[工學(xué)]異步電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性起動(dòng)-資料下載頁
2025-10-09 23:57本頁面
【正文】 2 +R st1 +R st2 +R st =R 3 n T st1 T st2 T Z 0 ns F G H I nN 轉(zhuǎn)子串聯(lián)頻敏變阻起動(dòng) 頻敏變阻器的結(jié)構(gòu)： 頻敏變阻器的鐵心由厚鋼板或鐵板迭成，有三相繞 組，接成 Y形，出線為 a 、 b 、 c去接轉(zhuǎn)子。 a b c x y z (b)等效電路 a b c (a)結(jié)構(gòu)示意圖 x y z 頻敏變阻器 固有特性 串頻敏 變阻器 n ns 0 T (c) 機(jī)械特性 等效電路： 轉(zhuǎn)子回路串入頻敏變阻器后，將轉(zhuǎn)子電流分成二個(gè)分 量。勵(lì)磁電流 (無功分量 )，建立磁場。有功分量，產(chǎn)生鐵 損耗。鐵耗電阻 RF(等效電阻 )和電抗 XF均隨轉(zhuǎn)子頻率而變 化。 從第一章所學(xué)的知識知道 ，疊片的厚度越大，渦流損耗 越大。頻率越高，渦流損耗和 磁滯損耗越大。 轉(zhuǎn)子頻率越高電抗 Xm越大。 頻敏變阻器等效電路 E 2 R1 RF XF 轉(zhuǎn)子回路串入頻敏變阻器起動(dòng)的 工作原理 ： 起動(dòng)時(shí)， n=0， s=1， f2=f1， XF∝ f2和 RF ∝ f22都增大 ， 且 RmXm ,所以限制了起動(dòng)電流，相當(dāng)于串電阻起動(dòng)；當(dāng) n↑→s↓→f2↓→RF↓相當(dāng)于連續(xù)自動(dòng)切除電阻。同時(shí) f2↓→sXF↓當(dāng) n=nN時(shí)， f2很小， f2 ≈(1~3)Hz， XF ≈0，故 起動(dòng)完畢，阻抗器被自動(dòng)切除。 從以上分析可知，頻敏變阻器是一種無觸點(diǎn)的變阻器。它結(jié)構(gòu)簡單，并且因沒有觸點(diǎn)和易磨損元件，壽命長，使用和維護(hù)方便，有較好的起動(dòng)特性。 T n 0 ns Tst 第二節(jié) 改善起動(dòng)性能的三相異步電動(dòng)機(jī) 一、深槽異步電動(dòng)機(jī) 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 槽深 h，槽寬 b， hb，即 h =(10~12)b與普通籠型異 步電動(dòng)機(jī)相比，這種電機(jī)的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是轉(zhuǎn)子槽形窄而 深，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體或是整根的銅條或是鋁熔液澆鑄而成。 h j 槽 高 (a) 漏磁通分布 (b) 導(dǎo)體內(nèi)電流密度分布 (c) 導(dǎo)體的有效截面 b 分析： 若假想沿槽高把轉(zhuǎn)子導(dǎo)體分成若干并聯(lián)小導(dǎo)條，它們 兩端為端環(huán)短接，其電壓相等，則各小導(dǎo)條中的電流將按 其阻抗的反比例來分配。由上圖 (a)可見槽底部磁路短、 磁阻小，所以導(dǎo)條交鏈的漏磁通多，則底部漏抗大。槽頂 部導(dǎo)條鏈的漏磁通少，則頂部漏抗小。由于槽很深，則槽 底與槽頂漏抗相差甚遠(yuǎn)，且 X2σ∝ f2。 (a)起動(dòng)時(shí)： n=0， s=1， f2=f1， f2較高， 槽內(nèi)電流的分布 主要取決于漏抗的大小。槽頂部漏抗小，則電流密度大， 槽底部漏抗大，則電流密度小。這種把導(dǎo)體中的電流排擠 到槽頂部的作用稱為集膚效應(yīng)。 圖 (b)中電流密度分布，它是自下而上逐漸增大，槽 底部導(dǎo)體在流通電流時(shí)所起作用很小，就 相當(dāng)于減少了導(dǎo) 體截面積，增大了導(dǎo)體電阻，從而減小了起動(dòng)電流，增大 了起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，起動(dòng)性能得改善。 起動(dòng)成功后， s很小， f2=sf1≈1～ 3HZ很小， X2s=sX2 很小，集膚效應(yīng)消失，電流又均勻分布，導(dǎo)體截面積全部 得以利用，使轉(zhuǎn)子電阻自動(dòng)減小到正常數(shù)值，所以正常運(yùn) 行時(shí)效率不低。 特性曲線： 曲線 1為普通異步電動(dòng)機(jī)； 曲線 2為深槽異步電動(dòng)機(jī)。 1 普通型2 深槽型nn 10 T機(jī)械特性優(yōu)點(diǎn)： 起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子電阻加大，改善了起動(dòng)性能，而運(yùn)行時(shí)為 正常值，轉(zhuǎn)子電阻仍然較小，不致于影響電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行效 率。 缺點(diǎn)： 轉(zhuǎn)子槽的漏抗較大，功率因數(shù)稍低，最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)稍 小，它的起動(dòng)性能是靠著降低了一些工作性能而得到改善 的。它的體積也比普通異步電動(dòng)機(jī)稍大。 二、雙籠型異步電動(dòng)機(jī) 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子上有兩套籠型繞組。下籠：導(dǎo)體截面大， 用電阻系數(shù)較小的紫銅制成，電阻較小。上籠：導(dǎo)體截面 小，用電阻系數(shù)較大的黃銅制成，電阻較大。 1 上籠 2 下籠 3 合成 n ns 0 T (b) 機(jī)械特性 上籠 下籠 (a) 漏磁通分布 工作原理： 上籠交鏈的漏磁通少，所以電抗小，而下籠的漏磁通 多，故漏電抗大。 起動(dòng)時(shí)： n=0， s=1， f2=sf1=f1， f2較高，則 sX2 較大， 槽內(nèi)電流的分布主要取決于漏抗的大小。由于下籠漏電抗 大，不利于電流流過，所以電 流主要通過上籠，而上籠本身 電阻大，起動(dòng)時(shí)，電流減小， 轉(zhuǎn)矩增大，故上籠又稱為起動(dòng) 籠。 機(jī)械特性如圖曲線 1所示。 1 2 3 n ns 0 T 起動(dòng)成功后： s很小， f2 ≈1～ 3HZ很小，下籠漏電抗 減小，電流分配主要取決于轉(zhuǎn)子電阻 R2，上籠電流小，下 籠電流大，下籠起主要作用，故又稱下籠為運(yùn)行籠，其機(jī) 械特性如圖曲線 2所示。 曲線 3為曲線 1和 2的合成曲線，即為雙籠異步電動(dòng)機(jī) 的機(jī)械特性?？梢婋p籠型異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大，具有 較好的起動(dòng)性能。 缺點(diǎn)：轉(zhuǎn)子漏抗較大， 功率因數(shù)稍低，過載能力比 普通型異步機(jī)低，而且用銅 量較多，工藝復(fù)雜，價(jià)格較 高。 1 2 3 n ns 0 T 說明： 由于深槽異步電動(dòng)機(jī)及雙籠型異步電動(dòng)機(jī)不需要另外采用起動(dòng)措施，所以系統(tǒng)可靠性較高，一般用于頻繁起動(dòng)或起動(dòng)轉(zhuǎn)矩要求較高的生產(chǎn)機(jī)械上。
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