異步電機(jī)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真(編輯修改稿)
2024-07-27 01:42 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 條有電流，在磁場中受到力的作用，轉(zhuǎn)子就會(huì)旋轉(zhuǎn)起來。綜上所述可知，三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的基本工作原理。（1）三相對稱繞組中通入三相對稱電流產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場。（2） 轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割旋轉(zhuǎn)磁場感應(yīng)電動(dòng)勢和電流。（3） 轉(zhuǎn)子載流導(dǎo)體在磁場中受到電磁力的作用，從而形成電磁轉(zhuǎn)距，驅(qū)使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。異步電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向始終與旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向一致，而旋轉(zhuǎn)磁場的方向又取決于異步電動(dòng)機(jī)的三相電流相序。因此，三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向與電流的相序一致。要改變轉(zhuǎn)向，只要改變電流的相序即可，即任意對調(diào)電動(dòng)機(jī)的兩根電源線，便可以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)。異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速恒小于旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速n1，只有這樣，轉(zhuǎn)子繞組才能產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，使電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)。如果n=n1，轉(zhuǎn)子繞組與定子磁場之間無相對運(yùn)動(dòng)，則轉(zhuǎn)子繞組中無感應(yīng)電動(dòng)勢和感應(yīng)電流產(chǎn)生，可見nn1是異步電動(dòng)機(jī)工作的必要條件。由于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n與旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速n1不同步，故稱為異步電動(dòng)機(jī)。 轉(zhuǎn)差率同步轉(zhuǎn)速n1與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n之差（n1n）和同步轉(zhuǎn)速n1的比值稱為轉(zhuǎn)差率，用字母s表示，即S=(n1n)/n1 (22)轉(zhuǎn)差率s是異步電動(dòng)機(jī)的一個(gè)基本物理量，它反映異步電動(dòng)機(jī)的各種運(yùn)行情況。對異步電動(dòng)機(jī)而言，當(dāng)轉(zhuǎn)子尚未轉(zhuǎn)動(dòng)（如起動(dòng)瞬間）時(shí)，n=0,此時(shí)轉(zhuǎn)差率s=1。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速（空載運(yùn)行）時(shí)，n≈n1,此時(shí)轉(zhuǎn)差率s≈0。由此可見，作為異步電動(dòng)，轉(zhuǎn)速在0～n1范圍內(nèi)變化，其轉(zhuǎn)差率在0～1范圍內(nèi)變化。異步電動(dòng)機(jī)負(fù)載越大，轉(zhuǎn)速就越慢，其轉(zhuǎn)差率就越大；負(fù)載越小，轉(zhuǎn)速就越快，其轉(zhuǎn)差率就越小。故轉(zhuǎn)差率直接反映了轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的快慢或電動(dòng)機(jī)負(fù)載的大小。異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可以由（21）推算。 n=(1s)n1 (23) 異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的三種狀態(tài)根據(jù)轉(zhuǎn)差率的大小和正負(fù)，異步電機(jī)有三種運(yùn)行狀態(tài)。（1）電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)當(dāng)定子繞組接至電源，轉(zhuǎn)子就會(huì)在電磁轉(zhuǎn)矩的驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，電磁轉(zhuǎn)矩即為驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，其轉(zhuǎn)向與旋轉(zhuǎn)方向相同，此時(shí)電機(jī)從電網(wǎng)電功率轉(zhuǎn)變成機(jī)械功率，由轉(zhuǎn)軸傳輸給負(fù)載。電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍為n1＞n＞0,其轉(zhuǎn)差率范圍為0＜s≤1。（2） 發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)異步電機(jī)定子繞組仍接至電源，該電機(jī)轉(zhuǎn)軸不再接機(jī)械負(fù)載，而用同一臺(tái)原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子以大于同步轉(zhuǎn)速（nn1）并順旋轉(zhuǎn)磁場的方向旋轉(zhuǎn)。顯然，此時(shí)電磁轉(zhuǎn)矩方向與轉(zhuǎn)子方向相反，起著制動(dòng)作用，為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。為克服電磁轉(zhuǎn)矩的制動(dòng)作用而使轉(zhuǎn)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，并保持nn1,電機(jī)必須不斷從原動(dòng)機(jī)吸收機(jī)械功率，把機(jī)械功率轉(zhuǎn)變?yōu)檩敵龅碾姽β省Ｒ虼顺蔀榘l(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)。此時(shí)，nn1,則轉(zhuǎn)差率s0。（3） 電磁制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)異步電機(jī)定子繞組仍接至電源，如果用外力拖著電機(jī)逆著旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)電磁轉(zhuǎn)矩與電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向相反，起制動(dòng)作用。電機(jī)定子仍從電網(wǎng)吸收電功率，同時(shí)轉(zhuǎn)子從外力吸收機(jī)械功率，這兩部分功率都在電機(jī)內(nèi)部以損耗的方式轉(zhuǎn)化成熱能消耗。這種運(yùn)行狀態(tài)稱為電磁制動(dòng)狀態(tài)。此種情況下，n為負(fù)值，即n0,則轉(zhuǎn)差率s1。由此可知，區(qū)分這三種運(yùn)行狀態(tài)的依據(jù)是轉(zhuǎn)差率s的大小。①當(dāng)0s1時(shí)為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)；②當(dāng)∞＜s＜0時(shí)為發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)；③當(dāng)1＜s＜+∞時(shí)為電磁制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)。第3章 異步電動(dòng)機(jī)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 異步電動(dòng)機(jī)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)分為開環(huán)、單閉環(huán)、雙閉環(huán)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)。 開環(huán)調(diào)壓調(diào)速開環(huán)系統(tǒng)的主電路由觸發(fā)電路、調(diào)壓電路、電機(jī)組成。原理圖如下：
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