模块二 三相异步电动机 及其电力拖动

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北北北北北北 Beihai vocational college 北北北北北北 北北北北 北北北 北北北北北北北 北北北北北北

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模块二 三相异步电动机 及其电力拖动. 2-1 概述 2-2 三相异步电动机的结构 2-3 三相异步电动机的基本工作原理 2-4 三相异步电动机的绕组 2-5 三相异步电动机的运行原理与工作特性. 三相异步电动机. 异步电机是交流旋转电机,主要用作电动机。 异步电动机的转速与电网频率有关,还随负载的大小而变。. 2-1 概 述. 1. 异步电动机的优、缺点:. 优点:结构简单、运行可靠,成本低廉,效率较高。 - PowerPoint PPT Presentation

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模块二 三相异步电动机

及其电力拖动

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三相异步电动机三相异步电动机2-1 2-1 概述概述2-22-2 三相异步电动机的结构三相异步电动机的结构2-3 2-3 三相异步电动机的基本工作原理三相异步电动机的基本工作原理2-4 2-4 三相异步电动机的绕组三相异步电动机的绕组2-5 2-5 三相异步电动机的运行原理与工作特性三相异步电动机的运行原理与工作特性

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2-1 2-1 概 述概 述 异步电机是交流旋转电机,主要用作电动机。异步电机是交流旋转电机,主要用作电动机。 异步电动机的转速与电网频率有关,还随负载的大异步电动机的转速与电网频率有关,还随负载的大

小而变。小而变。

1. 异步电动机的优、缺点:异步电动机的优、缺点:

优点:结构简单、运行可靠,成本低廉,效率优点:结构简单、运行可靠,成本低廉,效率较高。较高。 缺点:需从电网吸收感性无功功率,降低了电缺点:需从电网吸收感性无功功率,降低了电网的无功功率;起动、调速性能不好。网的无功功率;起动、调速性能不好。

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2.2. 主要分类主要分类

按相数分:单相、三相按相数分:单相、三相

按转子绕组形式:绕线式、鼠笼式按转子绕组形式:绕线式、鼠笼式

按尺寸、功率:大、中、小按尺寸、功率:大、中、小

按防护形式:开启式、防护式、封闭式按防护形式:开启式、防护式、封闭式

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2-3三相异步电动机的结构

一、定子

1.定子铁心:由导磁性能很好的硅钢片叠成——导磁部分。2、定子绕组:放在定子铁心内圆槽内——导电部分。

3、机座:固定定子铁心及端盖,具有较强的机械强度和刚度。

4、端盖

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下面是它主要部件的拆分图。

右图是一台三相鼠笼型异步电动机的外形图。

2-2 三相异步电动机的基本结构

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一、定子

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1. 定子铁芯 ---- 磁路部分

2. 定子绕组 ---- 电路部分

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3. 机座

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二、转 子

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1. 转子铁心:由硅钢片叠成,也是磁路的一部分。

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2. 转子绕组

1)鼠笼式转子:转子铁心的每个槽内插入一根裸导条,形成一个多相对称短路绕组。

2)绕线式转子:转子绕组为三相对称绕组,嵌放在转子铁心槽内。

绕线型异步电动机鼠笼型异步电动机按转子结构分

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鼠笼型转子铁心和绕组结构示意图

三相绕线型转子结构图

能在转子回路串入附加电阻以改善异步电动机的起动和调速性能,但绕线转子造价高,制造工艺和维修较复杂

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异步电动机的气隙是均匀的。大小为机械条件所能允许达到的最小值。

四、气隙

三、其他附件1 、轴承2、轴承端盖3、风扇

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五、电动机铭牌 五、电动机铭牌 异步电动机铭牌

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1.1. 型号 型号 型号: Y90L-4

Y----- 异步电动机 ; 90----- 中心高 90mm; L------ 长机座 ; 4------ 4 极。

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例如:例如: Y 112S-6Y 112S-6

产品代号:异步电动机

极数 6 极

规格代号:中心高112mm

短机座

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IPIP 防护等级 防护等级 IPIP 防护等级是由两个数字所组成,第一个防护等级是由两个数字所组成,第一个

数字表示电器离尘、防止外物侵入的等级,数字表示电器离尘、防止外物侵入的等级,第二个数字表示电器防湿气、防水侵入的第二个数字表示电器防湿气、防水侵入的密闭程度,数字越大表示其防护等级越高 。密闭程度,数字越大表示其防护等级越高 。

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第一个标示数字 防护等级 定义第一个标示数字 防护等级 定义 0 0 没有防护 对外界的人或无特殊防护没有防护 对外界的人或无特殊防护 1 1 防止大于防止大于 50mm50mm 的固体物侵入 防止人体(如手掌)因意外而的固体物侵入 防止人体(如手掌)因意外而

接触到电器内部的零件。防止较大 尺寸(直径大于接触到电器内部的零件。防止较大 尺寸(直径大于 50mm50mm )的)的外物侵入外物侵入

2 2 防止大于防止大于 12mm12mm 的固体物侵入 防止人的手指接触到电器内部的固体物侵入 防止人的手指接触到电器内部的零件防止中等尺寸(直径大于的零件防止中等尺寸(直径大于 12mm12mm )外物侵入。)外物侵入。

3 3 防止大于防止大于 2.5mm2.5mm 的固体物侵入 防止直径或厚度大于的固体物侵入 防止直径或厚度大于 2.5mm2.5mm 的的工具、电线或类似的细节小外物侵入而接触到电器内部的零件。工具、电线或类似的细节小外物侵入而接触到电器内部的零件。

4 4 防止大于防止大于 1.0mm1.0mm 的固体物侵入 防止直径或厚度大于的固体物侵入 防止直径或厚度大于 1.0mm1.0mm 的的工具、电线或类似的细节小外物侵入而接触到电器内部的零件。工具、电线或类似的细节小外物侵入而接触到电器内部的零件。

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5 5 防尘 完全防止外物侵入,虽不能完全防防尘 完全防止外物侵入,虽不能完全防止灰尘进入,但侵入的灰尘量并不会影响止灰尘进入,但侵入的灰尘量并不会影响电器的正常工作。电器的正常工作。6 6 防尘 完全防止外物侵入,且可完全防止防尘 完全防止外物侵入,且可完全防止灰尘进入。灰尘进入。

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第二个标示数字 防护等级 定义第二个标示数字 防护等级 定义

