【正文】 畸變，使啟動性能變壞 異步谷 定子 7次諧波 ： p7=7p， n7=n1/7， s7=7s6，轉向為正。 當 轉子 nn7時， s70， 7次諧波處于電動機 或制動 狀態(tài)， T70。 當轉子 nn7時， s70， 7次諧波處于發(fā)電機狀態(tài)， T70。 stTminTminT02 TT ?NT2．同步附加轉矩 ? 由 獨立來源 的極對數(shù)相同的兩個磁場以相同轉速且同方向旋轉（當 相對靜止 時）而產(chǎn)生的轉矩。 ? 如定子磁場超前轉子磁場，產(chǎn)生正向轉矩 (電動轉矩 )。如轉子磁場超前定子磁場，便產(chǎn)生反向轉矩。如果不是同步旋轉，其平均轉矩等于零。 ? 特點 ：兩磁場彼此獨立，只在某一特定轉速下產(chǎn)生同步轉矩 ? 定子齒諧波磁場和轉子齒諧波磁場就是獨立的，且磁場較強，如齒槽配合不當，有可能使齒諧波磁場滿足極對數(shù)相同條件，在 某一特定轉速下 形成較強的 同步轉矩 。 ? ?? ?????????反轉正轉定子一階齒諧波：17191236111 pZZ?? ?? ?????????反轉正轉子一階齒諧波：19211240122 pZZ?轉定子 19次諧波相對于定子轉速：n1/19； 轉子 19次諧波相對于轉子轉速： (n1n)/19 ? 例：某三相異步電機， 2p=4，取 Z1=36， Z2=40。 時產(chǎn)生同步轉矩即當101919111nnnnnn????同步谷 三、削弱和消去附加轉矩的措施 減小諧波磁場的大小，或削弱其作用： 1．適當?shù)亩叹啵ㄈ缦魅? 7次諧波） 2．斜槽（削弱與基波繞組系數(shù)相同的齒諧波） 3．槽配合（ 消除齒諧波同步轉矩 ） 4．減少氣隙磁導的變化（如半閉口槽或閉口槽） 5．增大氣隙 斜槽 pZZZZpZpZ2,11212121??????即：，避免出現(xiàn)如下情況：槽配合： 為消除齒諧波同步轉矩，定子齒數(shù)與轉子齒數(shù)不應相等，它們之間的差數(shù)也不應等于極數(shù)。 167。 104 異步電動機的調速 異步電動機的調速方法 異步電動機的轉速 改變供電電源的頻率 f； 改變電動機的極對數(shù) p ——籠型轉子電機 ； 改變轉差率 s： 改變外施電壓 U； 在轉子回路中引入外加電阻； 在轉子回路中引入附加電勢 。 其它：電磁調速 、 齒輪減速等 ? ?spfn ?? 160改變轉差率調速基本原理 改變轉差率調速具體方法 一、變頻調速 ? 改變供電電源的頻率，可以改變轉子的轉速，為 無級調速 ? 變頻調速時，通常希望電動機的主磁通 ?m保持不變，因為增大 ?m將引起磁路過分飽和，激磁電流大大增加，功率因數(shù)降低。如 ?m太小，則電機容量得不到充分利用。 ? 在改變頻率的同時， 必須調節(jié)電壓 ，可根據(jù)不同負載要求，配以不同的 U1/f1協(xié)調控制方式。 變頻器常數(shù)恒功率調速常數(shù)恒轉矩調速：????111111:fUfEfU是恒磁通控制方式。常數(shù)，常數(shù)，則保持降低電源頻率的同時， ??? mfU11常數(shù)）基頻以下調速（保持 ?1fU? ? ? ?? ? ? ?常數(shù)　　 ??????????????????????????21139。212139。211121139。212111239。212112111m1822122121fULLpmLLffUpmxxUpmxxrrUpmT?????????最大轉矩為常數(shù)，與頻率無關，并且最大轉矩對應的轉速落降相等，也就是不同頻率的各條機械特性是近似平行的，硬度相同。 0TnABCD1f1 39。f1 39。39。f1 39。39。39。f1n1 39。1 39。