电机学三相异步电动机机械特性及课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四章 三相异步电动机的机械特性及各种运行状态,第一节 机械特性的三种表达式,第二节 固有机械特性和人为机械特性,第三节 各种运行状态,第四章 三相异步电动机的机械特性及各种运行状态第一节 机,第一节 机械特性的三种表达式,机械特性：转速与转矩的关系，。,物理表达式,参数表达式,实用表达式,第一节 机械特性的三种表达式机械特性：转速与转矩的关系，,一、,物理表达式,：,一、物理表达式：,将 曲线与 曲线相乘，,再乘以转矩常数等就可得到 曲线。,0,将 曲线与,二、,参数表达式,：为反映电机参数与电磁转矩的关系，,从电机的等值电路图及电磁转矩的公式推导参数表达式：,二、参数表达式：为反映电机参数与电磁转矩的关系，,这样可绘制机械特性曲线，曲线形式与物理表达式,绘制的一样。是s的二次曲线。,0,1,0,这样可绘制机械特性曲线，曲线形式与物理表达式010,临界转差率和最大转矩公式,临界转差率和最大转矩公式,特点：,1、当,各参数及电源频率不变时,，,临界转差率与定子,相电压无关,；而,。,2、当,及,不变时,，,临界转差率和最大电磁转矩,近似反比于,。,3、,最大电磁转矩与转子电阻无关，临界转差率与,转子电阻成正比,。,当转子回路串入电阻使临界转差等于1时，启动,转矩最大，并可求出转子外串的电阻值,；,过载倍数,：,电机短时过载的极限,。,特点：2、当 及 不变时，临界转差率和最大,4、,起动转矩：当S1时的电磁转矩,：,起动转矩倍数,：,时，,电机才能起动。,4、起动转矩：当S1时的电磁转矩：,三、,实用表达式,：一般电机产品目录中，有些参数没有，,用参数表达式不方便，因此将T的参数表达式除以Tm参,数表达式，并代入Sm值，有,已知K,T、,T,N,和n,N,，可求出T,m,、s,N、,s,m,；这样实用表达式中只有两个未知数，可绘制机械特性。,(当忽略定子电阻时。),三、实用表达式：一般电机产品目录中，有些参数没有，已知KT、,第二节,固有机械特性与人为机械特性,固有机械特性,人为机械特性,第二节 固有机械特性与人为机械特性固有机械特性,一、,固有机械特性,：,在额定电压和额定频率下，,按规定的接线方法，定转子不串电阻时的机械特性,。,1、起动点：n=0，s=1，T=T,st，,I,st,2、额定工作点：,n=n,N,，s=s,N,，T=T,N,，I,N,3、同步转速点：,n=n,0,，s=0，T=0，I=0,4、最大转矩点：,s=s,m,，T=T,m,5、回馈制动最大转矩点：,s=-s,m,，T=-Tm,电机学三相异步电动机机械特性及课件,0,电车下坡,0电车下坡,二、,人为机械特性,：据参数表达式知，T与一定转速,下的定子电压,，电源频率 ，极对数p，电机,定转子参数有关。人为地改变某些参数可以获得,人为机械特性,：,二、人为机械特性：据参数表达式知，T与一定转速,1、,降低电源电压,：最大转矩和起动转矩与电源,电压 的平方成正比；临界转差 和理想空,载转速 不变化。,注意：若电源电压因为某种,原因降低，负载为额定，电动机将不能长期运行。,1、降低电源电压 ：最大转矩和起动转矩与电源,2、,转子电路内串联对称电阻（,绕线式转子用）：理想,空载转速和最大转矩不变；起动转矩增大，直到等,于最大转矩后又减小；临界转差率随电阻增大而增,大。,2、转子电路内串联对称电阻（绕线式转子用）：理想,3、,定子电路串联对称电抗,：理想空载转速不变，最大,转矩、起动转矩、临界转差随电抗的增大而减小。,3、定子电路串联对称电抗：理想空载转速不变，最大,4、,定子串对称电阻,：理想空载转速不变，最大转矩、,起动转矩和临界转差随电阻的增大而减小。曲线,与串电抗的相似。