三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性及各種運(yùn)行狀態(tài)(參考版)
2025-01-04 12:04本頁(yè)面
【正文】 改變電動(dòng)機(jī)的電壓時(shí)，機(jī)械特性為 3. 改變定子電壓調(diào)速 調(diào)壓調(diào)速既非恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，也非恒功率調(diào)速，它最適用于轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)速降低而減小的負(fù)載，如風(fēng)機(jī)類負(fù)載，也可用于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，最不適用恒功率負(fù)載。 2. 繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)的串級(jí)調(diào)速 在繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子回路串接一個(gè)與轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì) 同步頻率的附加電動(dòng)勢(shì) 。 三、變轉(zhuǎn)差率調(diào)速 1. 繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子串接電阻調(diào)速 繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子回路串接對(duì)稱電阻時(shí)的機(jī)械特性為 從機(jī)械特性看，轉(zhuǎn)子串電阻時(shí)，同步速和最大轉(zhuǎn)矩不變，但臨界轉(zhuǎn)差率增大。 ? ? 常數(shù)????????pfLLfrnsn mm 121221602 ????根據(jù)電磁轉(zhuǎn)矩方程式畫出升高電源頻率的機(jī)械特性，其運(yùn)行段近似平行，如圖所示。即當(dāng)： 時(shí)， 11fE?mT ?2. 從基頻向上變頻調(diào)速 ： ? 升高電源電壓是不允許的，因此升高頻率向上調(diào)速時(shí)，只能保持電壓為 UN不變，頻率越高，磁通 Φm越低，是一種降低磁通升速的方法，類似他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)弱磁升速情況。另外，電動(dòng)機(jī)在正常負(fù)載運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)差率 s較小，因此轉(zhuǎn)差功率較小，效率較高。這種調(diào)速方法機(jī)械特性較硬，在一定的靜差率要求下，調(diào)速范圍寬，而且穩(wěn)定性好。 ?最大轉(zhuǎn)矩處 ，對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)差率為 sm，即： 0?dsdT ?22xrsm ?????? 2221111 12 xxfEpfmTm ????????????常數(shù)??????????????? 2211121221LfEpm?最大轉(zhuǎn)矩處的轉(zhuǎn)速降落為： 常數(shù)??????????? pLrp fx rnsn mm 60260221221?? ? ?當(dāng)改變頻率時(shí)，若保持 =常數(shù)，最大轉(zhuǎn)矩 常數(shù)，與頻率無(wú)關(guān)，并且最大轉(zhuǎn)矩對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速降落相等，也就是不同頻率的各條機(jī)械特性是平行的，硬度相同。 ? ⑴ 保持 =常數(shù) ： mNkNfEU ??? 11111 1fE? ?? ?srxsrEfpmnsrImPT M 222222211122211 2602??????????????????????? ???????????? ?? ?2222221111112222221111222rxssrsrfEpfmpfmxsrsrfEpfm??????????????????????? ???????????????? ?上式是保持氣隙每極磁通為常數(shù)變頻調(diào)速時(shí)的機(jī)械特性方程式。 s)(p fs)(nn ???? 1601 11 ? 1. 從基頻向下變頻調(diào)速 ? 我們知道，三相異步電動(dòng)機(jī)每相電壓： ? 降低電源頻率時(shí)，必須同時(shí)降低電源電壓。 變頻調(diào)速的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)級(jí)變速，變速范圍大，且具有較硬的機(jī)械特性。 以 4極變 2極為例： U相兩個(gè)線圈，順向串聯(lián)，定子繞組產(chǎn)生 4極磁場(chǎng)： 反向串聯(lián)和反向并聯(lián)，定子繞組產(chǎn)生 2極磁場(chǎng)： Y→ 反并 YY， 2pp ?→ YY， 2pp 注意 ：當(dāng)改變定子繞組接線時(shí)，必須同時(shí)改變定子繞組的相序 二、 變頻調(diào)速 改變?nèi)喈惒诫妱?dòng)機(jī)電源頻率，可以改變旋轉(zhuǎn)磁通勢(shì)的同步轉(zhuǎn)速，達(dá)到調(diào)速的目的。 1f（ 3）改變轉(zhuǎn)差率 調(diào)速。 R2 = sN U2N 3 I2N 113 繞線型異步電動(dòng)機(jī) 轉(zhuǎn)子電路串聯(lián)電阻起動(dòng) 由異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速公式 s)(p fs)(nn ???? 1601 11可知，異步電動(dòng)機(jī)有下列三種基本調(diào)速方法： （ 1）改變定子極對(duì)數(shù) 調(diào)速。 113 繞線型異步電動(dòng)機(jī) 轉(zhuǎn)子電路串聯(lián)電阻起動(dòng) ⑤ 求轉(zhuǎn)子每相繞組的電阻 R2 R2 = sN U2N √3 I2N ⑥ 計(jì)算各級(jí)總電阻和各級(jí)起動(dòng)電阻 R21 =βR2 R22 =βR21 … R2m = βR2(m－ 1) =β2R2 =βm R2 Rst1 = R21－ R2 Rst2 = R22－ R21 … Rstm = R2m－ R2(m－ 1) 113 繞線型異步電動(dòng)機(jī) 轉(zhuǎn)子電路串聯(lián)電阻起動(dòng) (3) 起動(dòng)級(jí)數(shù)已定時(shí)起動(dòng)電阻的計(jì)算 ① T1 = ( ~ ) TM ② ③ β = TN sNT1 m T2 = T1 ? ，驗(yàn)算： T2 = ( ~ ) TL ， 若不滿足，重新調(diào)整，直到滿足要求。 113 繞線型異步電動(dòng)機(jī) 轉(zhuǎn)子電路串聯(lián)電阻起動(dòng) T1 n0－ nc1 TM n0－ nMc = = sc1 sMc c (R2) b (R21) n0 T n O a (R22) T2 T1 a1 a2 TL b1 b2 c1 c2 p T2 n0－ nc2 TM n0－ nMc = = sc2 sMc 同理可得： T1 TM = sa1 sMa = sb1 sMb = sc1 sMc T2 TM = sa2 sMa = sb2 sMb = sc2 sMc 因?yàn)? sa2 = sb1 ， sb2 = sc1 sM∝ R2 ? = T1 T2 = sMa sMb = R22 R21 所以 ? = T1 T2 = sMb sMc = R21 R2 113 繞線型異步電動(dòng)機(jī) 轉(zhuǎn)子電路串聯(lián)電阻起動(dòng) 因此有下面的關(guān)系 R21 =βR2 R22 =βR21 =β2R2 對(duì)于 m 級(jí)起動(dòng)，有 R2m = βmR2 式中 R2m = R2＋ Rst1＋ Rst2＋ 內(nèi)籠 —— 工作籠。 外籠 —— 起動(dòng)籠。 運(yùn)行時(shí)， f2
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