【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 線，定子及轉(zhuǎn)子電路中不外接電阻（電抗或電容）時(shí)所獲得的機(jī)械 特性曲線 。 圖 固有特性曲線圖 二、人為機(jī)械特性 （一）降低 XU 降低后電動(dòng)機(jī)電流將大于額定值，電動(dòng)機(jī)如長(zhǎng)時(shí)連續(xù)運(yùn)行，最終溫升將超過(guò)允許值，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)壽命縮短，甚至燒壞。 沈陽(yáng)航空工業(yè)學(xué)院北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 圖 （二） 轉(zhuǎn)子電路內(nèi)串聯(lián)對(duì)稱電阻 轉(zhuǎn)子電路串聯(lián)對(duì)稱電阻 適用于繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)，也可用于調(diào)速。 圖 轉(zhuǎn)子電路內(nèi)串聯(lián)對(duì)稱電阻時(shí)的人為機(jī)械特性 （三）定子電路串聯(lián)對(duì)稱電抗 定子電路串聯(lián)對(duì)稱電抗一般用于籠型異步電動(dòng)機(jī)的降壓起動(dòng)，以限制電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流。 沈陽(yáng)航空工業(yè)學(xué)院北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 圖 （四）定子電路串聯(lián)對(duì)稱電阻 與串聯(lián)對(duì)稱電抗時(shí)相同，定子串聯(lián)對(duì)稱電阻一般也用于籠 型異步電動(dòng)機(jī)的減壓起動(dòng) 。 圖 （五）轉(zhuǎn)子電路接入并聯(lián)阻抗 由于轉(zhuǎn)子電路參數(shù)可變，如果參數(shù)配合恰當(dāng)，電動(dòng)機(jī)在整個(gè)加速過(guò)程沈陽(yáng)航空工業(yè)學(xué)院北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 中產(chǎn)生幾乎恒定的轉(zhuǎn)矩，在右圖上繪出了這樣的人為機(jī)械特性。 圖 三相異步電動(dòng)機(jī)的各種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài) 一、電動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)電動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的特點(diǎn)是電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的方向與旋轉(zhuǎn)的 方向相同。 圖 二、制動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)異步電動(dòng)機(jī)可工作于回饋制動(dòng)，反接制動(dòng)及能耗制動(dòng)三沈陽(yáng)航空工業(yè)學(xué)院北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 種制動(dòng)狀態(tài)。其共同特點(diǎn)是電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的方向相反，以實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。此時(shí)，電動(dòng)機(jī)由軸上吸收機(jī)械能，并轉(zhuǎn)換為電能。 三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng) 三相異步電動(dòng)機(jī)在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，由于生產(chǎn)上的需要而起動(dòng)和停止。在選用電動(dòng)機(jī)時(shí)，必須要求電動(dòng)機(jī)能帶動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械并很快地轉(zhuǎn)到額定轉(zhuǎn)速。 起動(dòng) 時(shí)要求滿足的條件 ： （ 1）能產(chǎn)生足夠大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 Tst， 使電動(dòng)機(jī)很 快地 轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。 （ 2）起動(dòng)電流 Ist 不要太大，避免起動(dòng)時(shí)大電流在電網(wǎng)上產(chǎn)生較大的壓降而影響接在電網(wǎng)上的其它電氣設(shè)備和電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行。 圖 起動(dòng)電流大，在電網(wǎng)的變壓器容量與異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)容量相比不足夠大時(shí)，直接起動(dòng)會(huì)使變壓器輸出電壓下降，當(dāng)電壓降Δ U10%時(shí)，將使接在變壓器上的其他電器及電動(dòng)機(jī)正常工作受影響。