39。n1 39。39。39。nTLTm? ?111139。2139。2239。212139。2601fPfnfxxrxxrrsk????????常數(shù)最大轉矩處的轉速降 ???? 1: nsn km? 若保持調頻前后散熱情況相同，該調速方式將允許同樣大小的轉子電流，因而轉矩相同，表明該調速為 恒轉矩調速方式 。 ? ? ?????? ????239。212112111m21xxrrUpmT?? 實用時，保持 U1/f1=常數(shù)，當減小 f1時， (x1+ x2’)隨之減小，最大轉矩略有減小。因此，在 f1接近 fN時， r1 (x1+ x2’) ，隨著 f1的減小， Tm減小得不多；但是，當 f1較低時， (x1+ x2’)比較小， r1相對變大了，Tm就減小得多，在低頻低速的機械特性變壞了。須加以補償才能獲得恒最大轉矩的特性。 0TnABCD1f1 39。f1 39。39。f1 39。39。39。f1n1 39。1 39。39。n1 39。39。39。nTL? 保持 U1/f1=常數(shù)，降低頻率調速近似為恒轉矩調速方式。 實用中 ， 升高頻率向上調速時 ， 升高電源電壓是不允許的 ，只能保持電壓不變 ， 頻率越高 ， 磁通越低 ， 因此是一種弱磁升速的方法 ， 類似他勵直流電動機弱磁調速 。 常數(shù)）基頻以上調速（保持 ?1fU調頻前后 ， 若保持功率不變 ， 則 常數(shù)常數(shù)，即 ?????? ????? 1111 fTTfTTP? ?常數(shù)常數(shù) ????????????1139。211211139。211211239。212111211)(8)(221][21fULLfpUmfTxxfpUmxxrrpUmTmm?????? 正常運行時，若保持 I1額定不變， s變化就很小，可近似認為 PM是不變的。屬于恒功率調速形式。 0Tn1f139。f1 39。39。f1 39。39。39。f1n1 39。n139。39。1 39。39。39。Tm? ?pfxxsrrfsrpUmTP M 1239。21239。21139。2211122????????????????????????srUmpfsrfpUmP M 39。2211139。21211 22????保持 UN不變升頻調速的機械特性 綜上所述，三相異步電動機變頻調速具有以下幾個特點： ⑴ 從基頻向下調速，為恒轉矩調速方式；從基頻向上調速，近似為恒功率調速方式； ⑵ 調速范圍大； ⑶ 機械特性較硬，靜差率小，相對穩(wěn)定性好； ⑷ 運行時較小，效率高； ⑸ 頻率可以連續(xù)調節(jié)，變頻調速為無級調速。 二、變極調速 ? 定子繞組需有特殊的繞法，使繞組的極對數(shù)能隨外部接線的改變而改變。屬于 分級調速 ，具有兩種不同轉速的電動機稱為雙速電動機。（ 轉子為鼠籠式 ） ? 變極電機定子繞組的繞制有兩種方法： ① 雙繞組變極： 定 子上有兩套極對數(shù)不同相互獨立的繞組 ，每次運行只用其中一套 。 繞組設計較方便 ， 但材料利用率較差 ， 很少使用 。 ② 單繞組變極： 一套定子繞組，通過不同接法構成不同極對數(shù)。變極電動機為鼠籠式轉子，它可以隨著定子極對數(shù)的改變而自動改變極對數(shù)。 1. 變極調速原理 半相繞組電流改向 極對數(shù)減小一半 轉速提高一倍 變極前后的氣隙磁密、轉矩和功率關系 氣隙磁密成正比額定轉矩近似與變極前后氣隙功率變極前后氣隙磁密：39。39。39。39。39。139。39。111139。39。139。:ppBBTTPPkpNEkNpEBBNNNNNNNN?????????? （ 1） YYY變換（恒轉矩調速） （ 2） △ YY變換（恒功率調速） 三、籠型異步電機的降壓調速 負載轉矩 T保持不變： 當外施電壓 U1下降為額定值的 x倍時， s增加原有值的 1/x2倍。 