0 0 没有防护 没有防护没有防护 没有防护 1 1 防止滴水侵入 垂直滴下的水滴(如凝结水)对电器不会造防止滴水侵入 垂直滴下的水滴(如凝结水)对电器不会造

成有害影响。成有害影响。 2 2 倾斜倾斜 1515 度时仍可防止滴水侵入 当电器由垂直倾斜至度时仍可防止滴水侵入 当电器由垂直倾斜至 1515 度度

时,滴水对灯具不会造成有害影响时,滴水对灯具不会造成有害影响 3 3 防止喷洒的水侵入 防雨,或防止与垂直的夹角小于防止喷洒的水侵入 防雨,或防止与垂直的夹角小于 6060 度的度的

方向所喷洒的水进入电器造成损害。方向所喷洒的水进入电器造成损害。 4 4 防止飞溅的水侵入 防止个方向飞溅而来的水进入电器造成防止飞溅的水侵入 防止个方向飞溅而来的水进入电器造成

损害。损害。 5 5 防止喷射的水侵入 防止来自各方向喷嘴射出的水进入电器防止喷射的水侵入 防止来自各方向喷嘴射出的水进入电器

内造成损害。内造成损害。

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6 6 防止大浪的侵入 装设于甲板上的电器,防止因大防止大浪的侵入 装设于甲板上的电器,防止因大浪的侵袭而进入造成损坏。浪的侵袭而进入造成损坏。7 7 防止浸水时水的侵入电器浸在水中一定时间或水防止浸水时水的侵入电器浸在水中一定时间或水压在一定的标准以下能确保不因进水而造成损坏。压在一定的标准以下能确保不因进水而造成损坏。8 8 防止沉没时水的侵入电器无限期的沉没在指定水防止沉没时水的侵入电器无限期的沉没在指定水压的状况下,能确保不因进水而造成损坏。压的状况下,能确保不因进水而造成损坏。

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电机的工作制 电机的工作制 电机的工作制是对电机承受负载情况的说明,它包括启动、电制动、空载、电机的工作制是对电机承受负载情况的说明,它包括启动、电制动、空载、

断能停转以及这些阶段的持续时间和先后顺序,工作制分以下断能停转以及这些阶段的持续时间和先后顺序,工作制分以下 99 类:类:

1 1  连续工作制:在恒定负载下的运行时间足以达到热稳定。连续工作制:在恒定负载下的运行时间足以达到热稳定。

2. 2. 短时工作制:在恒定负载下按给定的时间运行,该时间不足以达到热稳短时工作制:在恒定负载下按给定的时间运行,该时间不足以达到热稳

定,随之即断能停转足够时间,使电机再度冷却到与冷却介质温度之差在定,随之即断能停转足够时间,使电机再度冷却到与冷却介质温度之差在 2K2K

以内。以内。

3.3. 断续周期工作制:按一系列相同的工作周期运行,每一周期包括一段恒断续周期工作制:按一系列相同的工作周期运行,每一周期包括一段恒

定负载运行时间和一段断能停转时间。这种工作制中的每一周期的起动电流定负载运行时间和一段断能停转时间。这种工作制中的每一周期的起动电流

不致对温升产生显著影响。不致对温升产生显著影响。

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   4.4.包括起动的断续周期工作制:按一系列相同的工作周期运行,每一周包括起动的断续周期工作制:按一系列相同的工作周期运行,每一周期包括一段对温升有显著影响的起动时间、一段恒定负载运行时间和一段期包括一段对温升有显著影响的起动时间、一段恒定负载运行时间和一段断能停转时间。断能停转时间。

5.5.包括电制动的断续周期工作制:按一系列相同的工作周期运行,每一包括电制动的断续周期工作制:按一系列相同的工作周期运行,每一周期包括一段起动时间、一段恒定负载运行时间、一段快速电制动时间和周期包括一段起动时间、一段恒定负载运行时间、一段快速电制动时间和一段断能停转时间。一段断能停转时间。 6. 6. 连续周期工作制:按一系列相同的工作周期运行,每一周期包括一连续周期工作制:按一系列相同的工作周期运行,每一周期包括一段恒定负载运行时间和一段空载运行时间,但无断能停转时间。段恒定负载运行时间和一段空载运行时间,但无断能停转时间。 7. 7. 包括电制动的连续周期工作制:按一系列相同的工作周期运行,每包括电制动的连续周期工作制:按一系列相同的工作周期运行,每一周期包括一段起动时间、一段恒定负载运行时间和一段快速电制动时间,一周期包括一段起动时间、一段恒定负载运行时间和一段快速电制动时间,但无断能停转时间。但无断能停转时间。 8.8.包括变速变负载的连续周期工作制:按一系列相同的工作周期运行,包括变速变负载的连续周期工作制:按一系列相同的工作周期运行,每一周期包括一段在预定转速下恒定负载运行时间,和一段或几段在不同每一周期包括一段在预定转速下恒定负载运行时间,和一段或几段在不同转速下的其它恒定负载的运行时间,但无断能停转时间。转速下的其它恒定负载的运行时间,但无断能停转时间。 9. 9. 负载和转速非周期性变化工作制:负载和转速在允许的范围内变化负载和转速非周期性变化工作制:负载和转速在允许的范围内变化的非周期工作制。这种工作制包括经常过载,其值可远远超过满载的非周期工作制。这种工作制包括经常过载,其值可远远超过满载

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2.2. 额定值 额定值 额定电压额定电压 UUNN :电动机在额定情况下运行:电动机在额定情况下运行 ,,施加施加

在定子绕组上的线电压值,单位为在定子绕组上的线电压值,单位为 VV 、、 kVkV 。 。 额定电流额定电流 IINN :电动机在额定电压、额定频率下轴:电动机在额定电压、额定频率下轴端输出额定功率时,定子绕组的线电流值,单位端输出额定功率时,定子绕组的线电流值,单位为为 AA 、、 kAkA 。 。

额定功率额定功率 PPNN :电动机在额定情况下运行,轴上:电动机在额定情况下运行,轴上输出的机械功率, 单位为输出的机械功率, 单位为WW ,, KwKw 。 。

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额定转速 nN :电动机在额定电压、额定频率、轴端输出额定功率时,转子的转速,单位为 r/min 。

额定频率 fN : 50Hz 。

额功率因数 cosφN :电动机在额定情况下运行时的功率因数。

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额定功率、额定电压、额定电流之额定功率、额定电压、额定电流之间的关系间的关系

)KW(cosIUP NNNNN3103

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对中、小容量的低压异步电动机,通常定子三相绕组的六个出线头都引出,这样可根据需要灵活地接成“ Y”形或“ D”形。

