交流电机电力拖动的运行状态

第8章交流电机电力拖动的运行状态 交流电机电力拖动的运行状态8.18.1三相异步电机的机械特性三相异步电机的机械特性8.28.2固有机械特性和人为机械特性固有机械特性和人为机械特性8.38.3电力拖动中异步电机的运行状态电力拖动中异步电机的运行状态第8章交流电机电力拖动的运行状态8.18.1三相异步电机的机械特性三相异步电机的机械特性 三相异步电动机的机械特性是指在定子电压、频率和参数固定的条件下，电磁转矩Tem与转速n（或转差率s）之间的函数关系Tem=f（n）或Tem=f（s）。通常把Tem=f（s）称为T-s曲线。第8章交流电机电力拖动的运行状态1. 电磁转矩的电磁转矩的物理表达式物理表达式Tem=CTmI2cos2式中的I2、cos2均随s变化，使Tem值不易确定。8.1.1机械特性的表达式机械特性的表达式由空载到负载时，由于电压恒定，所以认为m基本不变。而：2122122112)()(rsUxxsrrUI222222222222cos)(cosxsrrxsrsr第8章交流电机电力拖动的运行状态8.1.1机械特性的物理表达式三相异步电动机的转矩公式22cosICTmT上式中 都与s有关，所以可利用上式进行定性的分析三相异步电动机的机械特性。22cos,Im（一） 与 的关系ms111144. 4kNfEm电机的气隙磁通为：第8章交流电机电力拖动的运行状态借助T型等效电路可知：1111ZIUE)11(21201ZZEIIIm则：211111ZZZZUEm第8章交流电机电力拖动的运行状态由于1/1mZZ122122122221)()()(UxxsrrxsrE其有效值为：上式变为：12121UZZZE将其代入气隙磁通的表达式，并定义111144. 4kNfUmB第8章交流电机电力拖动的运行状态2212212222)()()(xxsrrxsrmBm由分析可知：当 恒定，从空载到负载，转差率s很小，且变化不大， 相比来说很大，可将 忽略。sr /21U211,xxr上式可变为：111144. 4kNfUmBm总结：由于 较小， 所以 ，而后11ZI11UE mBmmEZIIs1111第8章交流电机电力拖动的运行状态可见，当s=1时， 比在额定状态下运行时减小一半。m第8章交流电机电力拖动的运行状态（二） 与 的关系2Is观察上图可得：222212)(xsrEI第8章交流电机电力拖动的运行状态考虑到：122122122221)()()(UxxsrrxsrE则：22122112)()(xxsrrUI总结：由分析可知：当 恒定，从空载到负载，转差率s很小，且变化不大， 相比来说很大，可将 忽略。sr /21U211,xxr212rsUI第8章交流电机电力拖动的运行状态在s 很小时， ，随着s值的增大，上式中漏抗值增大， 增大减缓，若s值很大，则 基本不变。2IsI 22I第8章交流电机电力拖动的运行状态（三） 与 的关系2coss222222222222cos)(cosxsrrxsrsr总结：当转差率s很小时， 可忽略， 。当s增大时， 相应增大， 下降。2xs 1cos22xs 2cos第8章交流电机电力拖动的运行状态定性总结异步电动机的机械特性的特点1）当s较小时，22, 1cos,ITmBms较小时， ；T与s成正比增大。sI 22）当s较大时， 基本不变，2I2cos,5 . 0mBm当s接近1时， 也很小，所以T反而减小。可见，当s从0变化到1的过程中，T必将出现一个最大值。第8章交流电机电力拖动的运行状态2. 机械特性的机械特性的参数表达式参数表达式 电磁转矩可用下式计算：（8-1）22222222em211133132260RRIIRssTInfsp12222112UIRRXXs（8-2）根据异步电动机的简化等效电路，可得第8章交流电机电力拖动的运行状态将式（8-2）代入式（8-1）得（8-3）这就是三相异步电动机的机械特性参数表达式。