異步電機(jī)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真-在線瀏覽
2024-08-10 01:42本頁(yè)面
【正文】 代以前,在變速傳動(dòng)領(lǐng)域中,直流調(diào)速一直占據(jù)主導(dǎo)地位。直流電動(dòng)機(jī)在額定轉(zhuǎn)速以下運(yùn)行時(shí),保持勵(lì)磁電流恒定,可用改變電樞電壓的方法實(shí)現(xiàn)恒定轉(zhuǎn)矩調(diào)速。采用轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)可獲得優(yōu)良的靜、動(dòng)態(tài)調(diào)速特性。因此,調(diào)速技術(shù)一直是研究的熱點(diǎn)。研究直流電機(jī)的控制和測(cè)量方法，對(duì)提高控制精度和響應(yīng)速度、節(jié)約能源等都具有重要意義。不同領(lǐng)域?qū)τ陔姍C(jī)的調(diào)速性能有著不同的要求，因此，不同的調(diào)速方法有著不同的應(yīng)用場(chǎng)合。當(dāng)改變電動(dòng)機(jī)的定子電壓時(shí)，可以得到一組不同的機(jī)械特性曲線，由于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩與電壓平方成正比，因此最大轉(zhuǎn)矩下降很多，其調(diào)速范圍較小，使一般籠型電動(dòng)機(jī)難以應(yīng)用。晶閘管調(diào)壓方式為最佳。調(diào)壓調(diào)速一般適用于100KW以下的生產(chǎn)機(jī)械。使控制技術(shù)更加先進(jìn)合理，在不斷的發(fā)展過程中，技術(shù)的進(jìn)步將對(duì)人類的發(fā)展帶來更大的飛躍。轉(zhuǎn)子裝在定子腔內(nèi)，定子、轉(zhuǎn)子之間有一縫隙，稱為氣隙。定子鐵心是電機(jī)磁路的一部分，為減少鐵心損耗，安放在機(jī)座內(nèi)。中、小型電機(jī)的定子鐵心和轉(zhuǎn)子鐵心都采用整圓沖片。為了冷卻鐵心，在大容量電機(jī)中，定子鐵心分為很多段，每?jī)啥沃g留有徑向通風(fēng)槽，作為冷卻空氣的通道。定子繞組分單層和雙層兩種。機(jī)座的作用是固定和支撐定子鐵心及端蓋，因此，機(jī)座應(yīng)有較好的機(jī)械強(qiáng)度和剛度。 三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子主要由轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)軸三部分組成。轉(zhuǎn)子的主要作用是產(chǎn)生感應(yīng)電流，形成電磁轉(zhuǎn)距，以實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量的轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)子鐵心固定在轉(zhuǎn)軸或轉(zhuǎn)子支架上。氣隙大小對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行性能和參數(shù)影響很大，由于勵(lì)磁電流由電網(wǎng)供給，氣隙越大，勵(lì)磁電流也就越大，而勵(lì)磁電流又 屬于無功性質(zhì)，它要影響電網(wǎng)的功率因數(shù)，因此異步電動(dòng)機(jī)氣隙大小往往為機(jī)械條件所能允許的最小數(shù)值，中、小型電機(jī)氣隙太小，~。轉(zhuǎn)速的大小由電動(dòng)機(jī)極數(shù)和電源頻率而定。它與電網(wǎng)的頻率f1及電機(jī)的磁極對(duì)數(shù)p的關(guān)系為：n1=60f1∕p (21) 轉(zhuǎn)子在磁場(chǎng)中相對(duì)定子有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，切割磁場(chǎng)形成感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。綜上所述可知，三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的基本工作原理。（2） 轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流。因此，三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向與電流的相序一致。異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速恒小于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速n1，只有這樣，轉(zhuǎn)子繞組才能產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，使電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)。由于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速n1不同步，故稱為異步電動(dòng)機(jī)。對(duì)異步電動(dòng)機(jī)而言，當(dāng)轉(zhuǎn)子尚未轉(zhuǎn)動(dòng)（如起動(dòng)瞬間）時(shí)，n=0,此時(shí)轉(zhuǎn)差率s=1。由此可見，作為異步電動(dòng)，轉(zhuǎn)速在0～n1范圍內(nèi)變化，其轉(zhuǎn)差率在0～1范圍內(nèi)變化。故轉(zhuǎn)差率直接反映了轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的快慢或電動(dòng)機(jī)負(fù)載的大小。 n=(1s)n1 (23) 異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的三種狀態(tài)根據(jù)轉(zhuǎn)差率的大小和正負(fù)，異步電機(jī)有三種運(yùn)行狀態(tài)。電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍為n1＞n＞0,其轉(zhuǎn)差率范圍為0＜s≤1。顯然，此時(shí)電磁轉(zhuǎn)矩方向與轉(zhuǎn)子方向相反，起著制動(dòng)作用，為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。因此成為發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)。（3） 電磁制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)異步電機(jī)定子繞組仍接至電源，如果用外力拖著電機(jī)逆著旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動(dòng)。電機(jī)定子仍從電網(wǎng)吸收電功率，同時(shí)轉(zhuǎn)子從外力吸收機(jī)械功率，這兩部分功率都在電機(jī)內(nèi)部以損耗的方式轉(zhuǎn)化成熱能消耗。此種情況下，n為負(fù)值，即n0,則轉(zhuǎn)差率s1。①當(dāng)0s1時(shí)為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)；②當(dāng)∞＜s＜0時(shí)為發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)；③當(dāng)1＜s＜+∞時(shí)為電磁制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)。 開環(huán)調(diào)壓調(diào)速開環(huán)系統(tǒng)的主電路由觸發(fā)電路、調(diào)壓電路、電機(jī)組成。，可以畫出靜態(tài)結(jié)構(gòu)圖。穩(wěn)態(tài)時(shí)， Un* = Un =
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