U1 V1 W1 U1 V1 W1

W2 U 2 V2 W2 U2 V2

D联结Y联结

3. 绕组接线

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图 2-3 三相交流电动机定子 三相绕组排列示意图

2-3 2-3 异步电动机工作原理异步电动机工作原理

右图为三相异步电动机定子绕组结构示意图,在定子空间各相差 1200 电角度的铁心槽中布置有三相绕组U1U2 、 V1V2 、 W1W2,三相绕组接成星形或三角形连接。

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1.旋转磁场及其产生

当三相对称电流通过三相对称绕组时 ,产生一个大小不变 , 转速一定的旋转磁场即圆形旋转磁场。 -- 右手定则:大拇指指电流方向,弯曲四指 为磁场方向。

N SN

NN S

S S

两极磁场及其产生

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四极旋转磁场及其产生四极旋转磁场及其产生

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四极旋转磁场及其产生四极旋转磁场及其产生

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2. 2. 旋转磁场的旋转方向旋转磁场的旋转方向

由上图可知 , 流入三相定子绕组的电流是按U→V→W 的相序达到最大值的; 而由图可知 , 旋转磁场的旋转方向也是从 U 相绕组轴线转向 V 相绕组轴线 ,再转向 W 相绕组轴线的 ,即按U→V→W 的顺序旋转(图中为顺时针方向) , 因此 , 在三相定子绕组空间排序不变的条件下 ,旋转磁场的转向取决于三相电流的相序 ,即从电流超前相转向电流滞后相 ,若要改变旋转磁场的方向,只需将三相电源进线中的任意两相对调即可。

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3. 3. 旋转磁场的旋转速度旋转磁场的旋转速度

1n

上图中 P=1 时三相电流随时间变化一个周期时 , 旋转磁场在空间相应地转过 360°, 即电流变化一次 , 旋转磁场转过一转 , 因此 , 电流每秒钟变化 (即频率)次 , 则旋转磁场每秒钟转过 转。由此可知 , 在旋转磁场为一对磁极即p=1 的情况下 , 其转速 为:

1f

1f

min60 11 rfn

具有 对磁极的旋转磁场的转速为:p minr

60 11 p

fn

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二、三相异步电动机的旋转原理

U2U1

W2 V1

W1V2

1n

n

1. 转子转动原理(1) 电生磁:三相对称绕组通往三相对称电流产生圆形旋转磁场。 -- 右手螺旋定则(2) 磁生电:旋转磁场切割转子导体感应电动势和电流。相对运动及右手定则(3) 电磁力:转子载流(有功分量电流)体在磁场作用下受电磁力作用,形成电磁转矩,驱动电动机旋转,将电能转化为机械能。 -- 左手定则

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2. 转差率

1

1

n ns

n

转差率是异步电机的一个基本物理量,它反映电机的各种运行情况。

转子未转动时, ;s,n 10 电机理想空载时, .s,nn 01

作为电动机,转速在 1~0 n 范围内变化,转差率在 0~1范围内变。

11n = ( - s)n

同步转速与转子转速之差与同步转速的比值称为转差率,用 s表示,即:

( 0<s<1 )

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“异步”的物理意义:转子转速 n 低于同步转速: n < n1 。

负载越大,转速越低,转差率越大;反之,转差率越小。转差率的大小能够反映电机的转速大小或负载大小。电机的转速为:

额定运行时,转差率一般在 0.01- 0.06之间,即电机转速接近同步速。

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3.3. 异步电动机的三种运行状态异步电动机的三种运行状态

•电动机运行状态( 0<s<1,0<n<n1 )

•发电机运行状态( -∞<s<0, n1<n<+∞ ) •电磁制动状态( 1<s<+∞, -∞<n<0 )

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N

S

n1

.

+

N

S

n1

.

+

N

S

n1

.

+

S 1 0

n n n

电动机运行状态0<s<1,0<n<n1

发电机运行状态-∞<s<0,

n1<n<+∞

电磁制动状态1<s<+∞, -∞<n<0

TemTem TemTem Tem

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异步电动机的三种运行状态的比较

机械能转变为电能机械能转变为电能电能和机械能变电能和机械能变成内能成内能

电能转变为机械电能转变为机械能能能量关系能量关系

制动制动制动制动驱动驱动电磁转矩电磁转矩转差率转差率转速转速

外力使电机快速旋外力使电机快速旋转转

外力使电机沿磁外力使电机沿磁场反方向旋转场反方向旋转

定子绕组接对称定子绕组接对称电源电源实现实现

发电机发电机电磁制动电磁制动电动机电动机状态状态

10 < n < n 0n < 1n > n

10 s 1s 0s

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2-4 2-4 三相异步电动机的定子绕组三相异步电动机的定子绕组

交流绕组的基本知识 交流绕组的基本知识

三相单层绕组 三相单层绕组

三相双层绕组 三相双层绕组

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一、一、绕组的分类绕组的分类

按槽内层数分:单层绕组、双层绕组、按槽内层数分:单层绕组、双层绕组、 单双层混合绕组单双层混合绕组按每极每相所占的槽数分:整数槽绕组、 按每极每相所占的槽数分:整数槽绕组、 分数槽绕组 分数槽绕组 按绕组的结构和形状分:链式绕组、同心式按绕组的结构和形状分:链式绕组、同心式

绕组、交叉式绕组、叠绕组和波绕组绕组、交叉式绕组、叠绕组和波绕组

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二、定子绕组的常用术语

2. 极距 两个相邻磁极轴线之间沿定子铁心内表面

的距离。若定子的槽数为 Z,磁极对数为 p,

则极距:Z

=2 p

3. 线圈节距 y

一个线圈的两个有效边之间所跨的距离称为线圈的节距。.y 的绕组为整距绕组 .y 的绕组为短距绕组

τ1. 线圈、线圈组、绕组

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每一个极面下每相所占的槽数为

5.每极每相槽数

q

2

Zq =

pm6. 极相组一个磁极下属于同一相的线圈按一定方式串联成的线圈组

4.电角度 p电角度 机械角度

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7.7.相带相带 ------每个极面下的导体平均分给各相,则每一相绕组在每个极面下所占的范围,用电角每个极面下的导体平均分给各相,则每一相绕组在每个极面下所占的范围,用电角度表示称为相带。度表示称为相带。

相带分布规律: 相带分布规律: U1U1、、 W2W2、、 V1V1、、 U2U2、、 W1W1、、 V2V2

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三、三相定子绕组的分布与连接1. 分极:每极 1800电角度,分相:每极三等分 600