22122122123XXsRRsRUfpTem第8章交流电机电力拖动的运行状态图 8-1三相异步电动机的T-s曲线 固定U1、f1时，可以将Tem=f（s）之间的关系画成曲线，称为T-s曲线。第8章交流电机电力拖动的运行状态1） T-s曲线分析（1） 额定工作点B。n=nN，s=sN，Tem= TemN，I1=I1N。（8-4）212st221121232()()U RpTfRRXX（2） 启动点A。启动点A的转速n=0，转差率s=1，启动电流为Ist，Ist=（57）I1N，对应的电磁转矩为Tst=Tem，Tst称为启动转矩。异步电动机的启动转矩公式为（3） 同步转速点H。H点的特点是n=n1（s=0），电磁转矩Tem=0，转子电流I2=0，定子电流I1=I10。第8章交流电机电力拖动的运行状态（4） 最大转矩点P。最大转矩点P对应的电磁转矩为异步电动机电磁转矩的最大值Tm，称为最大转矩。最大转矩Tm对应的转差率sm称为临界转差率。 （8-6）2m22112()RsRXX 得最大转矩为（8-7）21m221111234()pUTfRRXX 通常，异步电动机应有一定的过载能力。过载能力可以用转矩过载系数KT表示，即 （8-8）mTNTKT第8章交流电机电力拖动的运行状态2） 异步电动机在三个不同象限的运行（2） 象限：电机转速nn1、转差率s0，电磁转矩Tem为负值，转速为正，此时，电动机处于发电运行状态，也是一种制动状态。 （3） 象限：电机转速n1，电磁转矩Tem为正，电动机运行于制动状态。（1） 象限：电机转速在 0nn1、转差率在0s1的范围内，电磁转矩Tem为正值，电动机处于电动运行状态。第8章交流电机电力拖动的运行状态正向电动状态再生发电制动状态反向电动状态制动状态第8章交流电机电力拖动的运行状态8.1.2机械特性的机械特性的实用表达式实用表达式 1. 实用公式实用公式（8-11）2221112em22m21122()RRRXXTTRsRXXs2m22112()RsRXX 将 带入上式，得（8-13）m1em21 mmm2m222s RTRR sssTRss第8章交流电机电力拖动的运行状态式中，其中sm在0.10.2的范围内，因此有，而当 时，对于式（8-13），可忽略。这样，（8-14）m1m222s RsRmm2ssssm122s RRemmmm2TssTss上式为三相异步电动机的机械特性实用公式。24 . 02 . 0221RRsm第8章交流电机电力拖动的运行状态2. 实用公式的应用实用公式的应用1） Tm和sm的计算Tm=KTTN （8-15）NNmmNm2TssTss（8-16）改写成：（8-17）2mNTT(1)ssKK第8章交流电机电力拖动的运行状态2） 实用公式应用中需注意的问题已知机械特性上任一已知点的Tem和s代入式（8-14），由方程变形为emmNTm2TssT Kss1)(2emNTemNTmTTKTTKss机械特性上同一点的值！第8章交流电机电力拖动的运行状态补充例：一台三相四极笼型转子异步电动机，技术数据为：,2 .11,380,5 . 5AIVUkWPNNN,33. 2,50min,/1442mNNHzfrn26. 8,94. 4,38. 2,83. 22121xxrr试根据机械特性的参数表达式和简化实用表达式分别绘制电动机的固有机械特性。联结，第8章交流电机电力拖动的运行状态解：1）利用参数表达式计算min/1500250606011rpfn同步转速：额定转差率：0387. 01500144215001NNNnnns临界转差率：176. 0)26. 894. 4(83. 238. 222ms第8章交流电机电力拖动的运行状态机械特性的参数表达式2 .174)38. 283. 2(16567)26. 894. 4()38. 283. 2(38. 