电机与电气控制课件

川信职院电子工程系电气教研室,模块二 三相交流电动机,四川信息职业技术学院,电子工程系 电气教研室,电机与电气控制,模块二,三相异步,电动机,四川信息职业技术学院电子工程系 电气教研室电机与电气控制模块,1）直接启动（全压启动）,一、三相异步电动机的起动,1、笼型电机启动,容量在7.5KW以下的电动机均可采用。,由专用变压器供电时，电动机的容量小于变压器容量的20%。,可用经验公式粗估电动机是否可直接启动,项目三,三相异步电动机的启动、调速、制动与实验,1）直接启动（全压启动）一、三相异步电动机的起动1、笼型,2）定子串电阻或电抗器降压启动,当定子启动电压减少到1/K时,启动电流减少到1/K,相应的启动转矩减少到1/K,2,。,2）定子串电阻或电抗器降压启动 当定子启动电压减少到1/,3）Y/降压启动,对于正常运行为形接法的三相交流异步电动机，若在启动时将其定子绕组接为Y形，则启动时其定子绕组上所加的电压仅为正常运行的 ，降低了起动电压。,3）Y/降压启动 对于正常运行为形接法的三相交流异,4）定子串自耦变压器降压启动,4）定子串自耦变压器降压启动,2、绕线式异步电动机的起动,转子串电阻启动,2、绕线式异步电动机的起动 转子串电阻启动,5)转子绕组串频敏变阻器起动,2),随着电动机转速的升高，转子电流频率下降，于是,Rm,、,Xm,随,n,减小，相当于起动过程中电阻的无级切除。,1),电动机开始起动时，转子转速很低，转子电流频率较高（,f,2,f,1,），频敏变阻器的铁损很大，,Rm,和,Xm,均很大，因此限制了起动电流，增大了起动转矩。,5)转子绕组串频敏变阻器起动2)随着电动机转速的升高，转子,三相异步电动机的转速公式为,三相异步电动机的转速有三种方案。,（1）,变极调速；（2）变频调速；（3）变转差率调速。,二、三相异步电动机的调速,三相异步电动机的转速公式为三相异步电动机的转速有三种方案。二,1、变极调速,变极调速通过改变异步电动机的同步转速实现电机变速运转。,1）变极原理,异步电动机的同步转速,1、变极调速变极调速通过改变异步电动机的同步转速实现电机变速,改变定子绕组接线方式使半相绕组反向，变极方式有-及-两种。,2）两种典型的变极调速方法,改变定子绕组接线方式使半相绕组反向，变极方式有,2、变转差率调速,3、变频调速,改变转差率对于绕线式异步电动机有转子回路串接电阻调速及串极调速。,改变异步电动机定子绕组供电电源的频率，可以改变同步转速,，从而改变转速。,三相异步电动机运行时,降低电源频率时，必须同时降低电源电压，以达到控制磁通基本恒定的,目的,。,2、变转差率调速3、变频调速 改变转差率对于绕线式异步,三、三相异步电动机的制动,1、能耗制动,电机与交流电源断开后，立即给定子绕组通入直流电流，使电机建立静止的磁场，转子导条切割磁场产生制动力矩。将转子动能转化为电能并消耗在转子绕组上。,三、三相异步电动机的制动1、能耗制动 电机与交,2、回馈制动,转子的转速,n,超过同步转速,n,1,时，由于,n,n,1,，转差率,S,0，电动机转子以高于同步转速旋转切割磁力线，电动机将原动机输入的机械功率转成电功率回馈电网。,2、回馈制动 转子的转速n超过同步转速n1时，由于n,3、反接制动,电源反接旋转磁场反向，转子绕组切割磁场的方向与电动机状态相反，产生制动力矩。,1）电源反接制动,3、反接制动 电源反接旋转磁场反向，转子绕组切割磁场的,2）电阻倒拉反接制动,绕线异步电动机提升重物时不改变电源的接线，增加转子电路的电阻，使转子电流下降，电磁转矩减小，当电阻达到一定值转速为0，若再增加电阻，电动机反转。倒拉反接制动出现在位能负载转矩超过电磁转矩的时候。,2）电阻倒拉反接制动 绕线异步电动机提升,1、测定绕组冷态直流电阻,绕组,绕组II,绕组III,I（mA),U(V),R(),1）伏安法,测出每相绕直流电压对应电流，算出直流电阻。,实验一、三相异步电动机的工作特性,1、测定绕组冷态直流电阻绕组绕组II绕组IIII（mA)U,2）,电桥法,直流电阻小于1用双臂电桥，大于1用单臂电桥，,2,、判断定子绕组的首尾,2）电桥法直流电阻小于1用双臂电桥，大于1用单臂电桥，2,测定电机空载电压、空载电流和空载损耗及电机运行否良好。并可绘出空载特性曲线空载。,空载电流应符合电机标准要求，不能过大也不能过小。,3,、空载实验,测定电机空载电压、空载电流和空载损耗及电机运行否,4）,负载实验,异步电机带负载运行并逐渐减小负载直至空载，测定过全程中异步电机定子电流、输入功率、转速校正测功机电流，即可绘制电机负载特性曲线。,4）负载实验 异步电机带负载运行并逐渐减小负载直至,实验二、三相异步电动机起动,1、直接启动,测量值,计算值,U,K,（V）,I,K,（A）,F,（N）,T,K,（N.m),I,st,(A),T,st,(N.m),I,K,起动试验时的电流,T,K,起动试验时的转矩,实验二、三相异步电动机起动1、直接启动测量值计算值UK（V）,2、星三角起动,右图接线，起动时三刀双掷开关先掷于Y边起动，观察电流，然后掷与,边正常运行。,3、自耦变压器起动,右图接线，S开关合向右边，分别将自耦变压器电压掷于40%、60%和80%降压起动测其起动电流。,2、星三角起动 右图接线，起动时三刀双掷开关先,4、绕线式异步电动机转子回路串可变电阻起动,按图接线测试在定子电压180V时串入不同电阻测定定子电流和转矩。,R,st,(,),0,2,5,15,I,K,F(N),I,st,(,A),T,st,(,N.m),4、绕线式异步电动机转子回路串可变电阻起动 按图接,