2. 三相绕组对称,每相绕组串联的总匝数应相等且空间上相差 120°,引出线相隔 120°电角度

3.同一绕组的各有效边在同性磁极下的电流方向相同,异性磁极下的电流方向相反

4.线圈之间的连接应顺着电流方向进行

5.线圈端部长度应尽量短。绕组的绝缘和机械强度可靠,散热条件好;

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四、 三相单层绕组 单层绕组的每个槽内只放一个线圈边,电机的线圈总数等于定子槽数的一半。单层绕组分为链式、交叉式和同心式绕组。 单层链式绕组由形状、几何尺寸和节距相同的线圈连接而成,整个外形如长链。

链式绕组的每个线圈节距相等并且制造方便;线圈端部连线较短并且省铜。主要用于q=2的 4、 6、 8极小型三相异步电动机。

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1. 绕组展开图作图步骤: 1)计算极距 τ 、每极每相槽数 q、槽距角α 。 2)分相(根据q=2,按 60°相带分相)。 3 )组成线圈,构成一相绕组。( 4个线圈)

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2-4 2-4 三相单层绕组三相单层绕组

1 )计算极距 τ 、每极每相槽数 q 、槽距角 α 。

64

24

2

p

Z

00

3024

3602360

Z

p

2322

24

2

pm

Zq

2.举例:作 Z=24 , 2p=4 单层链式绕组展开图。

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2)划分相带(根据q=2,按 60°相带分相)。

AA(( UU11 ))

Z Z (( WW22 ))

B B (( V1V1))

X X (( U2U2))

C C (( WW11 ))

Y Y (( V2V2))

第第11对对

11 ,,22

33 ,,44

55 ,,66

77 ,, 88 99 ,, 1100

1111 ,,1212

第第2 2 对对

1313 ,,1414

1515 ,,1616

1717 ,,1818

1919 ,,2020

2121 ,,2222

2323 ,,2424X

C

2

1

4

3

6

5

78

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

1920

21

22

23

24

B

Y A

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3 )画平行线代表槽和元件有效边、分极、分相、标上电流方向

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4)组成线圈,构成一相绕组。( 4个线圈)

U2

N S N S

1 2 3 5 64 117 8 9 10 12 13 14 15 16 17 1819 20 21 22 23 24

U1

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三相单层绕组三相单层绕组 (U(U 相)相)

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三相单层绕组三相单层绕组

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优点

不适宜于大中型电机

元件少,结构简单,嵌线方便,槽内无层间绝缘

广泛应用于 10kW以下的异步电动机定子绕组

单层绕组为整距绕组

缺点电动势和磁动势波形较差

铁损和噪声较大

起动性能较差

3. 三相单层绕组的优缺点

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五、 三相双层绕组 双层绕组每个槽内放上、下两层线圈的有效边,线圈的每一个有效边放在某一槽的上层,另一个有效边则放置在相隔为y 的另一槽的下层。

双层绕组分双层叠绕组(如图 2a=1)和双层波绕组(略)。

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举例 2-10Z=36 , 2p=4

1. 计算极距 τ 、每极每相槽数 q 、槽距角 α 。

94

36

2

p

Z

00

2036

3602360

Z

p

3322

36

2

pm

Zq

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2.划分相带(根据q=3,按 60°相带分相)。

AA (( U1U1))

Z Z (( W2W2 ))

B B (( V1V1 ))

X X (( U2U2 ))

C C (( W1W1 ))

Y Y (( V2V2 ))

第第 11对对

11 ,, 22 , , 33

4 4 ,, 55 ,,66

77 ,, 88 , , 99

10 10 ,, 1111 ,, 1212

1313 ,, 14 14 , , 1515

16 16 ,, 17 17 ,, 1818

第第 2 2 对对

1919 ,, 2020, , 2121

2222 ,, 2323,, 2424

2525 ,, 2626,, 2727

2828 ,, 2929,, 3030

3131 ,, 3232 ,,3333

3434 ,, 3535,, 3636

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3. 组成线圈,构成一相绕组。( 4个线圈)

N S N S

1 3 5 7 9

U1 U2

353331291 13 15 17 1911 23 25 2721

Y=7

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UU相绕组展开图相绕组展开图

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双层绕组的优点: 可以任意选择合适的节距来改善电动势和磁动势的波形。

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2-52-5 三相异步电动机的运行原理与工作特性三相异步电动机的运行原理与工作特性一、三相异步电动机的运行原理一、三相异步电动机的运行原理 三相异步电动机与变压器的异同三相异步电动机与变压器的异同 1.1. 旋转磁场对定子绕组的作用旋转磁场对定子绕组的作用 Φ= ΦmsinωtΦ= Φmsinωt

E1=4.44K1N1f1ΦmE1=4.44K1N1f1Φm

U1≈E1=4.44K1N1f1ΦmU1≈E1=4.44K1N1f1Φm

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2.2. 旋转磁场对转子绕组的作用旋转磁场对转子绕组的作用 EE22=4.44K=4.44K22NN22ff22ΦΦmm=4.44K=4.44K22NN2s2sff11ΦΦmm

当转子不转时当转子不转时 s=1s=1 ,感应电动势,感应电动势 EE2020

EE2020=4.44K=4.44K22NN22ff11ΦΦmm

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二、功率转换过程二、功率转换过程

异步电动机负载运行时异步电动机负载运行时 , , 由电源供给的从定子绕由电源供给的从定子绕组输入的电功率为组输入的电功率为 PP11 , , PP 11 的一小部分消耗于定子的一小部分消耗于定子电阻上的定子铜损耗 电阻上的定子铜损耗 PPCu1Cu1 , , 还有一小部分消耗于还有一小部分消耗于定子铁心中的铁损耗 定子铁心中的铁损耗 PPFeFe , , 余下的大部分电功率借余下的大部分电功率借助于气隙旋转磁场由定子传送到转子助于气隙旋转磁场由定子传送到转子 , , 这部分功率这部分功率就是异步电动机的电磁功率就是异步电动机的电磁功率 PPemem 。电磁功率。电磁功率 PPemem传传递到转子以后 递到转子以后 , , 必伴生转子电流必伴生转子电流 , , 电流在转子绕组电流在转子绕组中流过 中流过 , , 在转子电阻上又产生了转子铜损耗在转子电阻上又产生了转子铜损耗 PPCu2Cu2 。。

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输入功率11111 cosIUmP

定子铜损 12

111 RImpcu

定子铁损 mFe RImp 201

电磁功率s

RImppPP Fecuem

'22'

2111

转子铜损 '2

2'212

2222 RImRImpcu

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机械功率 '2

2'212

222

11R

s

sImR

s

sImPMEC

输出功率 02 pPppPP MECadmecMEC

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功率平衡方程式:功率平衡方程式:

FeCu ppPP 11em电磁功率

2emMEC CupPP 总机械功率

admecMEC2 ppPP 转子输出功率

机械损耗 附加损耗

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工作特性的曲线如图所示:

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三、 三相异步电动机的工作特性1. 转速特性

2

'

2

'

21

2'

2

'

212

coss

IEm

Irm

P

P

em

Cu

)( 2Pfn 是一条稍向下倾斜的曲线。

)( 2Pfn

由 Pcu2= s Pem 得

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60

222

2 nPP

T

异步电动机的输出转矩:

2. 转矩特性

是一条过原点稍向上翘的曲线。)( 22 PfT

)( 22 PfT

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3 、定子电流特性

)(. ,2

.