238050223)()(2322222212212211ssssxxsrrsrUfpT第8章交流电机电力拖动的运行状态在上式中，根据不同s值计算电磁转矩T，列成表s0.020.03870.080.1760.250.60.81.0T(N.m)按参数按参数公式计公式计算算21.939.366.484.580.449.739.532.6按实用按实用公式计公式计算算19.236.164.284.378.944.934.938.3表6-1 固有机械特性计算数据第8章交流电机电力拖动的运行状态根据计算数据绘制固有机械特性如下图：第8章交流电机电力拖动的运行状态对于电动机的起动性能很重要。下图为实际的笼型异步电动机的固有机械特性第8章交流电机电力拖动的运行状态总结：1）实际电动机在s=1时，定、转子电流较大，引起漏磁路的铁心出现饱和，漏抗 增大；此外由于导条的挤流效应，使转子电阻 增大，而我们的计算是按照额定状态下的值进行的，所以会引起较大误差。2x2r2）在电机中的高次谐波磁场以及由于定、转子间气隙不均匀引起的齿谐波，与转子电流相互作用产生寄生转矩，导致机械特性变形。第8章交流电机电力拖动的运行状态【例【例8-1】一台三相绕线式异步电动机，已知额定功率PN=150 kW，额定电压U1N=380 V，额定频率f1=50 Hz，额定转速nN=1460 r/min，过载倍数KT=2.3。求电动机的转差率s=0.02时的电磁转矩及拖动恒转矩负载860 Nm时电动机的转速。1N11500 14600.0271500nnsn解：解：根据额定转速nN的大小可以判断出旋转磁场的转速n1=1500 r/min，则额定转差率为 第8章交流电机电力拖动的运行状态临界转差率为22mNTT(1)0.027 2.32.310.118ssKKTNemmm22 2.3 981.2743.5 N m0.1180.020.020.118K TTssss当s=0.02时的电磁转矩为NNN15095509550981.2 N m1460PTn额定转矩为第8章交流电机电力拖动的运行状态设电磁转矩为860 Nm时的转差率为s，由实用公式得TNemmm2K TTssss2 2.3 981.28600.1180.118ss代入数据得解得s1=0.0234，s2=0.596（舍去）。电机转速为 n=（1s）n1=（10.0234）1500=1465 r/min第8章交流电机电力拖动的运行状态8.28.2固有机械特性和人为机械特性固有机械特性和人为机械特性 8.2.1固有机械特性固有机械特性三相异步电动机在额定电压、额定频率不变，定子、转子回路不接入任何电路元件条件下的机械特性称为固有机械特性。8.2.2人为机械特性人为机械特性人为地改变异步电机的电源电压U1，电源频率f1，定子极对数p，定子回路的电阻R1、电抗X1，转子回路的电阻R2、电抗X2等参数中的一个或两个，得到不同的人为机械特性。第8章交流电机电力拖动的运行状态1. 改变定子电压的人为机械特性改变定子电压的人为机械特性一般情况下，改变定子电压U1的大小指的是降低定子电压。其特点是：图 8-2改变定子电压的人为机械特性221212123XXsRRsRUfpTem212st221121232()()U RpTfRRXX21m221111234()pUTfRRXX 第8章交流电机电力拖动的运行状态（1） 异步电机的同步转速n1的大小不会改变。 （2）不同电压U1的人为机械特性的异步电机的临界转差率sm相同。（3） 异步电机的电磁转矩 。最大转矩 以及启动转矩 都要随 的降低而按 的规律减小。21UTemmT21UstT1U特点：第8章交流电机电力拖动的运行状态2. 定子回路串接三相对称电阻的人为机械特性定子回路串接三相对称电阻的人为机械特性在定子回路内串入三相对称电阻Rf，不影响同步转速n1，但是，电磁转矩Tem、启动转矩Tst、最大电磁转矩Tm和临界转差率sm都随着定子回路电阻值的增大而减小。图 8-3定子回路串接三相对称电阻的人为机械特性2m22112()RsRXX 第8章交流电机电力拖动的运行状态图 8-4定子回路串接三相对称电抗的人为机械特性3. 