電機(jī)的工作原理及特性-文庫吧資料
2024-12-14 11:12本頁面
【正文】 下降 1/3,轉(zhuǎn)矩也下降 1/3. 特點(diǎn) : 電動(dòng)機(jī) Y形起動(dòng)過程中 ,可提高電動(dòng) 機(jī)的效率和功率因數(shù) 。 電動(dòng)機(jī)功率 20%變壓器容量 . 一般中小型鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)都采用 全電壓直接起動(dòng) . (2) 降壓起動(dòng) :容量大的電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流大 ,為了限制過大的起動(dòng)電流 ,采用降壓起動(dòng) .在工廠常用的降壓起動(dòng)方法有 4種 :定子串電阻或電抗器 ,Y△ 變換 ,自耦變壓器 ,延邊三角形 . (1)定子繞組串電阻或電抗器降壓起動(dòng) 電路圖如右圖 。 ?轉(zhuǎn)速 no減小 ,臨界轉(zhuǎn)差率Sm減小 ,起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 Tst增大 ,最大轉(zhuǎn)矩 Tmax不變 . (4)三相線繞式異步電動(dòng)機(jī) 轉(zhuǎn)子電路外接電阻時(shí)的人工特性 ?電路圖如右圖中 (a)所示 ,三相轉(zhuǎn)子繞組通過滑環(huán)電刷機(jī)構(gòu)與外接電阻相聯(lián)接 。 ? 電壓降低太多 ,電動(dòng)機(jī)將帶不動(dòng)負(fù)載 (不能起動(dòng) ). (2)定子電路串入電阻或電抗時(shí)的人工特性 ?定子電路串電阻或電抗時(shí)的人工機(jī)械特性如右圖中虛線 2所示 ,1為電壓降低時(shí)的人工機(jī)械特性 。 ? 電動(dòng)機(jī)的過載能力和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩會(huì)大大降低 。此時(shí)有 2202222XRURKTst ??Nstst TT?? (4)臨界工作點(diǎn) T=Tanm, n=nm, s=Sm。此時(shí)有 自然特性上有 4個(gè)特殊點(diǎn) : (1)理想空載轉(zhuǎn)速點(diǎn) no T=0, n=no, S=0。2)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)子電流 . 解 。2)轉(zhuǎn)子每相開路電壓E20。 ? 額定轉(zhuǎn)速 nN。 ? 額定頻率 f=50Hz。 三相繞組連接成三角形 ,每相繞組承受線電壓 380V. 1).定子電路分析 電動(dòng)機(jī)定子和轉(zhuǎn)子每相繞組的匝數(shù)分別為N1和 生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 : dtdNe ???1其有效值為 : ?111 NfE ? 定子和轉(zhuǎn)子電路的感應(yīng)電勢(shì) 定子電路分析 11 EU ??其大小為 : 11 EU?? ??忽略 R1和 X1上的電壓降 ,有 : )1(111 11 EIIU xjR ???? ????考慮定子電流產(chǎn)生的漏磁通 ,用復(fù)數(shù)表示為 : 一相電路圖 2).轉(zhuǎn)子電路分析 dtdNe ?22 ???222 NfE ? 12 sff ?其中 ?212 NfE o ?旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在轉(zhuǎn)子每相繞組中感應(yīng)出的電動(dòng)勢(shì)為 : 起動(dòng)瞬間 osEE 22 ?2120 2 LLfX ?? osxx 22 ?220222222222 )( sXRsEXREI o????2202222 )( sXRRCO S??? ? 電動(dòng)機(jī)銘牌數(shù)據(jù) : ? 額定功率 PN。 電動(dòng)機(jī)的磁極對(duì)數(shù)為 2時(shí) ,同步轉(zhuǎn)速為 1500r/min。 ? 要改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向 ,只要任意對(duì)調(diào)三相電源的兩根接線 . (2)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向 pfn 600 ?式中 ,f為電源頻率 50HZ。 ? 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向與三相交流電的相序一致 。按以上分析可以證明：當(dāng)三相電流隨時(shí)間不斷變化時(shí)，合成磁場(chǎng)的方向在空間也不斷旋轉(zhuǎn)，這樣就產(chǎn)生了旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。iB=0； iC為負(fù) 此時(shí)的合成磁場(chǎng)如圖 (d)所示。 t=T/6時(shí)， ω t=ω T/6=π /3,iA為正； iB為負(fù)； iC=0 ?此時(shí)的合成磁場(chǎng)如圖 (c)所示，合成磁場(chǎng)已從 t=0瞬間 ?所在位置順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)了 2π /3。iB為負(fù)， iC為正 ?t=T/6時(shí)， ω t=ω T/6=π /3,iA為正 (電流從 A端流到 X端 )； iB為負(fù) (電流從 Y端流到 B端 )； iC=0。按右手螺旋法則確定三相電流產(chǎn)生的合成磁場(chǎng)，如圖 (a)中箭頭所示。電流為負(fù)時(shí) , 從尾端進(jìn)首端出 . ?t=0時(shí)， iA=0。 