0

..

III 由 知,空载时: ,很小;

负载时, P2 增加,转子电流增加, I1 也增加。

所以 I1 随 P2 增加而增加。

0

..

. II

)( 21 PfI

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)(cos 21 Pf

空载: 很小;空载: 很小;

负载时,随 ↑, ↑。负载时,随 ↑, ↑。

1cos

1cos2P

4. 定子功率因数特性

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负载时,随着 P2 的增加, η 也增加,当负载增大到可变损耗与不变损耗相等时, η 最大;负载继续增大,铜损增加很快, η 反而下降。

)( 2Pf

PP

P

P

P

21

2

1

5. 效率特性

空载时, P2=0 , η=0 ;

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功率因数特性曲线和效率特性曲线说

明:电机在额定负载附近的 η和 cosφ1

较高,希望在 PN 附近运行。

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三相异步电动机的电力拖动三相异步电动机的电力拖动3.1电力拖动的基本知识

3.2 三相异步电动机的机械特性

3.3 三相异步电动机的起动

3.4 三相异步电动机的调速

3.5 三相异步电动机的制动

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第一节 电力拖动的基本知识 第一节 电力拖动的基本知识

一、电力拖动系统简介一、电力拖动系统简介

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二、电力拖动系统的运动方程二、电力拖动系统的运动方程 转矩平衡方程转矩平衡方程

TT :电动机拖动转矩(电磁转矩),:电动机拖动转矩(电磁转矩), N·mN·m TTLL :工作机械的阻力矩(负载转矩),:工作机械的阻力矩(负载转矩), N·mN·m ΩΩ :拖动系统的转动角速度,:拖动系统的转动角速度, rad/srad/s ,, JJ :拖动系统的转动惯量,:拖动系统的转动惯量, kg·mkg·m

dt

dJTT L

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T= TT= TLL ,, dΩ/dt= 0dΩ/dt= 0 ,系统静止或匀速运动状态,系统静止或匀速运动状态

TT >> TTLL ,, dΩ/dt dΩ/dt >> 00 ,系统处于加速状态,系统处于加速状态

TT << TTLL ,, dΩ/dt dΩ/dt << 0 0 ,系统处于减速状态,系统处于减速状态

dt

dJTT L

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1.1.恒转矩负载的机械特性恒转矩负载的机械特性

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2.2.恒功率负载的机械特性恒功率负载的机械特性

T·Ω=PT·Ω=P

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3.3. 通风机型负载的机械特性通风机型负载的机械特性

2nTL

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三相异步电动机的运行特性是指三相异步电动机的运行特性是指电动机的转速电动机的转速 n n 与电磁转矩与电磁转矩 TTemem 之之间的关系。即间的关系。即

n=f(Tn=f(Temem))

也可由转矩特性曲线表示。即也可由转矩特性曲线表示。即 TTemem=f(s)=f(s)

3-23-2 三相异步电动机的三相异步电动机的机械机械特性特性

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1.1. 物理表达式 物理表达式

22mm cosIΦCT

上式反映了 Tem 产生的物理本质:电磁转矩 由主磁通和转子电流的有功分量 相互作用而产生。

m

2'2 cosI

)75(

)3(2'2

'21

pP

T

UICOSCOSIEmP

em

em

一、三相异步电动机的机械特性一、三相异步电动机的机械特性

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2.2.参数表达式参数表达式::

上式表明:电磁转矩与电源参数(U、上式表明:电磁转矩与电源参数(U、 ff)、结构参)、结构参数(数( rr、、 xx、、 mm、、 pp)和运行参数()和运行参数( ss)有关。)有关。

由上式可作出机械特性曲线 n = f(T)。

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3. 三相异步电动机的机械特性曲线 )( emTfn

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电动机的固有机械特性的几个特殊点:电动机的固有机械特性的几个特殊点:

最大转矩最大转矩点点 BB

起动点起动点AA

同步转同步转速点速点 D D

额定运行额定运行点点 CC

n

0 TN TstTmax

A

B

CD

Tem

0 1 em stn ,s ,T T m m em mn n ,s s ,T T

N m em Nn n ,s s ,T T

1 0 0emn n ,s ,T

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二、三相异步电动机的运行性能二、三相异步电动机的运行性能1.1. 起动状态起动状态 nn=0 =0 (( s=1s=1 )) T=TT=Tstst

2.2.同步转速状态同步转速状态 nn==nn11 (( s=0s=0 )) T=0T=0

3.3.额定转速状态额定转速状态 nn==nnNN (( s=ss=sNN )) T= TT= TNN

4.4.临界转速状态临界转速状态 nn==nncc (( s=ss=sCC ) ) T= TT= Tmm

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N

m

T

T

20

2

X

Rsc

)2( 201

21

Xf

cUTm

6.6. 过载能力过载能力

最大电磁转矩最大电磁转矩 TTmm 和临界转差率和临界转差率 sscc

5.5. 起动转矩倍数起动转矩倍数

N

stst T

T

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补充:起动转矩补充:起动转矩 TTstst 和起动转矩倍数和起动转矩倍数 KKstst (书上没有)(书上没有)

起动转矩 Tst

])()[(2 221

2/211

/2

211

XXRRf

RpUmTst

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结论:当其它参数一定时:

1、起动转矩与电源电压平方成正比;2、频率越高,起动转矩越小;漏抗越大,起动转矩越小;

