第10章三相交流电动机调速要点分析.pptVIP

电机与拖动 交流调速应用的领域 1.凡是能用直流调速的场合,都能用交流调速; 2.直流调速达不到的,如大容量,高转速,高电压等,都能用交调; 3.原来不调速的风机,泵类拖动,采用交调,可以大幅度节能. 一、绕线式异步电动机转子回路串电阻调速 当电机转子回路串了电阻后，转子回路的功率因数为 ： 当负载为恒转矩时，根据上式，则有： c.转子回路串电阻调速经济性差 三、变 频 调 速 ： 1. 从基频向下变频调速（机械特性） 这种调速方法机械特性较硬，在一定的静差率要求下，调速范围宽，而且稳定性好。由于频率可以连续调节，因此变频调速为无级调速，平滑性好。另外，电动机在正常负载运行时，转差率s较小，因此转差功率较小，效率较高。 2. 从基频向上变频调速 因此，频率越高时， 越小， 也减小，最大转矩对应的转速降落为 三相异步电动机变频调速具有以下几个特点： 小结: (1)双馈调速的基本原理: 绕线式异步电动机多用在要求起动转矩大或要求调速的负载场合,在这两种场合下传统的方法是在转子回路中串联电阻.但这种调速方法的效率是比较低的,而且调速性能也不理想.而如果采用了双馈调速法,则效果要好一些. 双馈:是指绕线式异步电动机的定、转子三相绕组分别接到两个独立的三相对称电源，其中定于绕组的电源为固定频率的工业电源，而转子电源电压的幅值、频率和相位则需按运行要求分别进行调节。 随着电力电子技术的发展，绕线式异步电动机组成的双馈调速系统，得到了许多人的重视。经过试验研究，已经取得了重要的技术成就。下面讨论这一技术问题。 一、双馈调速法： 绕线式异步电动机双馈调速系统不仅能调节电动机的转速，还能改变电动机定子边的功率因数。我们知道，当普通异步电动机定子边加额定电压且带上机械负载时，转子有功电流的有效值 为： 为了简化分析和突出主要的概念，暂时忽略转子漏电抗的影响。当定子电源电压及负载转矩保持不变的条件下， 应为常数，即 =常数 现在分析绕线式异步电动机转子回路接有外电源的情况。为了简单起见，在下面的分析中，凡是转子的各物理量都应理解为已经进行过折合，不再用带撇的符号表示了。定、转子电压、电动势和电流的正方向如图所示。其中Ｕ2是转子外加三相对称电源相电压的有效值。下面分几种情况讨论。 ⑴ 转子外接电压 与转子电动势 反相： 这种情况的相量图如图（a）所示。 在这种情况下，由于转子回路合成电动势的减小，使电流 减小，于是电磁转矩随之减小，因负载转矩不变，转子便减速。随着转速的降低，转子回路感应电动势增大，当转差率增大到 时，转子感应电动势为 。 等于原先的 ，就能保持电子电流不变。电磁转矩与负载转短达到了新的平衡，电机在新的转差率 下运行，即＞s，转速降低了。注意，这里的转差率s不再是电动机实际运行的转差率，它的含义是在同样负载转矩下，转子回路未接电压 时的转差率，是个固定的数值。 这种情况下转子电流为： 或 所以电机实际运行的转差率 为： ⑵ 转子外接电压 与转子电动势 同相 这种情况要分几种情况讨论 ： 1）当 如图b所示：刚开始时，由于转子回路合成电动势增大，使 增大，电磁转矩增大，在负载转矩不变的条件下，转子加速。随着转速的增加（转差率减小为 ），转子回路感应电动势减小，直到 等于原先的 ，才能保持不变，电磁转矩与负载转矩达到新的平衡，电机在新的转差率 下运行。这时， S,即电机的转速升高了。 2）当 仅由 的作用就能产生 ，电机的转速达同步速， 为零，见图（c）。 3）当 在负载转矩不变的条件下，电机的转速可以超过同步速，转差率 ＜0，如图 d）所示。这种情况下，转子电流为： 或 电机实际运行的转差率 为： ⑶ 转子外接电压与转子电动势相位差90°： 1）当 领先 ： 这种情况转子回路的合成电动势 产生的转子电流入 者同相（仅考虑 的作用），其中有功电流为 ，无功电流为 。由于无功电流 与气隙磁密 同相 ，起了励磁电流的作用， 以知电机定子电流为： 可见，定子边的功率因数 得到了改善。 在调速范围较大时，不能忽略转子漏阻抗的影响，因为它对转子电流的大小和相位都有