直接起動(dòng)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩并不大，而起動(dòng)時(shí)必須滿足 Tst 條件電動(dòng)機(jī)才能起動(dòng)起來(lái)，在空載情況下可以滿足上述要求，而當(dāng)重載起動(dòng)時(shí)可能滿足不了上述要求。 啟動(dòng)時(shí)不僅取決于電機(jī)本身的大小， 還與供電電網(wǎng)容量和供電線路長(zhǎng)短有關(guān)。 （要求母線降落不大于 10％） 電動(dòng)機(jī)容量與供電變壓器的比值；起動(dòng)是否頻繁；供電線路距離；同一臺(tái)變壓器其它用戶的要求有關(guān)系。 在額定電壓下直接起動(dòng)將定子三相繞組直接接在三相電源上起動(dòng)，稱直接起動(dòng)。一般 以下的小容量鼠籠異步電動(dòng)機(jī)都可以直接起動(dòng)。如果變壓器容量足夠大，直接起動(dòng)的容量還可相應(yīng)增大，一般按經(jīng)驗(yàn)公式 )( 1Ifn? N1 o I0 Tst T Ist )(Tfn? 沈陽(yáng)航空工業(yè)學(xué)院北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 核定： 式中 kI 為起動(dòng)電流倍數(shù)； Ist 為電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流（ A）； IN 為電動(dòng)機(jī)的額定電流（ A）； SN 為電源變壓器總?cè)萘浚?PN 為電動(dòng)機(jī)的額定功率。起動(dòng)電流大，對(duì)電機(jī)本身無(wú)太大影響（因?yàn)槭嵌虝r(shí)的，且現(xiàn)代設(shè)計(jì)的鼠籠電機(jī)都按直接起動(dòng)電磁 力和發(fā)熱來(lái)考慮機(jī)械強(qiáng)度和熱穩(wěn)定的）主要對(duì)電網(wǎng)有影響，如果電源容量較大，可以直接起動(dòng)。需要注意的是容量大小不是絕對(duì)的，如果電網(wǎng)容量大，就可以允許容量再大些的電機(jī)直接起動(dòng)。只要直接起動(dòng)時(shí)起動(dòng)電流在電網(wǎng)中引起電壓降不超過(guò)電網(wǎng)額定電壓的（ 10~15） % 就允許直接起動(dòng)。起動(dòng)的主要矛盾時(shí)電流。 降 低電流的方法， 主要靠降低電壓。起動(dòng)電流：239。21239。21 1 )()( XXRRUI Q????降壓起動(dòng)時(shí)， 起動(dòng)電流與定子電壓成比例降低。待轉(zhuǎn)速升高到一定值， 恢復(fù)全電壓。 電機(jī)的調(diào)速方法與討論 三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速公式為： n=60f/p(1s) 從上式可見，改變供電頻率 f、電動(dòng)機(jī)極對(duì)數(shù) p及轉(zhuǎn)差率 s 均可 達(dá) 到改變轉(zhuǎn)速目。從調(diào)速本質(zhì)來(lái)看，不同調(diào)速方式無(wú)非是改變交流電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速或不改變同步轉(zhuǎn)兩種。 生產(chǎn)機(jī)械中廣泛使用不改變同步轉(zhuǎn)速調(diào)速方法有繞線式電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速、斬波調(diào)速、串級(jí)調(diào)速以及應(yīng)用電 磁轉(zhuǎn)差離合器、液力偶合器、油膜離合器等調(diào)速。改變同步轉(zhuǎn)速有改變定子極對(duì)數(shù)多速電動(dòng)機(jī)，改變定子電壓、頻率變頻調(diào)速有能無(wú)換向電動(dòng)機(jī)調(diào)速等。 從調(diào)速時(shí)能耗觀點(diǎn)來(lái)看，有高效調(diào)速方法與低效調(diào)速方法兩種：高效調(diào)速指時(shí)轉(zhuǎn)差率不變，無(wú)轉(zhuǎn)差損耗，如多速電動(dòng)機(jī)、變頻調(diào)速以及能將轉(zhuǎn)差損耗回收調(diào)速方法（如串級(jí)調(diào)速等）。有轉(zhuǎn)差損耗調(diào)速方法屬低效調(diào)速，如轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速方法，能量就損耗轉(zhuǎn)子回路中；電磁離合器調(diào)速方法，能量損耗離合器線圈中；液力偶合器調(diào)速，能量損耗液力偶合器油中。一般來(lái)說(shuō)轉(zhuǎn)差損耗隨調(diào)速范圍擴(kuò)大而增加，調(diào)速范圍不大 ，能量損耗是很小。 一、變極對(duì)數(shù)調(diào)速方法 )(4 )(43 kWP kVASIIk NNNstI ???沈陽(yáng)航空工業(yè)學(xué)院北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 這種調(diào)速方法是用改變定子繞組接紅方式來(lái)改變籠型電動(dòng)機(jī)定子極對(duì)數(shù)達(dá)到調(diào)速目，特點(diǎn)如下： 具有較硬機(jī)械特性，穩(wěn)定性良好； 無(wú)轉(zhuǎn)差損耗，效率高； 接線簡(jiǎn)單、控制方便、價(jià)格低；有級(jí)調(diào)速，級(jí)差較大，不能獲平滑調(diào)速； 可以與調(diào)壓調(diào)速、電磁轉(zhuǎn)差離合器配合使用，獲較高效率平滑調(diào)速特性。 