3、绕线式电动机,转子回路电阻越大,起动转矩先增后减。

N

stst T

T4、起动转矩倍数

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(一)固有机械特性(一)固有机械特性 三相异步电动机的固有机械特性是指电动机在额定电压和额定频率下,按规定的接线方式接线,定子和转子电路不外接电阻或电抗时的机械特性。

s n0

nNsN

nmsm

10 TN Tst Tm

Tem

三、三相异步电动机的稳定运行区三、三相异步电动机的稳定运行区

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三相异步电动机的固有机械特性是指人为地改变电源参数或电动机参数而得到的机械特性。

(二)人为机械特性(二)人为机械特性

•常见的人为机械特性有: 1. 降低定子电压时的人为机械特性;

2. 转子电路串接对称电阻时的人为机械特性;3. 定子电路串接对称电抗或电阻时的人为机械特性。

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1. 1. 降压时的人为机械特性降压时的人为机械特性s n

sm

1 0

TL

UN

0

Tst Tm

Tem

n1

0.8UN

0.64Tst 0.64Tm

下降后 , 和 均下降 , 但 不变 , 和 减少。

1U mT stT

ms stkT

如果电机在定额负载下运行 , 下降后 , 下降 , 增大 , 转子电流因 增大而增大 ,导致电机过载。长期欠压过载运行将使电机过热,减少使用寿命。

1U n s

2 2sE sE

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2.2. 转子回路串电阻时的机械特性转子回路串电阻时的机械特性

r2+Rs3

Tst2

sm2 r2+Rs2

Tst1

sm1 r2+Rs1

Tem

s n

1 0 TstTm

0n1

smr2

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串电阻后,机械特性线性段斜率变大,特性变软。串电阻后 , 、 不变, 增大。n mT ms

在一定范围内增加电阻,可以增加 。当 时 ,若再增加电阻, 减小。

stT

1ms st mT T

stT

1 0 Tst Tm

Tem

s n0

n1

sm R2

Tst

sm R2+Rs

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3.3. 定子串接电抗器时的机械特性定子串接电抗器时的机械特性

1 0 Tm Tem

sm

s n

0n1

Tm’

xst

sm’

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(三)稳定运行的条件(三)稳定运行的条件

稳定运行区域即机械特性的线性段为

是电动机稳定运行的条件 0dS

dT

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三相笼型异步电动机的起动三相笼型异步电动机的起动

三相绕线式异步电动机的起动三相绕线式异步电动机的起动

3-3 3-3 三相异步电动机的起动三相异步电动机的起动

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起动:电动机接到电源上后,从静止状态到稳定运行状态的过程。

对异步电动机的起动要求:①起动电流要小,以减小对电网的冲击;②起动转矩要大,以缩短起动时间;③起动设备简单,可靠。

3-3 3-3 三相异步电动机的起动三相异步电动机的起动一、概述

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1.起动电流大( ki=Ist /IN=4-7) ;2.起动转矩不大( kst=Tst /TN=1-2)

起动转矩不大的原因: 1)功率因数很低;2)气隙磁通减小;使起动转矩 Tst不大。

起动电流大的原因:

异步电动机的起动性能:

起动时 , ( E2S=SE2 ) ,转子感应电动势大 ,使转子电流大 ,根据磁动势平衡关系 ,定子电流必然增大 .

1,0 sn

从公式分析 0 2 2'

st em TT T C I cos

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二、 三相笼型异步电动机的起动二、 三相笼型异步电动机的起动

笼型异步电动机的起动方法有两种 :

优点:设备简单,操作方便;缺点:起动电流大,起动转矩不大。

降压起动直接起动(一)直接起动

直接起动的条件:起动电流倍数

)kW(

)kVAkI 电动机容量

电源容量(3

4

1

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《电力拖动控制线路与技能训练》《电力拖动控制线路与技能训练》 p111p111单向运转控制线路单向运转控制线路

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降压起动的目的是限制起动电流。 起动时,降低加在电动机定子绕组电压,使电动机起动时电压小于额定电压,待电动机转速上升到一定数值后,再使电动机承受额定电压,由此限制起动电流。

常见降压起动方法有三种。

(二)降压起动

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起动时 Y 接;运行时△接。

1.星 -三角( Y-D)降压起动

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适用条件:正常工作时定子绕组需三角形接法的电动机才能采用。

NstY UU3

1起动电压

起动电流 STstY II3

1

起动转距 STstY TT3

1

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《电力拖动控制线路与技能训练》《电力拖动控制线路与技能训练》 p164p164自动自动 Y-△Y-△降压启动线路降压启动线路

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2.2. 串阻(电抗)降压起动串阻(电抗)降压起动

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《电力拖动控制线路与技能训练》《电力拖动控制线路与技能训练》 p153p153 串阻降压启动线路串阻降压启动线路

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3.自耦变压器(补偿器 )降压起动

NA

st Uk

U1

起动电压

起动电流 stN

A

st Ik

I21

1

起动转距 stN

A

st Tk

T2

1

设自耦变压器的变比为 ,( 画图 5.5 等值电路 )

Ak1Ak

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《电力拖动控制线路与技能训练》《电力拖动控制线路与技能训练》 p158p158手动自耦变压器降压启动线手动自耦变压器降压启动线路路

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起动用自耦变压器有 QJ2 型 QJ3 型三个系列。QJ型二个抽头分别为: 65%、 80%。QJ2 型三个抽头分别为: 55%、 64%、 73%。QJ3 型三个抽头分别为: 40%、 50%、 80%。

缺点:设备费用较高。适用于大容量电动机起动。

优点:一般有两、三个抽头,可供不同负载选择。自耦变压器起动的特点

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4.4.延边三角形降压起动—延边三角形降压起动—在在 Y-DY-D 起动的基础上起动的基础上发展起来的发展起来的

起动时接成延边三角形;运行时△接。起动时接成延边三角形;运行时△接。

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三、 双笼型和深槽转子异步电动机动三、 双笼型和深槽转子异步电动机动

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四、 绕线转子异步电动机的起动四、 绕线转子异步电动机的起动

为改善起动性能,绕线型异步电动机的起动方法有两种:

2. 转子回路串频敏变阻器起动

1. 转子回路串对称电阻起动

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1. 转子串对称电阻起动 在转子回路中串入多级对称电阻。起动时,随着转速的升高,逐级切除起动电阻。使整个起动过程有较大的加速转矩,并使起动过程比较平滑。 ①优点:只要在转子回路串入适当的电阻,既可减少起动电流,又可增加起动转矩。 ②适用条件:电动机在重载情况下的起动场合。(起重机、皮带运输机)

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起动过程 电动机由 a点开始起动,经b→c→d→e→f →g→h,完成起动过程。