如：當U1從 UN降低至 ，轉差率便由原來的 s1=ab，增加至 s2＝ ac， s2應為 s1的 1/＝ 。 ? 普通鼠籠式異步電動機額定轉差率很小，設 s＝ ．則s2＝ ，電動機的轉速便由 ，下降到 ，調速范圍很小。 負載性質為變轉矩時： ? 異步電動機轉子電阻大，有較軟機械特性，穩(wěn)定運行區(qū)域較寬。 ? 如果帶風機、泵類機械，其負載轉矩與轉速平方成正比，即 T＝ kn2 ? 采用調壓調速可以獲得較大的調速范圍，取得明顯的節(jié)能效果。 ?帶恒轉矩負載時不適宜采用調壓調速方法。 ? 在轉子回路中接入變阻器調速： 線繞轉子異步電機轉子回路中接入變阻器可以改變異步電動機的機械特性。 ? 串級調速： 線繞轉子異步電動機轉子回路中接入附加電勢實現(xiàn)調速。 機械特性變軟 srrrssrrsrI39。239。39。239。39。39。39。239。22, ?????? 即不變則：保持，為使容量得到充分利用四、線繞轉子異步電動機的串電阻調速 也不變經(jīng)分析： 2c o s ?例 103 （串入電阻大小 的計算） 部分功率消耗在轉子串聯(lián)的電阻上，效率降低。 （串電阻的改進方法） 當轉子回路串入與轉子電勢 sE2頻率相同而相位相同或相反的附加電勢 Ef后，轉子電流 I2. 239。22239。222xsrEsEI f???串電阻調速的特點： ? 由物理轉矩特性分析，它是恒轉矩調速。 ? 損耗大，效率低。 ? 機械特性變軟 ,穩(wěn)定性變差 . 239。2 co s ?ICT mT ??四、滑差電機調速（電磁調速異步電機） 小結 ? 鼠籠式異步電動機起動性能較差，起動電流很大，而起動轉矩不大。 ? 電機起動方式取決于供電系統(tǒng)的容量、負載的要求和電機的性能。 ? 在不允許全壓起動時，常用降壓起動方法，有自耦變壓器降壓、星形一三角形換接開關降壓等。 ? 當電機容量較大，起動要求較高時，選用線繞轉子異步電動機。 ? 異步電動機調速方法大致可分為：改變電源的頻率；改變電機的極對數(shù)、改變轉差率等。 P185，103, 108 167。 105 異步電動機的制動（ 167。 114 ） 第 11章 單相異步電動機 及異步電機的其它運行方式 一、不對稱運行 的分析方法 ? 不對稱： 各相電流 (或電壓，電勢 )大小不同，或相位不依次差 120176。 ? 應用對稱分量法，把不對稱三相電壓分解為正序分量、負序分量和零序分量 ? 分別計算各序系統(tǒng)電流和轉矩，然后疊加 。 167。 111 三相異步電動機在不對稱電壓下運行 對稱系統(tǒng) ? 在對稱的三相系統(tǒng) ， 三相中的電壓 Ua、 Ub、 Uc對稱 ， 只有一個獨立變量 . Ub=α2 Ua, Uc=αUa ? 復數(shù)算子 α＝ ej120＝ ej240， 且 α2＝ ej240＝ ej120； α3＝ ej360＝ ej0＝ 1。 α = cos120176。 +j sin120176。 2．對稱分量法 ? 分解為三個獨立的對稱系統(tǒng)， 即正序系統(tǒng)、負序系統(tǒng) 和零序系統(tǒng) 例： Ua、 Ub、 Uc為不對稱三相電壓 ?????????????????????????????????02020 aaacaaabaaaaUUaUaUUUaUaUUUUU? ?? ?? ?cbaacbaacbaaUUUUUUUUUUUU???????????????????????313131022????（ 1） 由不對稱系統(tǒng)分解得到的正序 、 負序和零序系統(tǒng) 都是對稱系統(tǒng)