本方法適用于不需要無(wú)級(jí)調(diào)速生產(chǎn)機(jī)械，如金屬切削機(jī)床、風(fēng)機(jī)、水泵等。 二、變頻調(diào)速方法 變頻調(diào)速是改變電動(dòng)機(jī)定子電源頻率，改變其同步轉(zhuǎn)速調(diào)速方法。變頻調(diào)速系統(tǒng)主要設(shè)備 是提供變頻電源變頻器，變頻器可分成交流－直流－交流變頻器和交流－交流變頻器兩大類，目前國(guó)內(nèi)大都使用交－直－交變頻器。其特點(diǎn)： 效率高，調(diào)速過(guò)程中沒有附加損耗；應(yīng)用范圍廣，可用于籠型異步電動(dòng)機(jī)；調(diào)速范圍大，特性硬，精度高；技術(shù)復(fù)雜，造價(jià)高，維護(hù)檢修困難。方法適用于要求精度高、調(diào)速性能較好場(chǎng)合。 三、串級(jí)調(diào)速方法 串級(jí)調(diào)速是指繞線式電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路中串入可調(diào)節(jié)附加電勢(shì)來(lái)改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)差，達(dá)到調(diào)速目。大部分轉(zhuǎn)差功率被串入附加電勢(shì)所吸收，再利用產(chǎn)生附加裝置，把吸收轉(zhuǎn)差功率返回電網(wǎng)或轉(zhuǎn)換能量加以利用。轉(zhuǎn)差功率 吸收利用方式，串級(jí)調(diào)速可分為電機(jī)串級(jí)調(diào)速、機(jī)械串級(jí)調(diào)速及晶閘管串級(jí)調(diào)速形式，多采用晶閘管串級(jí)調(diào)速，其特點(diǎn)為：可將調(diào)速過(guò)程中轉(zhuǎn)差損耗回饋到電網(wǎng)或生產(chǎn)機(jī)械上，效率較高；裝置容量與調(diào)速范圍成正比，投資省，適用于調(diào)速范圍額定轉(zhuǎn)速 70％－ 90％生產(chǎn)機(jī)械上；調(diào)速裝置故障時(shí)可以切換至全速運(yùn)行，避免停產(chǎn)；晶閘管串級(jí)調(diào)速功率因數(shù)偏低，諧波影響較大。本方法適合于風(fēng)機(jī)、水泵及軋鋼機(jī)、礦井提升機(jī)、擠壓機(jī)上使用。 四、繞線式電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速方法 繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串入附加電阻，使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)差率加大，電動(dòng)機(jī)較低轉(zhuǎn)速下運(yùn)行。串入電阻越大，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速越低。此方法設(shè)備簡(jiǎn)單，控制方便，但轉(zhuǎn)差功率以發(fā)熱形式消耗電阻上。屬有級(jí)調(diào)速，機(jī)械特性較軟。 五、定子調(diào)壓調(diào)速方法 沈陽(yáng)航空工業(yè)學(xué)院北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 當(dāng)改變電動(dòng)機(jī)定子電壓時(shí)，可以到一組不同機(jī)械特性曲線，獲不同轉(zhuǎn)速。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩與電壓平方成正比，最大轉(zhuǎn)矩下降很多，其調(diào)速范圍較小，使一般籠型電動(dòng)機(jī)難以應(yīng)用。擴(kuò)大調(diào)速范圍，調(diào)壓調(diào)速應(yīng)采用轉(zhuǎn)子電阻值大籠型電動(dòng)機(jī)，如專供調(diào)壓調(diào)速用力矩電動(dòng)機(jī)，繞線式電動(dòng) 機(jī)上串聯(lián)頻敏電阻。擴(kuò)大穩(wěn)定運(yùn)行范圍，當(dāng)調(diào)速 2： 1以上場(chǎng)合應(yīng)采用反饋控制以達(dá)到自動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速目。 調(diào)壓調(diào)速主要裝置是一個(gè)能提供電壓變化電源，目前常用調(diào)壓方式有串聯(lián)飽和電抗器、自耦變壓器以及晶閘管調(diào)壓等幾種。晶閘管調(diào)壓方式為最佳。調(diào)壓調(diào)速特點(diǎn)：調(diào)壓調(diào)速線路簡(jiǎn)單，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制；調(diào)壓過(guò)程中轉(zhuǎn)差功率以發(fā)熱形式消耗轉(zhuǎn)子電阻中，效率較低。調(diào)壓調(diào)速一般適用于 100KW 以下生產(chǎn)機(jī)械。 六、電磁調(diào)速電動(dòng)機(jī)調(diào)速方法 電磁調(diào)速電動(dòng)機(jī)由籠型電動(dòng)機(jī)、電磁轉(zhuǎn)差離合器和直流勵(lì)磁電源（控制器）三部分組成。直流勵(lì)磁電源功率 較小，通常由單相半波或全波晶閘管整流器組成，改變晶閘管導(dǎo)通角，可以改變勵(lì)磁電流大小。 電磁轉(zhuǎn)差離合器由電樞、磁極和勵(lì)磁繞組