三相异步电动机的电力拖动.ppt

* 图6.28 U1=UN向上变频调速时的机械特性 * 6.4.3 改变转差率调速 (1)转子回路串电阻调速 (2)串级调速 1)串级调速原理 2)串级调速的机械特性 3)晶闸管串级调速系统 （3)调压调速 （4）电磁转差离合器调速 * 图6.29 绕线式异步电动机转子回路串电阻调 * * * 图6.30 串级调速时的机械特性 * 图6.31 晶闸管串级调速系统 * 图6.32 改变异步电动机定子电压 * 图6.33 转子电路电阻较高时改变 * 图6.34 异步电动机改变定子电压 * 图6.35 异步电动机改变定子电压 * 图6.36 电磁转差离合器调速 * 图6.37 电磁转差离合器转矩的产生 * 图6.38 电磁转差离合器机械特性 * 6.5 三相异步电动机的制动运行 三相异步电动机的电磁转矩T与转速n方向相同时，电动机处于电动状态，此时，电机从电网吸收电能并转换为机械能向负载输出，电机运行于机械特性的一、三象限。电动机在拖动负载的工作中，只要电磁转矩T与转速n的方向相反，电动机就处于制动运行状态，此时电机运行于机械特性的二、四象限。 * 6.5.1 能耗制动 一个固定磁场，转子因惯性继续旋转，转子导体切割此磁场，感应产生电动势及转子电流。根据左手定则可以确定此时转子导体所受电磁转矩的方向与转速的方向相反，为制动转矩，电动机进入制动状态。电动机迅速减速，将转子的动能转变为电能消耗在转子回路中，制动是靠消耗动能来实现的，故称为能耗制动。 * 图6.39 异步电动机能耗制动的电路图及机械特性 * * 6.5.2 反接制动 异步电动机的反接制动分定子两相反接制动和转速反向反接制动两种。 (1)定子两相反接制动 (2)转速反向反接制动 * 图6.40 定子两相反接制动的电路图与机械特性 * 图6.41 转速反向反接制动电路图 * 图6.42 转速反向反接制动时的机械特征 * * * 6.5.3 回馈制动 当异步电动机在外力的作用下，使其转速n高于同步转速n1，即n＞n1时，电动机就进入回馈制动状态。其工作原理可简单分析说明如下 * 图6.43 回馈制动时的相量图 * 图6.44 回馈制动时的机械特性 * 图6.45 回馈制动的电路图 * 6.6 绕线式异步电动机调速及制动电阻的计算 调速及制动电阻的计算，目的是要确定一个大小适当的电阻Rf，在绕线式异步电动机调速及制动时串入转子电路，以保证获得运行所需要的调速及制动特性。 * * 图6.10 自耦变压器的一相绕组 * 图6.11 异步电动机星三角 * 图6.12 Y形和△形接法时的电压和电流 * * 6.2.3 软启动 随着电力电子技术的发展，异步电动机的一种新的启动方法——软启动应运而生。软启动的基本原理是在交流电源和电动机之间接入晶闸管电路 * 图6.13 异步电动机软启动器主电路原理图 * 6.2.4 高启动性能的三相鼠笼式异步电动机 为了改善鼠笼式异步电动机的启动性能，可以改变转子槽形，利用“集肤效应”使启动时转子电阻增大，从而增大启动转矩并减小启动电流，在正常运行时转子电阻又能自动变小，基本上不影响运行性能。 * （1）深槽式异步电动机 （2）双鼠笼式异步电动机 * 图6.14 深槽转子导条中沿槽高方向电流的分布 * 图6.15 双鼠笼转子的结构与漏磁通 * 图6.16 双鼠笼式异步电动机的机械特性 * 6.3 三相绕线式异步电动机的启动方法 三相鼠笼式异步电动机直接启动时，启动电流很大，降压启动时，启动转矩又变小，当大、中容量的电动机需要重载启动时，既要启动转矩大，又要启动电流小，鼠笼式异步电动机就无法满足要求，这时应采用三相绕线式异步电动机，在转子回路串电阻或频敏变阻器启动，既能降低启动电流，又能增大启动转矩，一举两得。 * 图6.17 绕线式异步电动机转子串接电阻启动 * 6.3.1 转子回路串电阻启动 绕线式异步电动机转子回路串电阻启动，线路如图6.17所示，启动时，三相转子绕组通过滑环和电刷串接对称电阻，然后将定子绕组接通电源使电动机启动，随电动机转速的上升分段减小电阻，直至电阻完全切除。待转速稳定后可将滑环短接而稳定运行。 * 图6.18 异步电动机的转子电路及启动特性图 * * * * 6.3.2 转子串频敏变阻器启动 绕线式异步电动机转子回路串电阻启动，每级都要同时切除一段三相电阻，所需开关和电阻器较多，控制线路复杂，当级数较多时，设备更为复杂和庞大，不仅增大投资，且维护麻烦。如果采用频敏变阻器，就可克服上述缺点。 * 图6.19 频敏变阻器的结构示意图 * 图6.20 转子串频敏变阻器时的等效电