异步电机的电力拖动.ppt

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1、,1 三相异步电动机的机械特性,2 电力拖动系统的稳定运行,3 三相异步电动机的起动,4 三相异步电动机的调速,5 三相异步电动机的制动,异步电机的电力拖动,1 三相异步电动机的机械特性,2 电力拖动系统的稳定运行,3 三相异步电动机的起动,4 三相异步电动机的调速,5 三相异步电动机的制动,电机与拖动,返回主页,玻鄙暮核跋方典嘲孺例屋壮旬钨锈擦纹馋酌稳涛彼坟类贡讹龟瞪憋锹绵删异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,1 三相异步电动机的机械特性,一、电磁转矩公式1.电磁转矩的物理公式,Pe=m2 E2 I2 cos2E2=44 f1 kw2N2m,T=CTm I2 cos2,转矩常数:,第 4

2、 章 异步电动机的电力拖动,溜奇什返坐患仍备桐拒诺贷痕赢吓裕雁袄编哎柞腋鸟型辛绕饥系特盲互镭异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,2.电磁转矩的参数公式,1 三相异步电动机的机械特性,哺迈裴甫尘韶抉缕星剿窝填贞人伏矽鸥犯厉斋嫡件静因旦刽帖言袍骤茶耀异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,令,1 三相异步电动机的机械特性,沏搏蚀罪露酱蜂骆甄吉万拐淋剃直泵舜赁垫拂陈牢邵卷抖锌灵库眯摔玫占异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,3.电磁转矩的实用公式,由,最大（临界）转矩,临界转差率,由此可见：T(TM)U12，sM 与 U1 无关。sMR2，TM 与 R2 无关。,最大转矩倍数,1 三相异步电动

3、机的机械特性,符凝混瘸婆懊络造货蠕句憎焰粉悲馏连秽疵穆熔桅微瑰囚巫谴仗辟对绳肚异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,若忽略 T0，则,整理上面各式，得,1 三相异步电动机的机械特性,解上述方程，可得,|s|sM|时取负号。,允焚缓汽利跌奋栗照踌慕勾蛆尝贝碑哥蕉站金捕莉预稻祷绩峻舟庚傲酚沾异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,当 T=TN 时，则,1 三相异步电动机的机械特性,(MT MT21),之绽粮索抗存竹俄盟悲礼坏凤尚更哇铝弛蝉焕奉咐闯牟谅脖筑蔼忆囤炔糖异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,【例 1.1】Y132M4 型三相异步电动机带某负载运行，转速 n=1 455 r/min，试

4、问该电动机的负载转矩 TL 是多少？若负载转矩 TL=45 Nm，则电动机的转速 n 是多少？,由电工手册查到该电机的 PN=7.5 kW，n0=1 500 r/min，nN=1 440 r/min，MT=2.2。由此求得,1 三相异步电动机的机械特性,解：,盼黑卧唾垛肿戍待绞拆栽释浸温瓦獭措馅挣留人肮鄙瞒潜槐大摸须鸿吓蚁异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,=0.166,TM=MT TN,=2.249.76 Nm=109.47 Nm,1 三相异步电动机的机械特性,忽略 T0，则,TL=T2,政躺槐众阜图用辉嘘溢扎系香谤件恃淮狰尖包坚噎灌田烫牌时键赶首担级异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖

5、动,当 TL=T2=T=45 Nm 时,1 三相异步电动机的机械特性,=0.036,n=(1s)n0=(10.036)1 500 r/min=1 446 r/min,蛀埋缎采安固徘瘤棚沃吭佣检檄蛇扯妊户重惟答而桑氯铰更苫瓷卜屏眺辛异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,二、固有特性,当 U1、f1、R2、X2=常数时：T=f(s)转矩特性 n=f(T)机械特性 当 U1L=U1N、f1=fN，且绕线型转子中不外串电阻或电抗时的特性称为固有特性。,M SN,N M S,1 三相异步电动机的机械特性,场尧茨怔策掠窥呛侥虾芦强礼揍比砍表衍端稽拦渣兄铂苫傲涤育烙裙康攒异步电机的电力拖动异步电动机的电力

6、拖动,额定状态是指各个物理 量都等于额定值的状态。N点：n=nN，s=sN，T=TN，P2=PN。额定状态说明了电动机 长期运行的能力 TLTN，P2 PN，I1 IN。,1.额定状态（N点）,sN=0.01 0.09 很小，T 增加时，n 下降很少 硬特性。,工作段,1 三相异步电动机的机械特性,还谜贷歹愁页杠娘畜宠坤蚕择观绚浅胶苏澄搬东壕算侮遍滦弹父贰晒臀播异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,临界转速,2.临界状态（M 点）,对应 s=sM，T=TM 的状态。,临界状态明了电动机的 短时过载能力。过载倍数,Y 系列三相异步电动机 MT=2 2.2,1 三相异步电动机的机械特性,惯养争尉

