它的转矩特性曲线如图5-28所示（电源电压及频率保持不变）。 图5-28 改变s调速的转矩特性曲线 一定， （ ） 缺点：电阻有能量损耗，空载或轻载时调速范围窄，且低速时机械特性软，稳定性差。 优点：设备简单。 主要用于运输、起重设备。 绕线式异步电动机 串电阻调速 2） 笼型异步电动机 图5-29 改变电源电压 调速的转矩特性曲线 电扇都采用串电抗器调压调速或用晶闸管装置调压调速。 调压调速 对于通风机型负载（图中的曲线），可获得较低的稳定转速和较宽的调速范围。 4．制动 通过改变电动机电气参数使其产生一个与转向相反的电磁转矩。电气制动包括能耗制动、反接制动和回馈制动。 利用机械装置使电动机在切断电源后停转。 机械制动 电气制动 图5-30 三相异步电动机能耗制动 （1）能耗制动 断开电源，加直流励磁，串制动电阻 优点：制动平稳，快速停车，且只吸取少量的直流励磁电能，制动经济 。 图5-31 三相异步电动机反接制动原理图 （2）反接制动 特点：比能耗制动更加强烈，制动更快，适用于使反抗性负载快速停车或反转。 缺点：耗能大，经济性差。 电源反接制动 图5-32 三相异步电动机倒拉反接制动 适用于低速下放重物，安全性好， 倒拉反接制动 转子回路串大电阻 缺点：能耗大。 图5-33 单相异步电动机结构 电容器 端盖 机座 定子绕组 轴承 转子 端盖 第三节 单相异步电动机 一、基本结构和工作原理 1．基本结构 2．工作原理 接通单相电源后，只能产生脉振磁场，而不是旋转磁场，如果转子原静止，则在脉振磁场中，转子不会转动。 若用外力拨动转子，则转子就会顺着拨动方向转动起来。因为脉振磁场可以分解成