non。 (3)轉(zhuǎn)子繞組中感生電流 。 轉(zhuǎn)子繞組分為鼠籠式和線繞式兩種 . 線繞式異步電動(dòng)機(jī)還有滑環(huán) ,電刷機(jī)構(gòu) . 鼠籠式三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖 , , , , , , 鼠籠電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子和線繞電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組與外部接線 2).三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理 (1)三相正弦交流電通入電動(dòng)機(jī)定子的三相繞組 ,產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) ,旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速稱之為 同步轉(zhuǎn)速 。 三相繞組連接成星形或三角形 。如果電動(dòng)機(jī)在額定轉(zhuǎn)矩下運(yùn)行 ,求 (1)電動(dòng)機(jī)的電樞電壓降到 180V時(shí) ,電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速是多少 ?(2)激磁電流 If=IfM(即磁通為額定值的 )時(shí) ,電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速是多少 ?(3)電樞電路串入2歐的附加電阻時(shí) ,電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速是多少 ? ? 解 : 1500 ???NNN nPTT ???????NaNNee n RIUKK ?? ???? ?? et KK 2 ????tKKe ??????? ????? NteaeTKK RKUn ??1962?n(1)此時(shí) ,U=180V,Ra= =14 例題求解 ?? ?? et KK 0 9 ??te KK(2)此時(shí) ,U=UN=220V,Ra= m i n/ (2 rTKK RKUn NteaeN ????????(3)此時(shí) ,U=UNa=220V。調(diào)速范圍不大 . 2)應(yīng)用 :適用于恒功率負(fù)載 .一般與調(diào)壓配合使用 . 3)注意 :在額定轉(zhuǎn)速以上調(diào)節(jié)弱磁增速 . 例題 ? 例 :一臺(tái)直流他激電機(jī)的額定數(shù)據(jù)為 。適用于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載 ,組成 SCRM系統(tǒng)，在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用 .第 11章將重點(diǎn)學(xué)習(xí) . ? 變磁通調(diào)速的機(jī)械特性如右圖示 . 1)特點(diǎn) :可以實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速 。機(jī)械特性是一組平行線 ,硬度不變 。 2)缺點(diǎn) :機(jī)械特性軟 ,實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速困難 。 U。 ? 穩(wěn)定性好 ,電動(dòng)機(jī)不可能反向起動(dòng) . ? 3)應(yīng)用 :要求迅速準(zhǔn)確停車的場(chǎng)合 。 ? TKK RRK Unteadae 2?????? 為了限制制動(dòng)時(shí)比較大的電樞電流 ,實(shí)施電源反接制動(dòng)時(shí) ,一定要在電樞電路中串入限流電阻 . 應(yīng)用在需要迅速減速或頻繁正反轉(zhuǎn)的機(jī)械上 . ? (2)倒拉反接制動(dòng) .改變電樞電勢(shì)方向所產(chǎn)生的制動(dòng) . ? 如 :起重機(jī)的重物下降時(shí) ,電樞反轉(zhuǎn) ,電勢(shì)反向 .此時(shí) ,位能負(fù)載轉(zhuǎn)矩 TL使重物下放 ,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩 TM反對(duì)重物下放 制動(dòng) . ? 特點(diǎn) :適當(dāng)選擇電樞電路中的附加電阻 ,可以得到低的轉(zhuǎn)速 ,保證安全 。 反接制動(dòng) 。 ? (b)為制動(dòng)狀態(tài) . 1)特點(diǎn) :電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩 T與轉(zhuǎn)速 n方向相反 ,電機(jī)處于發(fā)電工作狀態(tài) . 2)制動(dòng)形式 :穩(wěn)定的制動(dòng)狀態(tài) 。 nKE e?? ? ? 1)原理電路圖 1)直流電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性方程式 ? 直流電動(dòng)機(jī)電樞電壓平衡方程式 ? ? aaU E I R??eE K n??eaeeRUnIKK????02ae e tRUn T n nK K K??? ? ? ? ?上式為直流電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性的一般表達(dá)式 ?式中 ,Ra為電樞電阻 .以 ?代入得 : taT K
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