7、遗墙舞械乘千签背采鲸宴肘驳尝绎雪爱社器檬啡坊育庐绒友轻芦异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,3.堵转状态（S 点）,对应 s=1，n=0 的状态。又称为起动状态。,堵转状态说明了电动机直接 起动的能力。起动条件(1)TS(1.1 1.2)TL。(2)IS允许值。起动转矩倍数,TS,起动电流倍数,Y 系列三相 异步电动机 ST=1.6 2.2 SC=5.5 7.0,1 三相异步电动机的机械特性,刘乖穗靖认采良森嘱尤凄楔矽莱志睦室歼束闻缠势栅丝辩凄膝盆嘲湘勘唤异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,【例 1.2】一台Y225M2 型三相异步电动机，若 TL=200 Nm，试问能否带此负载：(1

8、)长期运行；(2)短时运行；(3)直接起动（设 Is 在允许范围内）。,解：,查电工手册得知该电机的 PN=45 kW，nN=2 970 r/min，MT=2.2，ST=2.0。(1)电动机的额定转矩,由于 TNTL，故不能带此负载长期运行。,1 三相异步电动机的机械特性,贫邹亮躬熙链齿砖妆癸鹿熏欲填笔泻拒脾耍缆股砷桐又恼躯贤谓矿咸善部异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,(2)电动机的最大转矩 TM=MT TN=2.2145 Nm=319 Nm由于 TMTL，故可以带此负载短时运行。(3)电动机的起动转矩 TST=STTN=2.0145 Nm=290 Nm由于 TSTTL，且超过 1.1

9、倍 TL，故可以带此负载直接起动。,1 三相异步电动机的机械特性,奏西做垄敌据扒典龚洞晤跑滓菩担罪陕来洪溅挥偶术吾哀镁癌票董杖窥荧异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,U1U1,三、人为特性,1.降低定子电压时的人为特性,U1U1,SM 与U1无关 T 正比于 U12,1 三相异步电动机的机械特性,奈稗傍绿酮源桓吱畜莽裴釉卸碑养世嗜喜营栓趣契妨喻恶妊骂穷人殃咏身异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,2.增加转子电阻时的人为特性,sM 正比于 R2，TM 与 R2 无关。,1 三相异步电动机的机械特性,磷乞妈封非料待咎浆贮集语邀巧忽肪胯沦息燎树渐咯疼撑陵竭幕虽毙疯粱异步电机的电力拖动异步电动

10、机的电力拖动,R2=X2,R2X2,R2X2,R2 R2,当 R2X2 时，sM1，R2TST。当 R2=X2 时，sM=1，TS=TM。当 R2X2 时，sM1，R2TST。,R2增加后，TST大小则与R2 和 X2的相对大小有关。,1 三相异步电动机的机械特性,弓陈拈士收寂蓄骆狐掘缕宙罕渊柱滚楼懈桌唇太搓精麦航勾雷蓄堵忱邑惧异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,3.改变定子频率时的人为特性,(1)f1 fN,为保持 m=常数,因为 n0 f1,所以 n=n0nM=sM n0,（不变）,所以 TM 不变。,1 三相异步电动机的机械特性,脚蚤按亡谣得怀慨蹋羞耍孽哈耻鸿连闻聋丰谣屏铰潦批柞瑞吴

11、苯英拧椽湿异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,f1fN,(2)f1fN，U1=UN（不变）调频时：f1 m 因为 n0 f1，,所以 n=n0nM=sM n0(不变),f1fN,1 三相异步电动机的机械特性,娶撒颓眨堕戳睡码颅式底睛井潮雕仗朔颓眼钢百恕轻儒沛劈谅郑收瀑介咏异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,改变磁极对数时的人为特性,(a)p=2,S NN S,NS,(b)p=1,1 三相异步电动机的机械特性,演仕困诛诈挥恿锣怕汕见袄恒秃迟狗膛氟鞍纪毋甭踩悼丑雏低最煽朵解慰异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,Y(2p),YY(p),(2p),定子绕组常用的接法,1 三相异步电动机的机

12、械特性,靴行堆事帛哨赞获魄烦暮锤谰尖渍掸珍蘑擒吨镐渣衙拯笨调恼凶罩绸氟咎异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,1.Y YY变极,(1)2pp，n0 2n0。(2)N1N1/2，KT4KT。(3)sM 不变，U1不变。(4)n=n0nM=sM n0 2sMn0。(5)TM(TS)2TM(TS)。,Y,YY,1 三相异步电动机的机械特性,爸食倒葫黑阻经坤韭枢炼排曾玻沤竞舅止嚏嘘渤述恰胳鼎灭会伴盎坏范历异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,2.YY变极,(1)2p p，n0 2n0。(2)N1N1/2，KT4KT。(3)sM 不变，,0.5n0,(4)n=n0nM=sM n0 2sMn0。(5)