定子回路串接三相对称电抗的人为机械特性定子回路串接三相对称电抗的人为机械特性在定子回路内串入三相对称电抗Xc，同步转速n1不变，但是，Tst、Tm和sm都减小，这种情况一般用于笼型异步电动机的降压启动。2m22112()RsRXX 第8章交流电机电力拖动的运行状态)(43221211211maxxxrrUfpT221212)(xxrrsm通过观察以上两个公式可知：1）临界转差率随转子电阻的增加而增加；2）最大转矩与转子回路外串电阻无关。4. 转子回路串接三相对称电阻的人为机械特性转子回路串接三相对称电阻的人为机械特性绕线式三相异步电动机的转子绕组串接三相对称电阻。n1不变，Tm不变。对于绕线转子异步电动机，转子回路串入三相对称电阻相当于增加绕组每相电阻值。第8章交流电机电力拖动的运行状态2212212211)()(23xxsrrsrUfpT对于上式中：其余参数保持不变，若要在外串电阻的情况下保持电磁转矩不变，只有保证：CsRrsrc2222222rRrrRrssc第8章交流电机电力拖动的运行状态说明：当转子回路串入附加电阻后，若要保持电磁转矩不变，则串入附加电阻后电动机的转差率将与转子回路中的电阻成正比的增加，这一规律称为三相异步电动机转差率的比例推移。222rRrssmm当转子绕组为星接时：NNNsIEsZr222232) 1(rssRmmc对应于最大转矩时否则：2) 1(rssRc第8章交流电机电力拖动的运行状态图 8-5转子回路串接三相对称电阻的人为机械特性比例推移关系第8章交流电机电力拖动的运行状态例：一台绕线转子异步电动机的技术数据为：VEAIrnkWPNNNN213,148min,/720,7522最大转矩倍数：4 . 2TK1）为使起动初始瞬间电动机产生的电磁转矩为最大转矩 ，求转子回路每相应串入的电阻值。maxT第8章交流电机电力拖动的运行状态解：额定转差率：04. 075072075011nnnsNN转子绕组每相电阻：0224. 0220321304. 03222NNNIEsr固有机械特性的临界转差率：183. 0)14 . 24 . 2(04. 0)1(22TTNmKKss第8章交流电机电力拖动的运行状态在起动初始瞬间， ，根据比例推移，转子每相应串电阻值为：1,maxmstsTT1 . 00224. 0) 1183. 01() 1(2rssRmmc第8章交流电机电力拖动的运行状态2）电动机拖动恒转矩负载 ，要求电动机的转速为 。求转子回路每相应串入的电阻值。min/500rn NLTT8 . 0解：方法一当 时的转差率min/500rn s33. 075050075011nnns第8章交流电机电力拖动的运行状态人为机械特性的临界转差率ms923. 11)8 . 04 . 2(8 . 04 . 233. 01)(22NNNNLNTLNTmTTTTTTKTTKss转子回路每相外串电阻cR213. 00224. 0) 1183. 0923. 1() 1(2rssRmmc第8章交流电机电力拖动的运行状态ssTTTTmNmNL28 . 0方法二NLTT8 . 0时在固有机械特性上，此时Nss ssssTTmmNm2在公式中1mssmmNssss,183. 0,04. 0略去第8章交流电机电力拖动的运行状态0305. 04 . 22183. 08 . 028 . 0NmmNTsTs转子回路串入电阻后人为机械特性上的转差率33. 075050075011nnns应用比例推移法求得每相应串电阻cR219. 00224. 0) 10305. 033. 0() 1(2rssRc第8章交流电机电力拖动的运行状态 8.38.3电力拖动中异步电机的运行状态电力拖动中异步电机的运行状态 （1） 当电磁转矩Tem与转速n的方向相同时，电动机运行于电动状态。（2） 当电磁转矩Tem与转速n的方向相反时，电动机运行于制动状态。根据Tem与n的不同情况，电动机制动运行状态又分成了回馈制动、反接制动、倒拉反转和能耗制动。