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实际电路

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《电力拖动控制线路与技能训练》《电力拖动控制线路与技能训练》 p204p204手动转子串电阻启动线路手动转子串电阻启动线路

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2. 转子串接频敏变阻器起动

频敏变阻器是一铁损耗很大的三相电抗器,在起动过程中,能自动、无级的减小电阻保持转矩近似不变,使起动过程平稳、迅速。结构简单,运行可靠,维护方便,应用广泛。

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频敏变阻器的结构频敏变阻器的结构

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铁心损耗

频敏变阻器的工作原理图

转子频率高时铁心损耗大;

转子频率低时铁心损耗小。

Rm

xm

R1

频敏变阻器等效电路

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转子串接频敏变阻器起动原理转子串接频敏变阻器起动原理

起动时, S2断开,转子串入频敏变阻器 ,S1闭合,电机通电开始起动。

起动时 , ,频敏变阻器铁损大 ,反映铁损耗的等效电阻 大 ,相当于转子回路串入一个较大电阻。随着 上升 , 减小 ,铁损减少 ,等效电阻 减小 ,相当于逐渐切除 ,起动结束 ,S2闭合,切除频敏变阻器,转子电路直接短路。

2 1f f

n

2fmR

mR

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转子串接频敏变阻器起动电路

转子串接频敏变阻器起动电路

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《电力拖动控制线路与技能训练》《电力拖动控制线路与技能训练》 p209p209频敏变阻器启动线路频敏变阻器启动线路

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3-4 3-4 三相异步电动机的调速三相异步电动机的调速异步电动机的调速原理

由转速公式得出

p

f)s(n)s(n 1

1

6011

①改变转差率 s 调速(包括调压、转子串电阻、电磁转差离合器调速)

②改变理想空载转速调速(变极、变频串级调速)

异步电动机的调速方法

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三相异步电动机的调速方法三相异步电动机的调速方法一、 变极调速

二、绕线式异步电动机转子串电阻调速

三、降低定子电压调速

四、变频调速

五、电磁调速三相异步电动机(滑差电

动机)

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一、 变极调速

1.变极原理 :每相绕组由两个线圈组成,每个线圈看作一个半相绕组。若两个半相绕组顺向串联,电流同向,可产生 4极磁场;其中一个半相绕组电流反向,可产生 2极磁场。

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变极调速原理变极调速原理

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2. 三种常用的变极连接方式: (2p→p)

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△△/YY/YY双速定子绕组接线图双速定子绕组接线图

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D-YY联结方式变极调速时的机械特性

2

32

3

mYY m

mYY m

stYY st

s s

T T

T T

YY 联接时的阻抗参数为 D-YY联结时的 1/4,电压变为 UYY=UD / ,极数减半 .3

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《电力拖动控制线路与技能训练》 《电力拖动控制线路与技能训练》 p195p195手动双速控制线路手动双速控制线路

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Y/YYY/YY双速定子绕组接线图双速定子绕组接线图

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Y-YY联结变极调速时的机械特性

2

2

mYY mY

mYY mY

stYY stY

s s

T T

T T

YY 联接时的阻抗参数为 Y 联结时的 1/4 ,电压不变,极数减半。注意:变极前后,三相绕组的相序发生改变 ( 电角度问题 ) ,为保证电动机的转向不变,须对调定子两相绕组的出线端。

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二、绕线式异步电动机转子回路串电阻调速

Tst1

sm1 R2+Rs1

Tst2

sm2 R2+Rs2

R2+Rs3

Tem

s n

1 0 TLTm

0n1

smR2

acb

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《电力拖动控制线路与技能训练》 《电力拖动控制线路与技能训练》 p196p196自动双速控制线路自动双速控制线路

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3.3. 绕线式异步电动机转子回路串电阻调速的特点绕线式异步电动机转子回路串电阻调速的特点

优点:设备简单,易于实现。优点:设备简单,易于实现。 缺点:有级调速,调速的平滑性差大,由于机械缺点:有级调速,调速的平滑性差大,由于机械

特性软,调速范围不大,运行效率低,发热严重特性软,调速范围不大,运行效率低,发热严重 适用场合:起重机一类对调速要求不高的场合。适用场合:起重机一类对调速要求不高的场合。

)( NMM

N

PPTT

调速时 T 不变,属于恒转矩调速,适用于恒转矩负载

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三、改变定子电压调速

当定子电压降低时,电动机的同步转速和临界转差率不变,但最大电磁转矩和起动转矩随电压的平方关系减小。通风机负载在不同的电压下都能稳定的运行,(机械特性上的 a1 、 b1 、 c1 )点,以较低的稳定运行速度。对于恒转矩负载电动机只能在机械特性的线性段稳定运行,在不同的电压下稳定的运行点在机械特性上的 a2 、 b2 、 c2 点,电动机的调速范围很窄。

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当定子电压降低时,电动机的同步转速和临界转差率不变,但最大电磁转矩和起动转矩随电压的平方关系减小。通风机负载在不同的电压下都能稳定的运行,(机械特性上的 a1 、 b1 、 c1 )点,以较低的稳定运行速度。对于恒转矩负载电动机只能在机械特性的线性段稳定运行,在不同的电压下稳定的运行点在机械特性上的 a2 、 b2 、 c2 点,电动机的调速范围很窄。

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适应于:泵与风机类负载;

缺点:电动机效率低,温升高。

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四、 变频调速四、 变频调速㈠变频调速简介㈠变频调速简介变频调速优点:变频调速优点:调速范围宽、平滑性好、机械调速范围宽、平滑性好、机械特性较硬,有很好的调速性能,是异步电动机特性较硬,有很好的调速性能,是异步电动机最理想的调速方法。 最理想的调速方法。

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(( 二二 ))变频调速的控制方式 变频调速的控制方式 11.电源电压与频率的配合 .电源电压与频率的配合 单一地调节电源频率,将导致电动机运行性能的恶化,单一地调节电源频率,将导致电动机运行性能的恶化,