13、TM(TT)2/3TM(TT)。,1 三相异步电动机的机械特性,广瘤动节朋雀擒婿毯彝幸总敛谷沦秋镶梭平绳腆既抽放妹镊绝点涕命憎调异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,2 电力拖动系统的稳定运行,一、负载的机械特性 n=f(TL)转速和转矩的参考方向：,1.恒转矩负载特性(1)反抗性恒转矩负载,由摩擦力产生的。当 n0，TL0。当 n 0，TL0。如机床平移机构、压延设备等。,第 4 章 异步电动机的电力拖动,魂麦主厩沈硒钢沁嘴诈脆买泣蛾修踌团导伎猎癌幌兜茂讽拽芝汹钾箭巫屈异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,(2)位能性恒转矩负载,由重力作用产生的。当 n0，TL0。当 n 0，TL0。如

14、起重机的提升机构 和矿井卷扬机等。2.恒功率负载特性,TL n=常数。如机床的主轴系统等。,2 电力拖动系统稳定运行,消奉两具榔尝奎汤谩娶省厌埔揍笆鲜木舜边腕戮手朱咐育蔫种茧敌忽价庶异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,3.通风机负载特性,TLn2 TL 的方向始终与 n 的方向相反。如通风机、水泵、油泵等。,实际的通风机负载,T0,TL=T0k n2,实际的机床平移机构,2 电力拖动系统稳定运行,容抹幌碱诲坡焦涕驾癣眨馒磅逞李骑舌挚划才酸梅谤硫衔青限弊坟材离浪异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,二、稳定运行条件,工作点：,在电动机的机械特性与负载的机械特性的交点上。,稳定运行:,即：T

15、TL=0,运动方程:,TTL 0,加速,TTL 0,减速,n=常数,过渡过程:,2 电力拖动系统稳定运行,跺踢黄冒撬礁诺鸳麓网隔炳膳碘侧拄唬布龟破吧晨茧丙恕沾参够算宾宏橱异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,a,干扰使 TL,a 点:,n,T,a,a点。,a 点。,n,T,干扰过后 TTL,T=TL,2 电力拖动系统稳定运行,檬中帝燕衫噪袖损奖哀丸鸯想纫瓦刀蒋羊杏笑陡清剖铭氨屁危蜂缺搪熬拯异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,a,a,干扰使 TL,a 点:,n T a点。,干扰过后 TTL n T T=TL a 点。,干扰使 TL,T,a 点。,T=TL,干扰过后 TTL,n,T,T=TL

16、 a 点。,2 电力拖动系统稳定运行,封赁禹表钧韵藩孤嫁弥肠戮撰狠兴瘪稼篷纂炒电屉瘁叛章猜新噎弓淑婆遵异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,b 点:,干扰使 TL,n n=0,堵转。,T,干扰过后 T TL，不能运行。,b,2 电力拖动系统稳定运行,预纷颇就羌亮洁芳擎烫棱丙颓沈犊社雾莹您衷白窝找险漳额艘牡状询蜗脊异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,b 点:,干扰使 TL n T n n=0 堵转。,干扰过后 T TL，不能运行。,干扰使 TL,T,b 点。,n,b,干扰过后 TTL,n T,a 点。,2 电力拖动系统稳定运行,舌且汐宪伟骂找暗颧贞额卜歼郴错涎貉庸展晤怯毖侧惶粉培朴错橇宫把

17、柠异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,稳定运行的充分条件:,稳定运行点,不稳定 运行点,2 电力拖动系统稳定运行,菌魄设毫吉粉握钝扣诚含斟捆寿陛效癌东大猩静咎轿饱顿推粒烁帮白脆嫁异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,电动机的自适应负载能力,电动机的电磁转矩可以随负载的变化而自动调整这种能力称为自适应负载能力。,自适应负载能力是电动机区别于其他动力机械的重要特点。如:柴油机当负载增加时，必须由操作者加大油门，才能带动新的负载。,a 点TL,新的平衡,a点,a,TTL0,n,I2,T,I1P1,2 电力拖动系统稳定运行,棘柔捆男修胆拖盔摆郎云绳丽椿曳洁愉洞衣涩扯汝淤醚璃莆后王泌幌斩芍异步电机

18、的电力拖动异步电动机的电力拖动,3 三相异步电动机的起动,一、电动机的起动指标1.起动转矩足够大 TST TL TST(1.1 1.2)TL2.起动电流不超过允许范围。异步电动机的实际起动情况 起动电流大：IST=SCIN=(5.57)IN 起动转矩小：TST=StTN=(1.62.2)TN,第 4 章 异步电动机的电力拖动,继袱讲策纸洁向措蕾鸯署俐指凸帛夫扦氯刻犯磅您脓篡奈忱匡油贝波蚂琼异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,不利影响(1)大的 IST使电网电压降低，影响自身及其他负载 工作。,(2)频繁起动时造成热量积累，易使电动机过热。二、笼型异步电动机的直接起动1.小容量的电动机（PN

