【正文】 行區(qū)域：從同步點到最大電磁轉(zhuǎn)矩一段。 88 機械特性 89 五、異步電動機的工作特性 前提條件 ?U1＝ U1N， f1＝ fN 工作特性 ?轉(zhuǎn)速特性： n＝ f(P2) ?定子電流特性： I1＝ f(P2) ?功率因數(shù)特性： cosφ1＝ f(P2) ?電磁轉(zhuǎn)矩特性： Te＝ f(P2) ?效率特性： η＝ f(P2) P2 O n＝ f(P2) I10 T0 90 六、異步電動機工作特性的求取 1. 直接負載法 ： 利于負載實驗，計算工作特性，適用于中小容量的感應(yīng)電動機； 2. 參數(shù)計算法 ： 在電動機參數(shù)已知的情況下，利用等效電路，通過迭代方法，計算工作特性和運行數(shù)據(jù)。 91 七、異步電動機的主要性能指標 ? 額定效率 ηN（ 75%～ 95%） ? 額定功率因數(shù) cosφN（ ～ ） ? 最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù) kT（ ～ ） ? 起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù) kst（ ～ ） ? 起動電流倍數(shù) i*st（ ～ ） 92 分析題 ：一臺異步電動機，過載能力 kT=。當電網(wǎng)電壓下降 15％時，問異步電機能否正常運行？ U1↘ 15％ → U1＝ 85％ UN T2≈Te∝ U12 Tmax＝ kTTN 可正常運行 93 1. 異步電動機的起動 2. 異步電動機的調(diào)速 3. 異步電動機的制動 (略 ) 14 異步電動機的起動和調(diào)速 94 ? 起動方法 ? 直接起動 ? 電樞回路串電阻器起動 ? 降壓起動 ? 調(diào)速方法 ? 改變電樞電壓調(diào)速 ? 改變電樞電阻調(diào)速 ? 改變勵磁電阻調(diào)速 ? 制動方法 ? 能耗制動、反接制動、回饋制動 復(fù)習(xí)：直流電動機的起動、調(diào)速、制動 95 ? 籠型異步電動機的起動 ? 直接起動 ? YD起動 ? 自耦變壓器起動 ? 繞線型異步電動機的起動 ? 轉(zhuǎn)子回路串電阻器起動 ? 改善起動性能的其它方法 一、異步電動機的起動方法 96 ? 起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)要大 ? kst＝ Tst /TN↗ ? 起動電流倍數(shù)要小 ? i*st＝ Ist /I1N↘ 異步電動機起動的基本要求 97 ? 起動電流倍數(shù)很大（ 5～ 7倍） ? 起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)不大（ 1～ 2倍） 異步電動機起動時的特點 98 ? 操作：直接合閘 ? 優(yōu)點：操作簡單，不需附加起動設(shè)備。 ? 缺點：起動電流倍數(shù)大，對電機和電網(wǎng)的沖擊大。 1. 籠型異步電動機的直接起動 99 ? 操作：三角形連接的定子繞組，在起動時改接為星形。 ? 優(yōu)點：操作、設(shè)備簡單，可有效降低起動電流倍數(shù)。 ? 缺點：起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)同時減小，只適合輕載起動。 2. 籠型異步電動機的 YΔ降壓起動 100 C B A 籠型異步電動機 YΔ降壓起動 A B C Q1 Q2 Y Δ 101 ? 操作：異步電動機的定子繞組，在起動時通過自耦變壓器與電源相連。 ? 優(yōu)點：降壓靈活，不受繞組連接方式的限制。 ? 缺點：需專用自耦變壓器，設(shè)備復(fù)雜、價格高。 3. 籠型異步電動機的自耦變壓器降壓起動 102 C B A Q1 A B C 籠型異步電動機 的自耦變壓器降壓起動 103 4. 繞線型異步電動機轉(zhuǎn)子回路串電阻起動 C B A Rst 104 繞線型異步電動機 轉(zhuǎn)子回路串電阻起動 優(yōu)點： R2↗ → I2↘ → Ist↘ R2↗ → cosψ2↗ → Tst↗ 缺點： 繞線型轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價格高。 