第07章电力拖动基础要点解析.ppt

7.2.3 异步电动机的调速 机械调速 电气调速 在一定的负载下, 三相异步电动机的转速为 改变转速的方法有三种类型: (3) 变频调速: 改变定子电源频率的调速。 (1) 变转差率s的调速 (2) 变磁极对数p的调速； 降低定子电压 绕线转子电路串电阻的调速； (3) 定子绕组Δ/Y变换降压。 1. 定子降压调速 降低定子电压的方法： (1) 定子串联带抽头的电抗器或饱和电抗器; (2) 反并联晶闸管交流调压器; 变转差率s的调速 2. 绕线式转子串电阻调速 优点： 调速方法简单，能够满足一般的多级调速要求。为无级调速。 2. 绕线式转子串电阻调速 缺点： 调速电阻的功率损耗大，轻载调速范围窄。低速特性软，负载波动对转速影响大。电刷滑环机构易出故障。 同步转速n0与磁极对数p成反比，p减半，n0加倍。 3. 变极调速 通过改变定子绕组的连接方式可改变定子绕组产生的磁极对数, 从而改变同步转速以实现调速。 为有级调速。 A1 X1 X2 A2 A X N S 2p = 2 A1 A2 X1 X2 A X 2 极 磁 场 A1 A2 X1 X2 A X A1 X1 X2 A2 A X N S 2p = 2 2 极 磁 场 2p = 4 A1 X1 X2 A2 A X N S N S A1 A2 X1 X2 A X 4 极 磁 场 为保持变极前后电动机的转向不变, 变极时必须同时改变定子接电源的相序。 设备简单，运行可靠，特性硬，运转平稳。 为跳跃式的有级调速。 优点： 缺点： 异步电动机变极调速时，必须考虑电动机在变速前后转矩及功率的允许输出。 功率因数cosφ1及效率η保持不变，且定子绕组中允许通过的最大电流均为额定电流IN。 对Y-YY变极调速，电动机允许的输出功率与转矩： Y接法 YY接法 Y-YY变极调速属于恒转矩调速。转速增加一倍，允许输出功率也增加一倍，故转矩保持不变。适用于恒转矩负载。 对△ -YY变极调速，电动机允许的输出功率与转矩： △接法 YY接法 双鼠笼式和深槽式异步电动机既有转子电阻增大所带来的起动转矩增大、起动电流减小的优点，又可避免正常运行时因转子电阻增大而导致电动机的特性曲线变软。 磁阻小 感抗大 磁阻小 感抗大 磁阻大 漏抗小 磁阻大 漏抗小 起动电流 Ist： 中小型鼠笼式电机起动电流为额定电流的 5～7 倍。 定子电流  起动时n=0 ，转子导条切割磁力线速度很大。 转子感应电势 转子电流 影响： 频繁起动时造成热量积累 电机过热 大电流使电网电压降低  影响其他负载工作 二、起动方法 直接起动是将三相异步电动机的定子绕组经开关直接与三相电源接通 （1） 直接起动 Y－ ? 起动 自耦变压器降压起动 （2） 降压起动 定子电路串电阻器或电抗器 （3）转子串电阻起动 绕线式异步电动机 优点是设备简单 操作方便 1. 直接起动 缺点是起动电流大 允许直接起动的电动机容量限制 当电动机容量不超过专用电源变压器容量的20％(对频繁起动的)或30％(对不经常起动的)时允许直接起动 动力和照明共用电源变压器的, 电动机直接起动的电压降应不超过额定电压的5％ 在船上船舶异步电动机大多是由船舶发电机直接供电,允许直接起动的电动机容量可达发电机容量的60％。 2. 降压起动 （1） 定子电路串电阻器或电抗器降压起动 起动时先接通电源开关QS，电流经电阻器或电抗器流入定子绕组，起限流降压作用。 待转速升高再将起动电阻或电抗短路，全压运行。 （2）星形—三角形（ Y－ ? ）降压起动：  正常运行 A Z B Y X C 起动 A B C X Y Z 设：电机每相阻抗为 Y－ ? 起动应注意的问题： （1）仅适用于正常接法为三角形接法的电机。 （2） Y－ ? 起动 所以降压起动适合于空载或轻载起动的场合 （3）自耦变压器（起动补偿器）降压起动 较大容量的或正常运行时为星形连接的鼠笼电动机常采用自耦变压器降压起动。 自耦变压器的降压系数ka=U2/Un, 其副边通常提供几个不同降压系数的抽头供选择。 起动电流Ista与直接起动的电流Ist的关系为： 降压起动转矩比直接起动转矩的关系为： 3. 线绕式转子串电阻起动 定子 R R R 线绕式转子 起动时将适当的R串入转子绕组中，起动后将R短路。 硬特性 （R2小） 软特性 （R2大） 电力拖动系统的制动方法有两类: 机械制动 电磁转矩的方向与转子的转动方向相反 7.2.2 异步电动机的制动 如电磁铁制动器、液压制动器 电气制动 (3) 能耗制动 电动机的基本制动方式有三种