第8章交流电机电力拖动的运行状态8.3.1电动运行电动运行三相异步电动机在第象限和第象限运行时为电动状态。 图 8-6三相异步电动机的机械特性第8章交流电机电力拖动的运行状态M 33S11. 能耗制动能耗制动 (1) 制动原理制动原理 制动前制动前 S1 合上，合上，S2 断开，断开， 电机为电动状态。电机为电动状态。 制动时制动时 S1 断开，断开，S2 合上。合上。 定子定子: U I1 转子转子: n E2 I2 电机进入制动状态。电机进入制动状态。n U S2 RbI1FFT T8.3.2能耗制动运行能耗制动运行第8章交流电机电力拖动的运行状态能耗制动时，励磁电流If在A、B两相绕组中产生空间固定磁动势FA和FB，其合成磁动势Ff是一个不旋转的空间固定磁动势。图 8-8异步电动机定子通入直流时的磁动势第8章交流电机电力拖动的运行状态图 8-9异步电动机能耗制动时制动力产生原理第8章交流电机电力拖动的运行状态2. 能耗制动的机械特性能耗制动的机械特性1） 定子电流的等效定子电流的等效单相绕组产生磁动势幅值计算式 可得FA及FB分别为1w1p4 12 2N kFIp1w1ABf4 1 2N kFFIpw1ff4 13 2NkFIp（8-21）由FA和FB的矢量和Ff为第8章交流电机电力拖动的运行状态为了分析方便，常用一个三相绕组产生的合成磁动势一个三相绕组产生的合成磁动势F F1 1等效等效A A、B B两相绕组的合成磁动势两相绕组的合成磁动势F Ff f，即Ff=F1，则有1w11w111f3 4 14 1232 2 2N kN kFIIpp（8-22）1f23II等效三相对称定子电流第8章交流电机电力拖动的运行状态2） 转差率及各电流间的关系磁动势F1与转子相对转速为n，能耗制动时的转差率用表示，有 （8-23）1nvn （8-25）2212222202mmmmEEI ZIRIXXXXXv则转子绕组感应电动势 为式中，是转子绕组的电动势。利用三相异步电机等效电路图，对于转子电路有 。由于E1=E2，因此在忽略铁耗时有.22vEvE.2vE.2E（8-24）222ZIE第8章交流电机电力拖动的运行状态图 8-10能耗制动时的电流关系能耗制动时异步电机、之间的相量关系如图所示。.1I.2I.0I第8章交流电机电力拖动的运行状态由相量图可见，各电流值之间有如下关系：（8-26）2221202022cos(90)IIII I222222sinXRXv（8-27）同时，2221m2222m2I XIRXXv（8-28）将式（8-25）、式（8-27）代入式（8-26），得第8章交流电机电力拖动的运行状态3） 能耗制动的机械特性（8-29）2222221memem221121m233RRII XPvvTRXXv能耗制动时，上述机械特性方程式是用等效的定子电流I1来表示的。2Upf112第8章交流电机电力拖动的运行状态能耗制动运行时的最大转矩TmT及相应的转差率m分别为（8-30）221mmT1m22mm232()I XTXXRXX用式（8-30）去除式（8-29），可得到能耗制动机械特性的实用公式为（8-31）mTemmm2TT第8章交流电机电力拖动的运行状态(2) 能耗制动时的机械特性能耗制动时的机械特性OnT特点：特点： 因因T 与与 n 方向相反，方向相反， nT 曲线在第二、曲线在第二、 四象限。四象限。 因因 n = 0 时，时， T = 0， nT 曲线过原点。曲线过原点。 制动电流增大时，制动电流增大时， 制动转矩也增大；制动转矩也增大； 产生最大转矩的转速不变。产生最大转矩的转速不变。I1I1第8章交流电机电力拖动的运行状态(1) 能耗制动过程能耗制动过程 准确停车准确停车TLOnT12 制动原理制动原理 制动前：特性制动前：特性 1。 制动时：特性制动时：特性 2。原点原点 O (n = 0，T = 0)，a 点点 b 点点惯性惯性 ab(T0，制动开始，制动开始)n制动过程结束。制动过程结束。 制动效果制动效果 R I1 T 制动快。