0 Te s 1 TL 105 5. 繞線型異步電動機轉(zhuǎn)子回路串頻敏變阻器起動 用途： ?繞線型感應(yīng)電動機起動 特點： ?電阻大小隨頻率自動改變 ?無觸點變阻器 106 6. 籠型異步電動機改善起動性能的其它方法 原理：利用集膚效應(yīng)，增加轉(zhuǎn)子電阻、減小轉(zhuǎn)子漏抗，得到類似于繞線型電機的起動性能。 ＋ ＋ 等效 方法： ? 深槽電機 ? 雙籠電機 起動籠 R大 工作籠 R小 107 深槽異步電動機 ＋ ＋ 等效 108 雙籠異步電動機 （下籠） （上籠） 109 ? 調(diào)速方法 ? 變極調(diào)速 ? 變頻調(diào)速 ? 變轉(zhuǎn)差調(diào)速 二、異步電動機的調(diào)速 110 異步電動機 ： 異步電動機的調(diào)速方法 變極 調(diào)速 變頻 調(diào)速 變轉(zhuǎn)差 調(diào)速 對比直流電動機 ： 111 + + A1 X1 X2 A2 1. 異步電動機的變極調(diào)速 N N S S 4極 A1 X1 A2 X2 A X 112 異步電動機的變極調(diào)速 + + A1 X1 X2 A2 N S 2極 雙速電機每相有兩套繞組，改變其中一套繞組的接線，就可以改變定子磁場的極對數(shù)。籠型轉(zhuǎn)子極對數(shù)自動隨之變化。 適用范圍 A A1 X1 A2 X2 X 113 2. 異步電動機的變頻調(diào)速 ▲恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速 基本要求 ： Φ m≈ C，保持磁路的飽和程度近似不變。 恒壓頻比 114 2. 異步電動機的變頻調(diào)速 ▲恒功率調(diào)速 恒功率調(diào)速 恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速 變頻變壓調(diào)速 115 變 頻 器 DC 直流環(huán)節(jié) 變頻器的基本構(gòu)成 控制 電路 整流器 AC 50Hz 逆變器 AC f 電動機 常用的變頻器： PWM變頻器。 PWM： Pluse Width Modulation 脈（沖）寬（度）調(diào)制 116 s = f (U1, R1, X1σ, R’2, X’2σ ） ? 改變端電壓調(diào)速 ? 定子繞組串聯(lián)電阻器或電抗器調(diào)速 ? 轉(zhuǎn)子繞組串聯(lián)電阻器或電抗器調(diào)速 ? 雙饋電機調(diào)速 117 1）繞線型轉(zhuǎn)子串聯(lián)電阻器調(diào)速 1 2 O n Te ns n1 n2 TL 118 繞線型轉(zhuǎn)子串聯(lián)電阻器調(diào)速 對恒轉(zhuǎn)矩負載 ： 結(jié)論： 、電流不變； Te不變； Pe不變； ’2 增加 ， 導(dǎo)致： s 增加 、pcu2 增加 、 PΩ 減小 。 119 sf1 2）雙饋電機轉(zhuǎn)差調(diào)速 A B C f1 f1 交 交 變頻器 繞線型感 應(yīng)電動機 120 異步電動機 幾種調(diào)速方法的對比 調(diào)速方法 主要優(yōu)點 主要缺點 變極調(diào)速 調(diào)速成本低 有級調(diào)速 運行性能稍差 變頻調(diào)速 無極調(diào)速 運行性能好 調(diào)速成本高 變 R2調(diào)速 調(diào)速成本低 操作簡單 損耗大 調(diào)速范圍小 雙饋電機 調(diào)速范圍大，性能好， 無極調(diào)速，節(jié)能 調(diào)速成本高 控制復(fù)雜 121 三、異步電動機的制動 1. 發(fā)電制動 2. 能耗制動 3. 反接制動 ? 正轉(zhuǎn)反接制動 ? 正接反轉(zhuǎn)制動 122 異步電動機 的制動 正轉(zhuǎn)反接 正接反轉(zhuǎn) 能耗制動