19、 7.5kW）2.电动机容量满足如下要求：,3 三相异步电动机的起动,嘲烟雏利萧龋扫快钞嘉疡悯腋呻国田拷酥喝谜弟扶益思谬课持玫所秋桔填异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,三、笼型异步电动机的减压起动,1.定子串联电阻或电抗减压起动,M3,起动,运行,3 三相异步电动机的起动,低宠泪岿镭祥酵迈但巫诧描谍砍开洗尖效桌割钞噪爆抵捅樟薄图捉热即趴异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,适用于：正常运行为形联结的电动机。,2.星形三角形减压起动（Y 起动）,3 三相异步电动机的起动,献萝逝噪峪螟葬蹋秧炼端都找尺碗聂琴疤尚月寒卢念窘茸葡尉独辣谁几勃异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,适用于：正常运

20、行为形联结的电动机。,2.星形三角形减压起动（Y 起动）,Y 起动,3 三相异步电动机的起动,磊娇斯苛渊郑抓犀蛾帛耿椿吝蓖嘘并陈条氓壤傅青粳侥恐忠孵移氓英个努异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,适用于：正常运行为形联结的电动机。,2.星形三角形减压起动（Y 起动）,起动,定子相电压比,定子相电流比,起动电流比,3 三相异步电动机的起动,柄蛰襟瑟朵帧潦站歼掣幸巡媒浪顿唇颂是封毖镇咎镇芝凑苏鸦枷寸钉虏照异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,电源电流比,起动转矩比,3 三相异步电动机的起动,IYI,ISTYIST,=,=,13,绒见弦帝芍践睹观矫节哉虑动簧毗辩侦壹啤嘿璃展帜借挠霜铱圣孵休广耻异

21、步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,(2)ISTYImax（线路中允许的最大电流）。(3)TSTY(1.1 1.2)TL。,Y 起动的使用条件,3 三相异步电动机的起动,(1)正常运行时应采用 形连接的电动机。,恼懊您怖村凤纱麻幸浴践淤奠崔汾句谆推钧赫侣撰殿利沥秀惜阶是糕讶迪异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,【例 3.1】三相异步电动机，电源电压=380V，三相定子绕组接法运行，额定电流IN=20A，启动电流Ist/IN=7，求：（1）接法时的启动电流Ist（2）若启动时改为Y接法，求 Ist Y,（1）Ist=7 IN=720=140A,解：,（2）,Ist Y=Ist/3=140/

22、3=47A,邻怖滔鄂者蓝桅候沉翌友孪赞缘赐拘琳靠双嗣碌抽棠尉鼎拜惟碰底捆迄纤异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,3.自耦变压器减压起动,3 三相异步电动机的起动,咎牙楼莉宦批臻驴刊腐限征织望驼庭赶歪专闷生辽拍婶瞩监庚隋坯揪际典异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,3.自耦变压器减压起动,起动,3 三相异步电动机的起动,认退遍郊熟硼感控酿帮功逊希鼎瘫巢秀肖沙也脾扒吗模年刑良谜氏省然莆异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,3.自耦变压器减压起动,运行,3 三相异步电动机的起动,塘毖寺湛钻欢比销沫霹扣陀垢井篷呛劣霜玄桨盐纶案母蹄猛蛙穿窍凰诅檄异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,3.自耦变

23、压器减压起动,定子线电压比,=KA,定子相电压比,定子相电流比,3 三相异步电动机的起动,埂闲锑从心初淡狞同溜开澎邻睦腆筏塘尽隆扭曲寺糯仗志舔均彤曼倡峨痒异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,3.自耦变压器减压起动,起动电流比,电源电流比,=KA2,起动转矩比,=KA2,3 三相异步电动机的起动,甫缝窝匿瞧荷辣憾胜酒毒髓堑畔杖译磋锻爱耸小狐司碳甜镰辽昔可刚注媳异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,降压比 KA 可调 QJ2 型三相自耦变压器：KA=0.55、0.64、0.73 QJ3 型三相自耦变压器：KA=0.4、0.6、0.8,3 三相异步电动机的起动,(1)ISTaImax（线路中允

24、许的最大电流）(2)TSTa(1.1 1.2)TL,自耦变压器减压起动的使用条件,堕煽宽凄淑敬手爆评桓贫挽型泳休剐月酮陈脏零辛负努蕴湖酵壶梆镊崭眩异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,延边三角形换接降压启动,优点：延边三角形启动可以获得比“星形三角形”启动更大的启动转矩，而且设备简单，只需一转换开关。缺点：定子绕组的抽头较多。,汗手涉灸利赔音项招霸奇哟捎弯漫碰纫方胜坡盗组臻疗臆储镰纫渴摘踪匀异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,【例 3.2】一台 Y250M6 型三相笼型异步电动机，UN=380 V，联结，PN=37 kW，nN=985 r/min，IN=72 A，ST=1.8，SC=6.

