电机与拖动-第13章.pptVIP

第七节 单相异步电动机 第七节 单相异步电动机 由于正向旋转磁动势和反向旋转磁动势的幅值相等，当转子不动（ ）时，作用在转子上的正向转矩和反向转矩大小相等、方向相反，因而合成转矩等于零，电动机不能起动。可见，只有一个工作绕组时，单相异步电动机没有起动转矩。 如果用外力矩使转子朝正方向转动，则对于同转子旋转方向一致的旋转磁动势 来说，转差率为 第七节 单相异步电动机 对于同转子旋转方向相反的旋转磁动势 来说，转差率为 根据三相异步电动机的理论可知，当 时， 电磁转矩 与转子旋转方向相同。而此时 ，电磁转矩 与转子旋转方向相反。由图13-40看出，当 时， ，因此，电磁转矩 是与旋转方向相同的，只要 大于静阻转矩，撤除外力矩后电动机就可以自行加速到稳态转速。 第七节 单相异步电动机 同样道理，当电动机受反向力矩作用时，只要使 大于静阻转矩，撤除外力矩后电动机也可以自行加速到稳态转速。也就是说，单相绕组的单相电动机无法自行起动，但如受外力矩起动后，单相电动机可以起动，且转动方向与施加外力的方向一致。 三、两相绕组通电时的机械特性 为了解决起动问题，在单相异步电动机的定子上装有与工作绕 组在空间互差 电角度的起动绕组，并在两个绕组中通入在时间上有一定相位差（最好是互差 电角度）的电流。 第六节 三相异步电动机的制动 （二）回馈制动的功率关系 回馈制动时，电磁转矩与同步转速符号相反，所以电磁功率为 表明电磁功率是从转子通过气隙传递到定子的。 电动机轴上输出的机械功率 ，因 变负而变负，故此时异步电动机由轴上输入（即吸收）机械功率。此时的总机械功率为 第六节 三相异步电动机的制动 表明总机械功率也是输入的。 从上式可以看出，电动机把总机械功率变为电能，其中一部分变成电磁功率 ，经定子回馈给电网 （ ）；另一部分变 成转差功率 （ ）消耗在转子电路中。 （三）回馈制动的应用 （1）当异步电动机带动提升机构时，可以工作在回馈制动状态下放位能负载。 第六节 三相异步电动机的制动 （2）当异步电动机采用变频方法和变极方法调速时，在从高速降到低速的过程中，可以靠回馈制动实现迅速减速。回馈制动能将机械能变为电能回馈给电网，可节约电能。 （3）回馈制动是在高于同步转速的情况下工作的，所以不能用回馈制动实现迅速停车，也不能在低于同步转速的情况下匀速下放位能负载。 （4）回馈制动时，异步电动机处于发电状态，不过如果定子不接电网，电机不能从电网吸取无功电流建立磁场，就发不出有功电能。这时，如在异步电动机三相定子出线端并上三相电容器提供无功功率即可发出电来，这便是所谓自励式异步发电机。 第六节 三相异步电动机的制动 二、反接制动 对于三相异步电动机，当转子旋转方向与气隙磁场旋转方 向相反时，称为反接制动。在反接制动状态下，其转差率 。 （一）反接制动的实现及其机械特性 １．转子串联电阻，位能转矩使转子反转实现反接制动 在拖动位能负载时，异步电动机转子串接较大电阻接通电源，起动转矩方向与重物产生的负载转矩方向相反，而且 则在重物的作用下将迫使电机反 的方向旋转，并在重物下放的方向加速。 第六节 三相异步电动机的制动 如图13-35所示。其转差率 为 随 的增加， ， 及 都增大，直到满足 （图13-35中的B点），电机转速为 稳定运行，重物匀速下放。图13-35所示机械特性的第四象限（实线部分）即为异步电机转速反向反接制动的机械特性。 转速反向反接制动适用于低速匀速下放重物。 第六节 三相异步电动机的制动 第六节 三相异步电动机的制动 ２．改变定子电源相序实现反接制动 设异步电动机带反抗性负载原来稳定运行于电动状态，如图