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機(jī)電傳動(dòng)控制第4章交流電動(dòng)機(jī)的工作原理及特性(留存版)

  

【正文】 子是不動(dòng)的部分 , 轉(zhuǎn)子是旋轉(zhuǎn)部分 , 在定子和轉(zhuǎn)子之間有一定的氣隙 。 線繞式和鼠籠式兩種電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子構(gòu)造雖然不同,但工作原理是一致的。 此時(shí)的合成磁場(chǎng)如圖( d) 所示 , 合成磁場(chǎng)已從 t=0 瞬間所在位置順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)了 ? 。 在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用下 , 轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割磁力線 ( 其方向與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向相反 ) , 因而在導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) e從而產(chǎn)生感應(yīng)電流 i。 即: 三角形接法時(shí),定子繞組應(yīng)接 ~220V的電源電壓; 星形接法時(shí),定子繞組應(yīng)接 ~380的電源電壓。 2. J02214,功率 kW,連接方法 ? ,電壓 380V,電流 ,轉(zhuǎn)速 1410 r/min,功率因數(shù) 。 1.固有機(jī)械特性 異步電動(dòng)機(jī)在 額定電壓和額定頻率下 , 用規(guī)定的接線方式 ,定子和轉(zhuǎn)子電路中不串聯(lián)任何電阻或電抗時(shí)的機(jī)械特性 稱為固有( 自然 ) 機(jī)械特性 。 由于異步電動(dòng)機(jī)對(duì)電網(wǎng)電壓的波動(dòng)非常敏感 , 運(yùn)行時(shí) , 如電壓降低太多 , 會(huì)大大降低它的過(guò)載能力與啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩 , 甚至使電動(dòng)機(jī)發(fā)生帶不動(dòng)負(fù)載或者根本不能啟動(dòng)的現(xiàn)象 。 鼠籠式異步電動(dòng)機(jī) ~ ?? 線繞式異步電動(dòng)機(jī) ~ ??2.人為機(jī)械特性 由上述分析可知:異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性與 電動(dòng)機(jī)的參數(shù) 有關(guān),也與 外加電源電壓、電源頻率 有關(guān),將關(guān)系式中的參數(shù)人為地加以改變而獲得的特性稱為異步電動(dòng)機(jī)的人為機(jī)械特性。 三、轉(zhuǎn)矩特性 電磁轉(zhuǎn)矩 ( 以下簡(jiǎn)稱轉(zhuǎn)矩 ) 是三相異步電動(dòng)機(jī)最重要的物理量之一 。 如果電源的線電壓等于電動(dòng)機(jī)的額定相電壓,那么,電動(dòng)機(jī)的繞組應(yīng)該接成三角形; 如果電源的線電壓是電動(dòng)機(jī)額定相電壓的 倍,那么,電動(dòng)機(jī)的繞組就應(yīng)該接成星形。 對(duì)于星形接法 : 相II ?1對(duì)于三角形接法 : 相II 31 ??c osUIP 111 3?4. 電動(dòng)機(jī)的輸入功率 二、額定參數(shù) 電動(dòng)機(jī)在制造工廠所擬定的情況下工作時(shí),稱為電動(dòng)機(jī)的 額定運(yùn)行 ,通常用額定值來(lái)表示其運(yùn)行條件,這些數(shù)據(jù)大部分都標(biāo)明在電動(dòng)機(jī)的銘牌上。 由此可知 , 當(dāng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)具有兩對(duì)磁極 ( p=2) 時(shí) , 其旋轉(zhuǎn)速度僅為一對(duì)磁極時(shí)的一半 。 此時(shí)的合成磁場(chǎng)如圖 ( b)所示 , 合成磁場(chǎng)已從 t=0 瞬間所在位置順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)了 ? /3。 轉(zhuǎn)子鐵心也是電動(dòng)機(jī)磁路的一部分,由硅鋼片疊壓而成。 如圖所示 。轉(zhuǎn)子的作用是 產(chǎn)生轉(zhuǎn)子電流,即產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩 。 按以上分析可以證明:當(dāng)三相電流隨時(shí)間不斷變化時(shí) , 合成磁場(chǎng)也在不斷旋轉(zhuǎn) , 故稱 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) 。 根據(jù)安培電磁力定律 , 轉(zhuǎn)子電流與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生電磁力 F( 其方向用左手定則決定 ) , 這力在轉(zhuǎn)子的軸上形成電磁轉(zhuǎn)矩 , 且轉(zhuǎn)矩作用方向與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向相同 , 轉(zhuǎn)子受此轉(zhuǎn)矩的作用 , 按旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)起來(lái) 。 f :在額定運(yùn)行情況下,定子外加電壓的頻率( Hz)。 解: J324 電動(dòng)機(jī)應(yīng)接星形 ( Y) , 如圖 (a) 所示 。 根據(jù) 2202222)( SXRUSRKT?? 00nnnS ?? 三相異步電動(dòng)機(jī)的固有機(jī)械特性曲線如圖所示。 NN22NNmm a x TTUUTT ????????????? ? 例如,電動(dòng)機(jī)運(yùn)行在額定負(fù)載 TN 下,即使 ?m=2 ,若電網(wǎng)電壓下降到 70%UN ,則由于這時(shí) 此外, 電網(wǎng)電壓下降 ,在負(fù)載不變的條件下,將使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降,轉(zhuǎn)差率 S 增大,電流增加,引起電動(dòng)機(jī)發(fā)熱甚至燒壞 。它表征了電動(dòng)機(jī)能夠承受沖擊負(fù)載的能力大小,是電動(dòng)機(jī)的又一個(gè)重要運(yùn)行參數(shù)。當(dāng) S增大,即轉(zhuǎn)速 n降低時(shí),轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)間的相對(duì)轉(zhuǎn)速增加,轉(zhuǎn)子導(dǎo)體被磁力線切割的速度提高,于是 E2增加, I2也增加。 三、定子繞組連線方法的選用 定子三相繞組的連接方式 ( Y形或 ?形 ) 的選擇 , 和普通三相負(fù)載一樣 , 須視電源的線電壓而定 。 對(duì)于星形接法: 相UU 31 ? 對(duì)于三角形接法: 相UU ?13.線電流與相電流 線電流:電網(wǎng)的供電電流,用 I1 表示; 相電流:每相繞組的電流 , 用 I相 表示 。 從圖可以看出 , 對(duì)應(yīng)于不同時(shí)刻 , 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在空間轉(zhuǎn)到不同位置 , 此情況下電
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