制动快。 制动时的功率制动时的功率 定子输入：定子输入：P1 = 0，轴上输出：轴上输出：P2 = T0 。 动能动能 P2 转子电路的电能转子电路的电能 pCu2消耗掉。消耗掉。3. 能耗制动的应用能耗制动的应用第8章交流电机电力拖动的运行状态(2) 能耗制动运行能耗制动运行 下放重物（位能性负载）下放重物（位能性负载）TLOnT12a a 点点 b 点点 惯性惯性 (T0，制动开始，制动开始)bn 原点原点 O (n = 0，T = 0),在在TL作用下作用下 n 反向增加反向增加 cc 点点(T = TL), 制动运制动运行状态行状态以速度以速度 nc 稳定下放重物。稳定下放重物。 制动效果：制动效果： 由制动回路的电阻决定。由制动回路的电阻决定。第8章交流电机电力拖动的运行状态2. 反接制动反接制动(1) 定子反相的反接制动定子反相的反接制动 迅速停车迅速停车3 M 33 M 3Rb制制动动前前的的电电路路制制动动时时的的电电路路 制动原理制动原理第8章交流电机电力拖动的运行状态图 8-13三相绕线式异步电动机的反接制动运行原理（a） 接线原理图；（b） 机械特性 第8章交流电机电力拖动的运行状态第8章交流电机电力拖动的运行状态TLTL制动前：正向电动状态。制动前：正向电动状态。 制动时：改变定子相序，制动时：改变定子相序， n1变向。变向。OnT1 n12n1 bs = n1 n n1= n1n n1即即：s 1 (第二象限第二象限)。 同时同时：E2s、I2 反向，反向，T 反向。反向。aca 点点 b 点点(T0，制动开始，制动开始)惯性惯性 n c 点点(n = 0，T 0)， 制动结束。制动结束。 到到 c 点时，若未切断电源，点时，若未切断电源， 电动机电动机 将可能反向起动。将可能反向起动。d210第8章交流电机电力拖动的运行状态取决于取决于 Rb 的大小。的大小。 制动效果制动效果aOnT1n02n0bc 制动时的功率制动时的功率 Pem = m1I22 R2Rb s0 pCu2 = m1I22 (R2Rb ) = PemPm = Pem|Pm|0 Pm = (1s ) Pem 三相电能三相电能 电磁功率电磁功率Pem转子转子机械功率机械功率Pm定子定子转子转子电阻电阻消耗消耗掉掉第8章交流电机电力拖动的运行状态【例【例8-2】一台三相绕线式异步电动机，PN=22 kW，nN=723 r/min，E2N=197 V，I2N=70.5 A，KT=3，电机运行在固有机械特性曲线的额定工作点上。现采用电源反接制动，要求制动开始时的制动转矩为2TN，求制动时转子每相串入的电阻值Rc。1NN17507230.036750nnsn解：解： 异步电机额定转差率为N2N22N197 0.0360.058 3370.5s ERI转子绕组每相电阻为第8章交流电机电力拖动的运行状态根据实用转矩公式计算反接制动机械特性的临界转差率sm。将sm、sB、Tem=2TN代入实用转矩公式，得NBmmTmB222TssTKss固有机械特性的临界转差率为22mNTT10.0363310.209ssKK1NBN121.964nnssn反接制动机械特性上开始制动时的转差率为第8章交流电机电力拖动的运行状态根据可知，当R1、X1、X2 不变时，临界转差率与转子回路电阻成正比，故有2m22112()RsRXXm22m2c2csRRsRRRR解得 m15.142s，m20.75smc2m1sRRs即：第8章交流电机电力拖动的运行状态将sm1和sm2分别代入上式，解得：根据计算结果，电机分别串入Rc1=1.369 、Rc2=0.150 的电阻时，均能满足题意要求，不同的串接电阻对应不同的反接制动特性曲线，如图8-14中曲线2、3所示。