电机学04-异步电机10.pptVIP

第10章　异步电动机的起动、调速和制动 第10章　异步电动机的起动、调速和制动 第一节 异步电动机的起动性能 ⑴ 起动电流倍数——尽量小； ⑵ 起动转矩倍数——尽量大； ⑶ 起动时间——尽量短； ⑷ 起动时能量消耗与发热——少； ⑸ 起动设备的简单性和可靠性 ⑹ 起动中的过渡过程 要求：在起动时有较大的起动转矩（倍数），较小的起动电流（倍数） 二、异步电动机的起动性能 1、最初起动电流： 三、影响起动的因素： 供电系统的容量 负载的性质 起动的频繁程度 2、负载性质对起动方式的要求 第二节 谐波转矩及其对起动的影响 一、异步电机的高次谐波磁场产生的原因 1、绕组磁势非正弦分布 绕组磁势产生的高次谐波磁势称为绕组谐波磁势。 计算结果： 2、定、转子齿槽存在引起磁导齿谐波 3、电机磁路系统的饱和程度不均匀 例如：在磁势波幅值附近的齿高度饱和，而在磁密较小处则不饱和，致使在铁芯中磁阻不一致。 二、高次谐波磁场产生的附加转矩及其对起动的影响 在定转子磁场中，如两磁场极对数相同，且以同一转速同方向旋转就有可能产生平均转矩。 由高次谐波产生的附加转矩，按性质又可分为异步转矩和同步转矩两类。 1．异步附加转矩 异步转矩是由定子旋转磁场与由该磁场感应的转子电流所产生的转子磁场相互作用所产生的转矩，其中只有极对数相同的磁场才会产生异步转矩。 异步：在转子转速不等于同步速时，才会感应转子电流而形成转矩。 v次谐波转差率 2．同步附加转矩 由独立来源的极对数相同的两个磁场以相同转速且同方向旋转（当相对静止时）而产生的转矩。 如定子磁场超前转子磁场，产生正向转矩(电动转矩)。如转子磁场超前定子磁场，便产生反向转矩。如果不是同步旋转，其平均转矩等于零。 特点：两磁场彼此独立，只在某一特定转速下产生同步转矩 定子齿谐波磁场和转子齿谐波磁场部是独立的，且磁场较强，如齿槽配合不当，有可能使齿谐波磁场满足极对数相同条件，在某一特定转速下形成较强的同步转矩。 三、削弱和消去附加转矩的措施 减小谐波磁场的大小，或削弱其作用 1．适当的短距（如削弱5、7次谐波） 2．斜槽（削弱齿谐波——与基波绕组系数相同） 3．槽配合 4．减少气隙磁导的变化（如半闭口槽或闭口槽） 5．增大气隙 斜槽对谐波磁场，相当于分布绕组的作用 槽配合 定转子一阶齿谐波 第三节 笼型电动机的起动 一、全压直接起动： 是利用开关或接触器把电动机直接投入电网。 二、降压起动 ㈠ 自耦变压器降压起动 ㈡ 丫-? 起动 适用于在正常运行时定子绕组按三角形连接的电机。 起动时，使定子绕组为星形连接，待转速上升到额定转速后，再换接成三角形连接。如图。 ㈢ 延边三角形换接开关降压起动 三、深槽和双笼式异步电动机 2、正常运行时 在正常运行时，由于转子电流的频率很低，槽导体的漏抗比电阻小得多，槽中电流将依电阻而均匀分布，转子电阻恢复到固有的直流电阻。 ㈡ 双鼠笼式异步电动机 ⑴ 起动时 ① 转子电流的频率f2=f1，转子漏抗大于转子电阻，电流分配决定于漏抗。 ⑵ 起动过程结束后 ①转子电流的频率很小，内层鼠笼的漏抗很小，两个鼠笼转子的电流分配决定于电阻。 第四节 笼型异步电动机的调速 一、异步电动机调速方法 2、异步电动机的转速： 二、变频调速 改变供电电源的频率，可以改变转子的转速，为无级调速。 二、变频调速 三、变极调速 定子绕组需有特殊的绕法，使绕组的极对数能随外部接线的改变而改变。属于分级调速，具有两种不同转速的电动机称为双速电动机。（转子为鼠笼式） 变极电机定子绕组的绕制有两种方法： 1、双绕组变极 2．单绕组变极 一套定子绕组，通过不同接法构成不同极对数。 变极电动机为鼠笼式转子，它可以随着定子极对数的改变而自动改变极对数。 四、改变外施电压调速 负载转矩T保持不变 当外施电压U1下降为额定值的x倍时，s增加原有值的1/x2倍。 负载性质为变转矩时： 第五节 绕线转子异步电动机的起动和调速 一、线绕转子异步电动机的起动 起动时，能通过集电环在转子回路中串入附加电阻，限制起动电流，提高起动转矩。 1、转子串电阻的起动 起动开始时，使全部电阻均串入转子回路，随着转速的上升，电磁转矩将减小。 二、线绕转子异步电动机调速 1、在转子回路中接入变阻器调速 2、串级调速 在转子回路串入与转子电势sE2