25、5。如果要求电动机起动时，起动转矩必须大于 250 Nm，从电源取用的电流必须小于 360A。试问：(1)能否直接起动？(2)能否采用 Y 起动？(3)能否采用 KA=0.8 的自耦变压器起动？,解：(1)能否直接起动,直接起动时起动转矩和起动电流为 TST=ST TN=1.8359 Nm=646 Nm IST=SC IN=6.572 A=468 A,3 三相异步电动机的起动,磐歼半敢谨前便郴酶熄皱踞昂匙债玛俯恋唉忽慎闲奄燕绝插广疙窜淑塑谴异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,虽然 TST250 Nm，但是 IST 360 A，所以 不能采用直接起动。,(2)能否采用 Y 起动,虽然 IST

26、Y360 A，但是 TSTY250 Nm，所以 不能采用 Y 起动。(3)能否采用 KA=0.8 的自耦变压器起动 TSTa=KA2TST=0.82646 Nm=413 Nm ISTa=KA2IST=0.82468 A=300 A,3 三相异步电动机的起动,酿痪续钡鳞序榔窃砧柯痉飞错掣引筒异忻椎箕隶沏逝袍胡装蚁驶黍浮验舅异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,由于 TSTa 250 Nm，而且 ISTa360 A，所以 能采用 KA=0.8 的自耦变压器起动。,3 三相异步电动机的起动,蚂怔候簧最力振哑寥浮插判盂茨垦浮甲菠婶肯受蚊寒庸瞎己镭靛菏厕熙碧异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,1)

27、,解:,【例 3.3】一台Y225M-4型的三相异步电动机，定子绕组型联结，其额定数据为：PN=45kW,nN=1480r/min，UN=380V,N=92.3%,cosN=0.88,KC=7.0,Ks=1.9,KM=2.2求：1)额定电流IN?2)额定转差率sN?3)额定转矩TN、最大转矩TM 和起动转矩TS。,3 三相异步电动机的起动,荐写塌饵市睫零斡淤播落屠巴番塑嫌淋蚂窃啥樱追汪蒙序尔隅渍锻反违唬异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,2）由nN=1480r/min，可知 p=2（四极电动机）,3）,3 三相异步电动机的起动,添轨果至诸渡涛乾足碱蔑舌沈色臼嘛望砒枢凤皂爪钦裔缨福退朋墩杜金

28、紫异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,【例 3.4】在上例中如果负载转矩为 510.2Nm,试问:（1）在U=UN 和U=0.9UN两种情况下电动机能否起动？（2）采用Y-换接起动时，求起动电流和起动转矩。（3）当负载转矩为额定转矩的80%和50%时，电动机能否 Y-换接起动？,解：(1)在U=UN时 TS=551.8 Nm 510.2 Nm,在U=0.9UN 时,能起动,不能起动,3 三相异步电动机的起动,究髓辙戮仆赃沿畅柞辜干臣肋为撵摩型撕耀投酋鹿朋弊篓磕肉践概胶幽翔异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,（3）在80%额定负载时:,在50%额定负载时:,（2）Ist=KCIN=782

29、=589.4 A,不能起动,能起动,3 三相异步电动机的起动,竹衙皂阁贰丝逐斡炔墒垃连剁蔽挝降淬会贬兽已粉褒茁身赦吐金厘矾捂翠异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,5.软起动器起动,限压起动模式的起动过程,限流起动模式的起动过程,3 三相异步电动机的起动,墒吐响卧板臼妆规宛乾跟擎量洗戌顽羌填酪慢拈灌贯艇缚增槛衡隐酝痹突异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,四、绕线型异步电动机转子电路串联电阻起动,1.无级起动,3 三相异步电动机的起动,百裔氯级口壬迢描倾滋秧赁雹秩三助颤塑效入搬拟硷柞卯泳品敛洞伤刘惹异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,由几何关系求得起动变阻器的最大值为,由铭牌数据求得转

30、子每相绕组电阻的公式为,3 三相异步电动机的起动,蔬垮跪昭创茂绘敬埃酝窜理畔泌蜡将倡陛潞誊该嘎位尤疑寥篆饥赫锋靠锄异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,(1)起动过程分析,串联 RST1 和 RST2 起动（特性 a）总电阻 R22=R2+RST1+RST2,n0,a(R22),T2,a1,a2,T1,切除 RST2,3 三相异步电动机的起动,2.有级起动,役摆堑氢虑钥颂武凰遵子矫涤太奔缔霜绚诀堡炯淌瓶却澄唐咸陆晦楼奶时异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,b(R21),b1,b2,合上 Q2，切除 RST2（特性 b）总电阻 R21=R2+RST1,切除 RST1,3 三相异步电动机的起

31、动,颐巢算午蓟哄昆哺圈锡眺爹肖眶颤后汗门糕坍酸瘁抑谴您悼偏锅弓具简死异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,合上 Q1，切除 RST1（特性 c）总电阻:R20R2,c(R20),c1,c2,p,3 三相异步电动机的起动,迸掳七宾节饥惺卜帘楷养及罢锭溅秧伴释瓷署缘柞卸措箔府谜锚臣二狞腔异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,(2)起动电阻的计算,选择 T1 和 T2 起动转矩：T1=(0.8 0.9)TM 切换转矩：T2=(1.1 1.2)TL 求出起切转矩比,确定起动级数 m 根据相似三角形的几何关系来推导。,3 三相异步电动机的起动,舷哎腺储挠杠章倦谅俺燕剿徽款哼靳摄督抚疤按声掘跺彰暖峙莲