,4、定子串对称电阻：理想空载转速不变，最大转矩、,电机学三相异步电动机机械特性及课件,5、,转子接入并联阻抗,：改善起动性能，限制起动电流，,保证电机平滑加速。起动时，由电阻决定电流和转,矩，起动结束后，电阻被短接。,固有,人为,5、转子接入并联阻抗：改善起动性能，限制起动电流，固有人为,第三节,三相异步电动机的各种运转状态,运行状态：电动（T与n同方向）,（原来）发电（T与n反方向）,电磁制动（T与n反方向）,运行状态：电动（T与n同方向）,（现在）制动（T与n反方向）,制动：回馈制动,反接制动,能耗制动,第三节 三相异步电动机的各种运转状态运行状态：电动（T与,电动和制动运转状态,一、,电动运转状态,：,机械特性在一、三象限，转矩与转速同向。,二、,制动运转状态,：,转矩与转速反向。机械和电气制动两种。,要求：足够大的制动转矩，且制动电流不宜过大。,制动的平滑性好、可靠性高、经济性好、时间短。,二、制动运转状态：,(一)、,回馈制动,：,位能性负载使转速大于理想空载转速，,转子感应电势反向，转子电流有功分量也,改变方向，无功分量方向不变，所以转矩,也就改变了方向。制动运行时，轴上输入,机械功率，特性在第二象限。,(一)、回馈制动：,0,电车下坡,0电车下坡,特点,：,1、属于,稳定制动,；,2、制动时,转子回路不串电阻,，以免转速过高,(因串电阻越大，稳定转速越高)；,3、当电机由少极对数换成多极对数时也有可能发生,回馈制动；,4、定子接在电网上，从电网吸取无功功率以建立磁场；,5、若为异步发电机，定子三相应接上成星形或三角形,的三组电容器，以供给无功功率。,特点：,(二)、,反接制动,：,1、,转速反向(正接反转)：,电动机起动时带重负载，负载作用使电机在反向,起动转矩方向上加速，特性在第四象限。,分析,：,属于稳定制动。转子回路可串电阻。,轴上输入机械功率，定子吸收电功率传给转子，,这两部分功率均消耗于转子回路总电阻中。,(二)、反接制动：分析：,正接反转,0,正接反转0,2、,定子两相反接：(反接正转),电机本来运行在电动状态，突将定子两相,反接，定子电流相序改变，磁场旋转方向改变，,从而得到理想空载转速与原转速方向相反的,机械特性，工作点也改变，电动机的转矩为负，,电机在负载转矩与反向电磁转矩的共同作用下,很快停车。特性为第二象限的BC段。,2、定子两相反接：(反接正转),反接正转,A,D,B,C,反接正转ADBC,(三)、,能耗制动,：,电机在电动状态下运行，突将三相交流电断开，,同时在定子两相间通入直流电流，在定子内形成固,定磁场，转子由于惯性仍旋转，切割磁场感应电势,和电流，据左手定则，可确定转矩的方向与转速的,方向相反，特性在第二象限。,(三)、能耗制动：,能耗制动,1,2,3,直流励磁增大，特性曲线如何变化,？,能耗制动123直流励磁增大，特性曲线如何变化？,电机学三相异步电动机机械特性及课件,同一电动机在相同电枢电阻时各种运行状态：,正向电动,正接反转,能耗,降压回馈,反接正转,反向电动,位能回馈,能耗,同一电动机在相同电枢电阻时各种运行状态：正向电动正接反转能耗,例1、一台他励直流电动机数据：,1)电机拖动位能负载，在固有特性上作回馈制动下放，,当 时，求电动机,反向,下放速度？,2)电动机带动位能负载，作反接制动下放，,当 时，求,串接在电枢回路的电阻值、电网输入功率、电机轴上,输入的电磁功率、电枢回路电阻消耗功率？,例1、一台他励直流电动机数据：,3)电动机带位能负载从 作能耗制动，,若将其最大制动电流限制在100安，计算在,电枢回路应串的电阻值？,3)电动机带位能负载从,例2、一台他励直流电动机数据：,电机在额定负载下进行如下调速：,1)、在电枢回路串1.65欧的电阻，求稳定时电机的转速？,2)、电源电压下降为110伏，电枢无外串电阻，,求稳定时电机转速？,3)、若将磁通减弱10，电枢回路无外串电阻，,求稳定时电机转速？,例2、一台他励直流电动机数据：,