12电机拖动 第十章 三相异步电动机的机械特性及各种运转状态.pptVIP

第一节 机械特性的三种表达式 一 物理表达式 二 参数表达式 几个重要参数 三 实用表达式 第二节 固有机械特性与人为机械特性 一 固有机械特性 固有机械特性的关键点 二 人为机械特性 第三节 各种运转状态 一 电动运转状态 二 制动运转状态 三 运转状态小结 第四节 绕线转子异步电动机调速及制动电阻的计算 [例10-2] 某绕线转子异步电动机的铭牌参数如下： 本章小结 掌握异步电动机机械特性的三种表达式，及其适用范围 掌握异步电动机固有机械特性及4个特殊运行点、 掌握异步电动机人为机械特性的特点和变化规律 掌握异步电动机的各种运转状态及其机械特性的特点 熟练计算绕线转子异步电动机的调速及制动电阻 异步电动机运转状态的四象限分析： 在正转方向，特性1与1′的第二象限为回馈制动特性，第四象限为反接制动特性 在反转方向，特性2与2′的第二象限为反接制动特性，而第四象限则为回馈制动特性 能耗制动电路的联结方法有所不同，其机械特性用曲线3与3′表示，第二象限部分对应于电动机正转，而第四象限则对应于反转 图中特性1，2及3对应于没有串联电阻时，而1＇，2′及3′则对应于异步电动机转子有串联电阻时 异步电动机各种运转状态的四象限特性分析 回馈：|n||ns|或s0 反接：|ns||n|0或s1 能耗：相对于ns=0 计算目的： 工程上，常希望根据起动、调速及制动的不同目的，计算绕线转子异步电动机中应串入转子电路的电阻值，以保证获得运行所需的起动、调速及制动特性。 计算方法： 一般的计算思路如下：1）由产品目录计算固有机械特性的sm；2）由实用表达式计算人为机械特性的sm′；3）由下列关系，计算串联的附加电阻Rf： 计算中应注意不同运转状态下各参量正负号等不同特点 r/min 1460 N = n A 166 N 2 = I A 144 N 1 = I （1）当负载转矩 ，要求转速 时，转子每相应串入多大的电阻（图中B点）？ r/min 500 = B n （2）从电动状态（中A点） 时换接到反接制动状态，如果要求开始的制动转矩等于 （图中C点），则转子每相应该串接多大电阻？ （3）如果该电动机带位能负载，负载转矩 ，要求稳定的下放转速 r/min，求转子每相的串接电阻值。 解 取 （ 不合理，舍去） （1） 采用实用表达式计算： 采用简化表达式计算——考虑异步机的机械特性为直线 （2） 采用实用表达式计算： 取 取 采用简化表达式计算——考虑异步机的机械特性为直线 取 （ 时不能稳定运转） （3） 采用实用表达式计算： 采用简化表达式计算——考虑异步机的机械特性为直线 * 电机学及拖动基础 * 重庆大学自动化学院 电机学及拖动基础 第十章 三相异步电动机的机械特性及各种运转状态 主要内容 第一节 机械特性的三种表达式 第二节 固有机械特性与人为机械特性 第三节 三相异步电动机的各种运转状态 第四节 绕线转子异步电动机调速及制动电 阻的计算 直流电力拖动和交流电力拖动的共同问题： 稳定运行： 机械特性和负载转矩特性的配合 机械特性——也是指转速与转矩间的关系n=f(T)，包括：固有机械特性和人为机械特性 负载转矩特性——也是转速与负载间的关系n=f(Tz)，包括：恒转矩负载、恒功率负载、通风机负载 异步电机机械特性的三种表达式： 物理表达式 参数表达式 实用表达式 机械特性的物理表达式： CT1 ——异步电动机的转矩系数 Φm ——异步电动机每极磁通 ——转子电流的折算值 ——转子电路的功率因数 显然， 由物理表达式绘制异步电动机的机械特性曲线： 转子电流公式→n=f(I2′) 转子电路功率因数公式→n=f(cosφ2′) 上述两条曲线相乘并乘以CT1Φm→n=f(T) 第一种表达式中，三个量在物理上遵循左手定则 ——物理表达式 表明：电动机的电磁转矩T与气隙磁通Φm和转子电流有功分量 的乘积成正比 物理表达式适用于对三相异步电动机进行定性分析 物理表达式不能直接反映异步电动机转矩与电动机参数（如定子相电压Uφ、s、R1、R2′、X1、X2′）间的关系，因此必须推导出机械特性的参数表达式 参数表达式适用于分析参数变化对电动机运行性能的影响 参数表达式推导： 由参数表达式绘制异步电动机的机械特性曲线： 临界转差率： 最大转矩： 对s求导，令dT/ds=0 其中，正号对应于电动机状态，负号对应于发电机状态 结论： 1）