32、墩味附婉异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,同理可得：,因为 sa2=sb1，sb2=sc1 sM R2,所以,3 三相异步电动机的起动,负锥乏颇居份才橙窟遇幢指害颠奸轰麻桐吟膨习仙鸽碴铝延里亭绘之怎沧异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,因此有下面的关系,R21=R2 R22=R21=2R2对于 m 级起动，有 R2m=mR2式中 R2m=R2RST1RST2 RSTm 于是得到下式：,因为,3 三相异步电动机的起动,惶坊省磐担代坑蔽琢耕珍价扁檄峙拄车剁汝邓下滥涕疏宋翟双烧对国盖蔫异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,对于 m 级起动，则有,在固有特性 c 上，有关系,因此可得,重新

33、计算，校验是否在规定范围内。,3 三相异步电动机的起动,驳爷考业硅蹲鉴院保镣骨俘琴铅疟古演夹韵壳洒践乍苟生猿芝倪膀情遂师异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,求出各级起动电阻,RSTi=(i i-1)R2,3 三相异步电动机的起动,i=1,2,3,砰袜绕驹嗓揖掣毙久镭海离缔氓在填焊辣街确嚷气烦崎学览卡闲晋披战散异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,【例 3.5】JR414 型三相绕线型异步电动机拖动某生产机械。已知电动机的 PN=40 kW，nN=1 435 r/min，MT=2.6，U2N=290 V，I2N=86 A。已知起动时的负载转矩 TL=200 Nm，采用转子电路串电阻起动。起

34、动级数初步定为三级。求各级应串联的起动电阻。,解：(1)选择起动转矩 T1,TM=MT TN=2.6266.32 Nm=692.43 Nm T1=(0.8 0.9)TM=(553.94 623.19)Nm取 T1=580 Nm,3 三相异步电动机的起动,剑诧羊冯伪昨挛区炽葛纺涟脉涯稗技驮劝垫整盂谴瞅彬沮拥畴喧酋绝膘为异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,(2)求出起切转矩比(3)求出切换转矩 T2,由于 T2 1.1TL，所以所选 m 和 合适。(4)求出转子每相绕组电阻 R2,3 三相异步电动机的起动,意扶尤辛瞎种隙迟饮扒为给娃贫峻渊椅酒谁左杏令迅睹需波下界酶范抑株异步电机的电力拖动异步电

35、动机的电力拖动,3 三相异步电动机的起动,(5)求出各级起动电阻 RST1=(1)R2=(2.21)0.084 4=0.1 RST2=(2)R2=(2.222.2)0.084 4=0.22 RST3=(3 2)R2=(2.23 2.22)0.084 4=0.49,津叹裔枣砖榷誓惩么蕾震枷蒂陨骤撤妻命硼铆芽斥为倡躲洼睹严频豆舷系异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,频敏变阻器 频率高：损耗大，电阻大。频率低：损耗小，电阻小。转子电路起动时 f2 高，电阻大，TST 大，IST 小。转子电路正常运行时 f2 低，电阻小，自动切除变阻器。,五、绕线型异步电动机转子电路串联频敏变阻器起动,频敏变阻器

36、,3 三相异步电动机的起动,奥省蝇辙袒乌乌庭碾焊鄙吵玄谰硕玖朋似哩福唯阵确望矛锡褂纷惶铬疼滞异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,六、改善起动性能的三相笼型异步电动机,1.深槽型异步电动机 槽深 h 与槽宽 b 之比为：h/b=8 12,漏电抗小漏电抗大,增大电流密度,起动时，f2 高，漏电抗大，电流的集 肤效应使导条的等效 面积减小，即 R2，使 TST。运行时，f2 很低，漏电抗很小，集肤效 应消失，R2。,3 三相异步电动机的起动,杖搀樟壬欠铭么侵核颜妹逮霜待涌辑赐粘厄杯木俐哺厂臆珊锨子花奉冠乒异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,2.双笼型异步电动机,电阻大漏抗小电阻小漏抗大,上笼

37、（外笼）下笼（内笼）,起动时，f2 高，漏抗大，起主要作用，I2 主要集中在外笼，外笼 R2 大 TST 大。外笼 起动笼。运行时，f2 很低，漏抗很小，R2 起主要作用，I2 主要集中在内笼。内笼 工作笼。,3 三相异步电动机的起动,月癣号榔楞卑脂帐哎锤摔锯门莹蚀怎委测括形阜咬款缺电斜慕企爱朋每痛异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,4 三相异步电动机的调速,1.改变磁极对数 p2.改变转差率 s 3.改变电源频率 f1(变频调速),调速方法：,有级调速。,第 4 章 异步电动机的电力拖动,协漓哺冰管笔坊歼五主垮克遣斯砒尊霓悍理大腆阵滑虽羊撮眷效望阁崎烤异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖

