电机与拖动教学课件作者任艳君电机与拖动第5章节异步电机的结构和工作原理课件幻灯片.pptVIP

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 5.6 三相异步电动机的调速 （1）恒转矩变频调速 此条件下变频调速，电机的主磁通和过载能力不变，因而变频调速最适合于恒转矩负载。 2．变频调速 （2）恒功率变频调速 对恒功率负载有 ，则 对恒转矩负载有 ，则 此条件下变频调速，电机的过载能力与主磁通无法同时保持不变。 * 5.6 三相异步电动机的调速 图5-37 变频调速时电动机的机械特性 临界点转速差为 变频调速时电动机的机械特性如图5-37所示。 其最大转矩为 启动转矩为 在基频以下调速时，保持U1/f1=常数，即恒转矩调速。在基频以上调速时，电压只能U1=U1N，迫使主磁通与频率成反比降低，近似为恒功率调速。 * 5.6 三相异步电动机的调速 三相异步电动机变频调速具有优异的性能，调速范围大，调速的平滑性好，可实现无极调速；调速时异步电动机的机械特性硬度不变，稳定性好；变频时U1按不同规律变化可实现恒转矩或恒功率调速，以适应不同负载的要求，是异步电动机调速最有发展前途的一种方法。但是，要实现变频调速必须有专用的变频电源。随着新型电力电子器件和半导体变流技术、自动控制技术等的不断发展，变频电源目前都是应用电力电子器件构成的装置。 * 5.6 三相异步电动机的调速 【例5-10】 右图是使用变频器的三相异步电动机的可逆调速控制电路，请分析其工作过程。 解：此线路实现电动机的正反向运行、调速和点动控制。根据控制要求，首先对变频器编程并修改参数。选择合适的运行方式，例如：线性V/F控制、无传感器矢量控制等。选择模拟输入为频率设定值信号源。将变频器DIN1、DIN2、DIN3、DIN4端子分别设置为正转运行、反转运行、正向点动和反向点动功能。 图5-38 使用变频器的三相异步电动机的可逆调速控制电路 * 5.6 三相异步电动机的调速 1、绕线转子异步电动机转子串电阻调速 三、改变转差率调速 绕线转子异步电动机的转子回路串接对称电阻时的机械特性如图5-39所示。 图5-39 绕线转子异步电动机的转子回路串接对称电阻时的机械特性 转子串接的电阻为 * 转差率： ，则 5.6 三相异步电动机的调速 【例5-11】 一台绕线转子电动机，转子电阻每相为0.15Ω，使用额定负载时，转子电流为50A，转速为1450r/min，效率为85%。若保持负载转矩恒定，并将转速降低至1100r/min，试求每相应串入得电阻值和电机的电磁功率。 解： 转子每相应串入阻值 因调速前和调速后的功率不变，则转子电流不变，对于绕线转子电动机有m1=m2=3，那么电磁功率 * 5.6 三相异步电动机的调速 设想如果在绕线式异步电动机转子电路中串入附加电动势来取代电阻，通过电动势这样一种电源装置吸收转子上的转差功率，并回馈给电网，以实现高效平滑调速——这就是串级调速的思想。 根据电机的可逆性原理，异步电动机既可以从定子输入或输出功率，也可以从转子输入或输出转差功率，因此同时从定子和转子向电动机馈送功率也能达到调速的目的。所以，串级调速又称为双馈调速。 绕线转子电动机的串级调速电路如图5-40所示 。 2、绕线转子异步电动机的串级调速 图5-40 绕线转子电动机的串级调速电路示意图 * 5.6 三相异步电动机的调速 改变电动机的电压调速时，其机械特性如图5-41所示。 从图中看出，降低定子端电压U的调速，若用于恒转矩调速，其调速范围很小。它最适用于转矩随转速降低而减小的负载，如风机类负载，也可用于恒转矩负载。为扩大变压调速的范围，增大启动转矩，限制低速时转子电流，宜采用转子电阻较大的高转差率笼型异步电动机。 3、变压调速 图5-41 变压调速的机械特性曲线图 * 5.6 三相异步电动机的调速 三、电磁调速 异步电动机的电磁调速是通过电磁转差离合器来实现的，其结构如图5-42所示。 图5-42 电磁滑差离合器结构示意图 励磁电流大，磁通增多，磁极与电枢之间较小的转差就能产生较大的电磁转矩，因此转速高；减小励磁电流，磁通减少，磁极与电枢之间较大的转差才能产生足够大的电磁转矩带动负载，因此转速低。当三相异步电动机转速一定时，调节励磁电流If的大小，就可以调节负载的转速。 * 5.6 三相异步电动机的调速 采用电磁转差离合器进行电动机调速具有控制方便、可平滑调速、设备简单、价格低廉等优点，但是机械特性较软，稳定性较差，调速范围小，低