由电压平衡方程式由电压平衡方程式 U1≈EU1≈E== 4.44K1N1f1Φm4.44K1N1f1Φm 分析,若电源分析,若电源电压电压 U1 U1 不变,则当频率不变,则当频率 f1f1减小时,主磁通减小时,主磁通 ΦmΦm将增加,将增加,这将导致电动机磁路过分饱和,使励磁电流增大,功率因数这将导致电动机磁路过分饱和,使励磁电流增大,功率因数降低,铁心损耗增加;反之,若频率降低,铁心损耗增加;反之,若频率 f1 f1 增加,则增加,则 ΦmΦm将减将减小,使电动机的电磁转矩及最大转矩下降小,使电动机的电磁转矩及最大转矩下降[ ][ ] ,过载能力,过载能力 λλ减小,电动机容量得不到充减小,电动机容量得不到充分利用。因此,为了使交流电动机能保持较好的运行性能,分利用。因此,为了使交流电动机能保持较好的运行性能,要求在调节要求在调节 f1 f1 的同时,改变定子电压的同时,改变定子电压 U1U1 ,以维持最大磁,以维持最大磁通通 Φm Φm 不变,或保持电动机的过载能力不变,或保持电动机的过载能力 λλ 不变。 不变。

22mm cosIΦCT

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22.变频调速的控制方式 .变频调速的控制方式 (1)(1) 恒转矩变频调速恒转矩变频调速 即在变频调速过程中,电动机的输出转矩即在变频调速过程中,电动机的输出转矩保持不变。 保持不变。 (2)(2) 恒功率变频调速 恒功率变频调速 即在变频凋速过程巾,电动机的输出功率即在变频凋速过程巾,电动机的输出功率保持不变。 保持不变。

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(二)变频调速机械特性

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(( 三三 ))变频装置简介 变频装置简介 变频器(变频装置):能同时改变电源电压及频率的供电变频器(变频装置):能同时改变电源电压及频率的供电

装置装置变频装置分类:间接变频装置和直接变频装置。变频装置分类:间接变频装置和直接变频装置。 间接变频装置是先将工频交流电通过整流装置整流间接变频装置是先将工频交流电通过整流装置整流成直流电,然后再经过逆变器将直流变成可控频率的成直流电,然后再经过逆变器将直流变成可控频率的交流,通常称为交交流,通常称为交 -- 直直 --交变频装置。其特点是输出频交变频装置。其特点是输出频率可以在率可以在 0. l0. l ~~ 400Hz400Hz范围内任意调节,是目前中小容范围内任意调节,是目前中小容量通用变频装置的主要形式。量通用变频装置的主要形式。 直接变频装置即是直接将恒压恒频的交流电源变直接变频装置即是直接将恒压恒频的交流电源变成变压变频的交流电源,称为交一交变频装置,其特成变压变频的交流电源,称为交一交变频装置,其特点是输出频率比输入频率低,是变频装置的发展方向。 点是输出频率比输入频率低,是变频装置的发展方向。

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五、电磁转差离合器调速五、电磁转差离合器调速(( 11 )电磁转差离合器调速系统的结构)电磁转差离合器调速系统的结构(( 22 )电磁转差离合器的工作原理)电磁转差离合器的工作原理(( 33 )电磁转差离合器调速系统的机械特性)电磁转差离合器调速系统的机械特性

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1.1. 电磁转差离合器调速系统的结构电磁转差离合器调速系统的结构

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转差离合器示意图转差离合器示意图

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电磁转差离合器调速系统原理图电磁转差离合器调速系统原理图

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3-5 3-5 三相异步电动机的制动三相异步电动机的制动

一、机械制动

电磁抱闸1 . 通电制动

2 . 断电制动

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机械制动(电磁抱闸)《电拖》 p178

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3.机械特性: 电机工作点由 a→b →c, n=0,制动过程开始,电机反转子,直到 D点,下放重物,在第四象限才是倒拉反转反接制动状态。

由于电机反向旋转,n<0,所以 s>1。

D

C

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二、电气制动(一)三相异步电动机的反接制动

1. 电源两相对调的反接制动( 1 )制动方法:在电动状态下,突然将电源两相对调,使旋转磁场反向旋转。( 2 )制动原理:定子磁场反向,转子因惯性继续旋转,转子导体切割磁场,产生的电动势、电流方向与电动状态相反,产生制动力矩。

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2. 倒拉反转制动

( 1)制动方法:保持旋转磁场的旋转方向不变,绕线式电动机在转子回路串入大电阻。转子在位能负载的作用下进行倒拉反转。

( 2)制动原理:电动机在转子回路串入大电阻 ,使电流减小,先是电磁转矩下降,小于负载转矩,转速先下降,然后转子在位能负载的作用下反转,进入倒拉反转的运行状态。

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(二 )三相异步电动机的能耗制动

1. 制动方法:电动机定子绕组脱离交流电网,通入直流电流。

2. 制动原理:定子产生恒定磁场,转子因惯性继续旋转,转子导体切割恒定磁场,产生感应电动势和感应电流方向与电动状态相反,产生制动力矩。 制动过程中,转子的动能转变为电能消耗在转子回路电阻上——能耗制动。

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笼型电动机能耗制动原

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绕线转子电动机能耗制动原理

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能耗制动的机械特性:能耗制动的机械特性:

11 固有机械特性固有机械特性22未串阻机械特性未串阻机械特性33 串阻机械特性串阻机械特性

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机械特性由曲线 1变为曲线 2,工作点由 a→b →c, n=0,制动过程结束。

绕线式电动机在定子两相反接同时 ,可在转子回路串联制动电阻来限制制动电流和增大制动转矩 ,曲线 3。

由于定子旋转磁场方向改变 ,理想空载转速变为- n1 , s> 1。

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设制动前 , 电动机拖动恒转矩负载稳定运行于固有机械特性曲线的 a 点 , 能耗制动瞬间 ,系统的工作点从 a 点水平跳变到曲线 1 或曲线 2 或曲线 3 上 ,然后在 T 和 TL 的制动作用下 , 很快减速到 n = 0 。

.101 s,n 所以能耗制动时由于

对笼型异步电动机 ,可以增大直流励磁电流来增大初始制动转矩 。

对绕线型异步电动机 ,可以增大转子回路电阻来增大初始制动转矩 。

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制动电阻计算:

2

2

2

3)4.0~2.0( r

I

ER

N

NB

适用场合:要求准确平稳停车的场合。

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(三)三相异步电动机的再生制动(回馈制动) 方法:电动机在外力 ( 如起重机下放重物 ) 作用下,电动机的转速超过旋转磁场的同步转速 n1 。如起重机下放重物,下放开始时, n< n1 电动机处于电动状态,在位能转矩作用下,电动机的转速大于同步转速时,转子中感应电动势、电流方向与电动状态相反,转矩方向与转子转向相反,成为制动转矩。 此时电动机将机械能转化为电能馈送电网,所以称回馈制动。

(a) n<n1 电动运行 (b) n>n1 回馈制动

机械特性在第二象限位能负载下放

或变极、变频调速

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n

回馈制动机械特性

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