第6章 三相异步电机的电力拖动.ppt

调速性质的分析：假定变频调速过程中电机的功率因数、效率均不变，为了充分利用电动机，每相绕组中的电流应保持额定值不变。此时，三相异步电动机的输出功率和输出转矩分别满足下列关系：（7-20）（7-21）结论：由于基频以下的调速过程中保持=常数，基频以下的变频调速属于恒转矩调速，其输出功率正比于定子频率（或转速）（见图7.19）。图7.19三相异步电动机变频调速时所容许的输出转矩、输出功率与频率之间的关系第30页，共52页，星期日，2025年，2月5日b、基频以上的变频调速当定子频率超过基频时，受电机绕组绝缘耐压的限制，定子电压无法进一步提高，只能保持。此时，三相异步电动机变频调速时的机械特性仍由式（6-121）得出：（7-22）最大电磁转矩由式（6-125）给出：（7-23）临界转差率由式（6-124）给出：第31页，共52页，星期日，2025年，2月5日（7-24）由上式得对应于最大转矩时的转速为：（7-25）结论：最大转矩处的转速降与频率无关，即机械特性的硬度保持不变。图7.20给出了三相异步电动机变频调速时的典型机械特性。图7.20三相异步电动机基频以上变频调速时的机械特性()第32页，共52页，星期日，2025年，2月5日调速性质的分析：假定基频以上变频调速过程中电机的功率因数、效率均不变，每相绕组中的电流仍保持额定值不变。此时，三相异步电动机的输出功率和输出转矩分别满足下列关系：（7-20）（7-21）结论：由于基频以上的调速过程中保持，基频以上的变频调速属于恒功率调速，其输出转矩反比于定子绕组的供电频率（或转速）（见图7.19中的虚线所示）。一般结论：基频以下为恒转矩调速；基频以上为恒功率调速；变频调速过程中，异步电动机机械特性的硬度保持不变，调速范围宽；频率连续可调，可以实现无级调速。第33页，共52页，星期日，2025年，2月5日C、改变转差率的调速对于改变转差实现调速的方案，其效率可由下式给出：（7-26）上式表明，转子转速越低，效率越低。因此，一般来说，改变转差率的调速方案的经济性较差。下面针对目前常用的调速方法（改变定子电压的调压调速、转子绕组串电阻调速、利用滑差离合器调节转速以及双馈调速与串级调速）介绍如下：a、改变定子电压调速一般三相异步电动机调压调速的人工机械特性如图7.22a所示。图7.22三相异步电动机的降压调速第34页，共52页，星期日，2025年，2月5日由图7.22a可见，对风机、泵类负载，其调速范围较宽，故调压调速特别适用于风机、泵类负载。对恒转矩负载，调压调速的范围较小，而对于高转差率电机（如双鼠笼式或深槽式鼠笼异步电机），则可得到较宽的调速范围，如图7.22b所示。为了提高调压调速机械特性的硬度，增大鼠笼式异步电动机的调速范围，可采用如下两种方案：采用转速闭环的方案（见图7.23）；将调压调速与变极调速结合。图7.23具有速度反馈的异步电动机调压调速系统第35页，共52页，星期日，2025年，2月5日调速性质的分析：根据可见，调压调速时电磁转矩与转差率成反比。结论：调压调速既不属于恒转矩调速也非恒功率调速。b、绕线式异步电动机的转子串电阻调速三相绕线式异步电动机转子串电阻的人工机械特性如图7.24所示。图7.24绕线式异步电动机转子串电阻的人工机械特性结论：外加转子电阻越大，则转子转差率越大，转速越低。第36页，共52页，星期日，2025年，2月5日调速性质的分析：考虑到，由于电源电压保持不变，故主磁通为定值。调速过程中，为了充分利用电动机的绕组，要求保持，于是有：由上式可得：（7-27）根据式（7-27）得转子回路的功率因数为：因此，电磁转矩为：结论：转子串电阻调速属于恒转矩调速。第37页，共52页，星期日，2025年，2月5日第1页，共52页，星期日，2025年，2月5日三相异步电动机的各种起动、调速和制动反转方法，各种方法的工作原理与相应的机械特性。内容简介