电工电子技术上册教学课件课件作者韩华第8章节交流异步电动机幻灯片.pptVIP

第8章 交流异步电动机 8.1三相交流异步电动机 可以得到三种基本的调速方法。 1．变极调速 变极调速适用于事先设计好的多速三相异步电动机，通过改变定 子绕组的接法，来改变旋转磁场的磁极对数，进而能实现电动机 的有级调速。如图8-16，为双速异步电动机其中的某一相定子绕 组两种接线示意图。定子绕组分成两个相同的线圈U11U21与 U12U22组成，当两个线圈尾、首顺次串联，如图8-16a所示， 可以获得磁极对数p=2的旋转磁场；当两个线圈反并联时（U11 与U21相连，U12与U21相连），得到磁极对数p=1的旋转磁场， 如图8-16b所示。只要接上一种接线转换开关即可实现变极调速。 a) 绕组串联产生两个磁极对 b) 绕组反并联产生一个磁极对 图8-16 双速电动机定子绕组两种接线示意图 第8章 交流异步电动机 8.1三相交流异步电动机 2．变频调速 改变电源的频率，三相异步电动机转速随之改变。变频调速是异 步电动机最主要的调速方法，具有调速范围大、机械特性好、能 实现无级调速等优点，但需要电力变频设备，造价比较高。目前 由于技术的发展，变频设备易于实现，工业变频器价格已经降低 很多，变频调速方法被广泛使用。变频器是一种电源变换器，可 将配电网电源的50Hz恒定频率变成可调频率的交流电。变频器种 类很多，其原理框图如图8-17所示。 图8-17 变频器的原理框图 3．变转差率调速 在绕线转子异步电动机的转子电路中接入一个连续可变的变阻器， 改变电阻的大小，就可实现平滑的调速。增加转子电路的调速电 阻，电动机的机械特性对比如图8-18所示。在额定转矩不变的情 况下，使转差率s上升，则转速n下降，从而达到调速的目的。这 种调速方法线路简单，调速电阻往往可兼做起动电阻（可增大起 动转矩），缺点是损耗很大，调速范围小，常用于起重设备中异 步电动机的调速。 第8章 交流异步电动机 8.1三相交流异步电动机 a）R2 b） b） 图8-18 电动机的机械特性对比 8．1．3 三相交流异步电动机的制动 电动机的转子惯性较大，如果把运行的电动机停下来，需要断电 后的制动措施，制动有机械制动和电气制动两种方法。常用异步 电动机的电气制动方法有以下3种： 第8章 交流异步电动机 8.1三相交流异步电动机 1．能耗制动 如图8-19所示，能耗制动就是在电动机切断三相电源的同时，将直 流电源U接入电动机定子绕组的任意绕组中，产生恒定磁场Φ，电动 机由于惯性的旋转，转子线圈因切割恒定磁场而产生电磁阻转矩， 对转子起到迅速制动作用。这种制动方法实质是把转子转动的惯性 转换成电能被转子电阻所消耗，因此称为能耗制动。 能耗制动的优点是制动平稳，安全可靠，对电网影响小，电源能 量消耗不大。缺点是需要加直流电源装置，制动转矩因转速减小 而减小，制动时间相对较长，需要调节直流电源电路中的电流来 提高电磁阻转矩。有些机床采用这种制动方法。 2．反接制动 如图8-20所示，在异步电动机运行时，将定子绕组的电源线任意 两根对调，使相序改变，定子绕组产生的旋转磁场将反向旋转， 使转子产生制动转矩，称为反接制动。 由于反接制动磁极对和转子相对速度很大，会产生很大的制动力矩， 因此制动速度快。 第8章 交流异步电动机 8.1三相交流异步电动机 图8-19 能耗制动示意图 图8-20 反接制动示意图 第8章 交流异步电动机 8.1三相交流异步电动机 但当停车后需要及时切断电源，否则电动机将反转，一般可加离心 控制器切断电源。反接制动具有方法简单、对电网冲击大、能量消 耗大的特点，可在某些中型车床和镗床主轴电动机上使用。 3．回馈制动 在这种制动方式中，电动机的转速高于旋转磁场的转速，异步电 动机处于发电状态，在定子绕组中产生感应电流，在转子上产生 制动转矩，称为回馈制动。比如，起重机在提起重物后再高速下 放重物时，电动机将在负载转矩的作用下减速到零，并开始倒拉 加速运转，直到转子所受的电磁转矩等于重物的负载转矩时，重 物才会以一恒定转速下放。 8．1．4 三相交流异步电动机的选择及使用 1．功率的选择 合理选择三相交流异步电动机的功率具有经济意义，如果功率选 大了，使设备投资增加和降低生产效率；如果功率选小了，则不 能保证生产机械的正常运行，甚至使电动机过载受到损坏。 （1）连续运行电动机功率的选择 第