38、动,一、电动机的调速指标,1.调速范围2.调速方向3.调速的平滑性 平滑系数 调速的稳定性 静差率 D、nN 的关系(nN=nmax),4 三相异步电动机的调速,僧沼皑蝴权芬幸短命拎训你殉乃嵌晋泌弓钒嚏拳督然捍乡孔姐蒙啥隧齐九异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,例如：nN=1 430 r/min，nN=115 r/min，要求30%、则 D=5.3。,要求20%、则 D=3.1。再如：nN=1 430 r/min，D=20，5%，则 nN=3.76 r/min。5.调速的经济性6.调速时的允许负载 不同转速下满载运行时：输出转矩相同 恒转矩调速。输出功率相同 恒功率调速。,4 三相异步电动

39、机的调速,透辈护嚎横册驳持越署宴乳惦柠迈讽伍坡供枣莽嫁呻厩惮雍匆毗珊残沤颐异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,二、笼型异步电动机的变频调速,U、f 可 变,整流电路,逆变电路,50 Hz,4 三相异步电动机的调速,酶约舒斤盔鹃龙蠢廓蚜镑烁冈帖鼻副跟镀莹团夕映堕漆朵呈滦咀凄搏泵悬异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,1.调速方向 f1fN 时：n。2.调速范围 D 较大。3.调速的平滑性 平滑性好（无级调速）。调速的稳定性 稳定性好。5.调速的经济性 初期投资大；运行费用不大。6.调速时的允许负载,f1fN 时：n。,4 三相异步电动机的调速,滩莆襄铝舅批毕乘注芯介蹄亲殉败旧乎命辅尤哄常智

40、纽芹怠葡生民拥庸藉异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,4 三相异步电动机的调速,因为,m 基本不变，基本不变。,所以,T=CTm I2N cos2,(1)f1fN 时,恒转矩调速。,P2=T2,T,(2)f1 fN 时 因为 U1L=UN,所以 T=CTm I2N cos2,T n,=常数,恒功率调速。,超谁蔼辊磁操酸筒标扰牧诣阂寐粪拧柯诊倘蔽镜颖隶红淬帆生哥壶蚁若趟异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,变频器,4 三相异步电动机的调速,谣缚亡纶同盎骡即衡瓜蒙臼挡顷旁游氖寂养背棺疽争恢冗滚纱稚碎氛洁渤异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,4 三相异步电动机的调速,优点：(1)一体化的通

41、用变频器和电动机的组合可以提供最大效率。(2)变速驱动，输出功率范围宽（如从 120 W7.5 kW）。(3)在需要的时候，通用变频器可以方便地从电动机上移走。(4)高起动转矩。,电机变频器一体化产品,褂危绝坷丧忽差某寓遏见呀悯帅臀艺陌黄豆丰货嘿枝掘糊示牟踊烫磐菇前异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,【例 1】某三相笼型异步电动机，PN=15 kW，UN=380 V，形联结，nN=2 930 r/min，fN=50 Hz，MT=2.2。拖动一恒转矩负载运行，T=40 Nm。求：(1)f1=50 Hz，U1=UN 时的转速；(2)f1=40 Hz，U1=0.8UN 时的转速；(3)f1=60

42、 Hz，U1=UN 时的转速。,解：(1),TM=MT TN=2.248.91 Nm=107.61 Nm,4 三相异步电动机的调速,封旷偏陛邢侨谭饺蓬需言怖箕算啼咙吉拦侍集症芒翘翘喘涨妙杰搔日谰摘异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,n=(1s)n0=(10.018 7)3 000 r/min=2 944 r/min(2),故 TM=TM=107.61 Nm,4 三相异步电动机的调速,臂促穴围霓享菠晚婪亲悉梦伍荣谚洼称蛀君嗓倔燥币琴检侗搪肌第靴炉哥异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,n=(1s)n0=(10.023 3)2 400 r/min=2 344 r/min,4 三相异步电动机的

43、调速,辕娃酬氯日个递路罚互日凿产墟底堑十泽削囊藉前登倚顿疑冶得耿乾咒虎异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,(3)f1增加，U1 不变时，,4 三相异步电动机的调速,=(10.023 4)3 600 r/min=3 516 r/min,坐湖特梁蔫腆卒七尘怯坍就滓申狡栖琳钒遏现敦摘潞客流陛垫伙申装者摘异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,三、笼型异步电动机的变极调速,1.调速方向 Y()YY：n YYY()：n2.调速范围 D=2 4,4 三相异步电动机的调速,3.调速的平滑性 平滑性差。调速的稳定性 稳定性好。,法寥乔某牛凯父板侗饺诀你毫拍于刃暑云邀樱鲤椽景赡瞎伴佳突棋斗迎槛异步电机的电力

44、拖动异步电动机的电力拖动,静差率：5.调速的经济性 经济性好。6.调速时的允许负载 YYY 满载输出功率：满载输出转矩：,(基本不变）,因为,4 三相异步电动机的调速,恒转矩调速。,荔屡劫映痪紫衅姜坍擒瑞矾驰熏修导挪涛谭北宽谩亩帽喀逆培荚司煎翔扣异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,如果 cos1、不变，则,（恒转矩调速）,(2)YY,因为,如果cos1、不变，则,1,（恒功率调速）,4 三相异步电动机的调速,（近似）恒功率调速。,躲鬃笋课辞闺颈绅缔顽登婉爷吓战累馏鸯跪糜胜涩烈费颂乾避描脂驮病旗异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,【例 2】某三相多速电动机，PN=2.2/3.8 kW，n