m1c12m5.142110.0581.369 0.209sRRsm2c22m0.75110.0580.150 0.209sRRs第8章交流电机电力拖动的运行状态图 8-14例题8-2图第8章交流电机电力拖动的运行状态(2) 转子反向的反接制动转子反向的反接制动下放重物下放重物On T 1n12bcTLad 制动原理制动原理 定子相序不变，转子定子相序不变，转子 电路串对称电阻电路串对称电阻 Rb。a 点点 b 点点(TbTL)， 惯性惯性 n c 点点 ( n = 0，TcTL ) 在在TL 作用下作用下 电机反向起动电机反向起动d 点点( nd0，Td = TL ) 制动运制动运 行状态行状态 制动效果制动效果 改变改变 Rb 的大小，的大小， 改变特性改变特性 2 的斜率，的斜率， 改变改变 nd 。3e 低速提低速提 升重物升重物第8章交流电机电力拖动的运行状态 制动时的功率制动时的功率s =n1nn1第四象限第四象限：1 (n0)Pem = m1I22R2Rb s0 pCu2 = m1I22 (R2Rb ) = PemPm = Pem|Pm|0 Pm = (1s ) Pem 定子输入电功率定子输入电功率 轴上输入机械功率轴上输入机械功率 （位能负载的位能）（位能负载的位能） 电功率与机械功率均电功率与机械功率均 消耗在转子电路中。消耗在转子电路中。第8章交流电机电力拖动的运行状态 特点：特点：| n | | n1 |，s0。 电机处于发电机状态。电机处于发电机状态。 (1) 调速过程中的回馈制动调速过程中的回馈制动TnO f1 f1f1 f1TLabcdTnOYYYTLabcd?3. 回馈制动回馈制动pfn1160第8章交流电机电力拖动的运行状态 0 (nn1) 0 定子发出电功率，向电源回馈电能。定子发出电功率，向电源回馈电能。 0 轴上输入机械功率轴上输入机械功率(系统减小的动能系统减小的动能)。 pCu2 = PemPm |Pem | = |Pm|pCu2 机械能转换成电能机械能转换成电能(减去转子铜损耗等减去转子铜损耗等)。 制动时的功率制动时的功率s =n1n n1第二象限第二象限：Pem = m1I22 R2Rb sPm= (1s ) Pem第8章交流电机电力拖动的运行状态OnTTLn0n0(2) 下放重物时的回馈制动（位能性负载）下放重物时的回馈制动（位能性负载）GRb T3 M 3TnTLbac正向电动正向电动反接制动反接制动dn回馈制动回馈制动反向电动反向电动第8章交流电机电力拖动的运行状态第8章交流电机电力拖动的运行状态 0 (nn1) 0 定子发出电功率，向电源回馈电能。定子发出电功率，向电源回馈电能。 0 轴上输入机械功率轴上输入机械功率(位能负载的位能位能负载的位能)。 pCu2 = PemPm |Pem | = |Pm|pCu2 机械能转换成电能机械能转换成电能(减去转子铜损耗等减去转子铜损耗等)。 制动时的功率制动时的功率s =n1n n1=n1nn1第四象限第四象限：Pem = m1I22 R2Rb sPm= (1s ) Pem第8章交流电机电力拖动的运行状态 制动效果制动效果 Rb 下放速度下放速度 。 为了避免危险的高速，为了避免危险的高速， 一般不串联一般不串联 Rb。OnTTLn0n0第8章交流电机电力拖动的运行状态忽略励磁电流I0，定子电流有功分量I1a=I2a0，则异步电机输入功率有P1=3U1I1cos1=3U1I1a0 （8-38）3. 回馈制动时异步电机的发电问题回馈制动时异步电机的发电问题在回馈制动时，s1，转子输出的机械功率P2=Pem（1s）0。此时，电动机从生产机械吸取机械能而转变为电能，同时还从电网吸收电能，这些能量一起消耗在转子电阻中。 倒拉反转制动。倒拉反转制动是指异步电机的转子转速反向，而旋转磁场转向不变，此时，异步电机的电磁转矩和转向相反，起制动作用。倒拉反转制动与反接制动有相同的转差率、功率和特性。第8章交流电机电力拖动的运行状态 回馈制动。回馈制动时，虽然电动机的旋转磁场与转子转向相同，但其转速高于同步转速（旋转磁场转速），即s0，转子电流的有功分量小于0，在制动过程中将电能回馈电网，既简单又经济，可靠性高。