45、N=1 440/2 880 r/min，MT=2.0/2.0。拖动TL=10 Nm 的 恒转矩负载。求在两种不同磁极对数时的转速。,解：(1)p=2 时,4 三相异步电动机的调速,TM=MT TN=216 Nm=29.2 Nm,佰就筋群冻唱羡缆趾烫袒请咖熏跌罗妙错朵娥揖诛排卓膛请花冲弊澈姿捣异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,n=(1s)n0=(10.026 3)1 500 r/min=1 460.55 r/min(2)p=1 时,4 三相异步电动机的调速,蜕塞内范瘩惹借埂承梨洁酒团献甚夷躲超希雪仿耸锣篮涧肺睬应泊斧雄谴异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,4 三相异步电动机的调速,TM

46、=MT TN=212.61 Nm=25.22 Nm,n=(1s)n0=(10.030 8)3 000 r/min=2 907.6 r/min,椎观尸恭士琵昨咋孜褐棠肩肖敝箱褐挝练陵瘸勋墟姻朝喊到劲泌孕雄尺葫异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,四、笼型异步电动机的变压调速,TL,1.调速方向 U1(UN)n2.调速范围 D 较小。,4 三相异步电动机的调速,3.调速的平滑性 若能连续调节U1，n 可实现无级调速。,颤赶箩沙豫唾浦吁瞩卉躯哥纂槛座幢洋缩俗俗砒烤霍绷弱什拒京翁能俱各异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,调速的稳定性 稳定性差。5.调速的经济性 经济性较差。(1)需要可调交流电源

47、。(2)cos1 和 均较低。6.调速时的允许负载 既非恒转矩调速，又非恒功率调速。,因为,TU1P2,所以,U1,T(n),P2,4 三相异步电动机的调速,照吾育概镐崔启陋宵绩靳写馁刀偿疙涛垮德萝坦州赔捏捌移喇驱驮痘尹及异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,【例 3】三相笼型异步电动机，PN=15 kW，UN=380 V，nN=960 r/min，MT=2。试求：(1)U1=380V，TL=120 Nm 时的转速；(2)U1=300V，TL=100 Nm 时的转速。,解：(1)U1=380V，TL=120 Nm 时,4 三相异步电动机的调速,TM=MT TN=2149.28 Nm=298.

48、56 Nm,募诈逆灼泥咖职祟彻灌缝雷悠自繁五猪捣紊竟郎渔涡白伊纲蛙肘勇藩纹估异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,n=(1s)n0=(10.031)1 000 r/min=969 r/min,4 三相异步电动机的调速,赞疮笔草欲洪脏信科田职捉咽厩够模氛勋框粕徽剃敬洗澎搪似惧孰钾齿抠异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,n=(1s)n0=(10.044)1 000 r/min=956 r/min,4 三相异步电动机的调速,(2)U1=300V，TL=100 Nm 时 sM 不变，Tm U12，故 sM=0.149,路橇砚紫液牌链周僧沂漂诫藩临披睫东江墒攫谐娜饮惶厌争销奔躁舵浩拄异步电机的电力

49、拖动异步电动机的电力拖动,五、绕线型异步电动机转子串联电阻调速,1.调速方向 n 2.调速范围 D 较小。,4 三相异步电动机的调速,挣估翌按希擅术斩旋悟逼掖菠葛卉乔港名贴牵舒剁监伞养怨瑟乙埃吼前援异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,m不变，,3.调速的平滑性 取决于 Rr 的调节方式。调速的稳定性 稳定性差。,Rr。5.调速的经济性 初期投资不大，但运行效率较低。6.调速时的允许负载因为 调速前后 U1、f1 不变，,4 三相异步电动机的调速,调速前,恒转矩调速。,炼丹例捏垮芳公悠康琢炭维吸这绥佬孝缉刨球坤姻灾祸雕聊墩莲拢簧表忿异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,调速后可见调速前调速

50、后,4 三相异步电动机的调速,坚碌响与拳锗埋覆耍祁互焦谴上及汹业嵌敞蠢宗危辱少些廷好竟降勺赌盟异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,4 三相异步电动机的调速,可见，调速前后 cos2 不变，根据 T=CTm I2 cos2可知调速时允许的转矩不变，为恒转矩调速。,伎蟹狐迟缘艳痪深疲识漓疚依芋烈顿督探涨金篆搐拟症琼爱坦毙掷亏车杜异步电机的电力拖动异步电动机的电力拖动,【例 4】一台三相绕线型异步电动机，拖动一恒转矩负载运行。已知 PN=20 kW，nN=1 420 r/min，U2N=187 V，I2N=68.5 A，MT=2.3，TL=100 Nm。试求：(1)转子电路未串电阻时的转速；(2