【正文】 電氣工程與自動(dòng)化系 Y(2p ) YY(p ) ?(2p ) 定子繞組常用的接法 第 4章（作者：賀曉蓉） 電氣工程與自動(dòng)化系 2p p 低速倍極數(shù) D接法，高速少極數(shù) YY接法 。為保持高速與低速時(shí)電機(jī)的轉(zhuǎn)向不變，應(yīng)將 B、C兩相的出線端交換。 當(dāng) n＞ 0， TL＞ 0 當(dāng) n＜ 0， TL＜ 0 如機(jī)床平移機(jī)構(gòu)、 壓延設(shè)備等。 當(dāng) n＞ 0， TL＞ 0 當(dāng) n＜ 0， TL＞ 0 如起重機(jī)的提升機(jī)構(gòu) 和礦井卷揚(yáng)機(jī)等。 如機(jī)床的主軸系統(tǒng)等。 如通風(fēng)機(jī)、水泵、油泵等。如果在擾動(dòng)持續(xù)期間，系統(tǒng)能在新的條件 下達(dá)到新的平衡，在新的工作點(diǎn)穩(wěn)速運(yùn)行，而且在擾動(dòng)消 失后能夠自動(dòng)回到原來的工作點(diǎn)穩(wěn)速運(yùn)行，這樣的系統(tǒng)是 穩(wěn)定的。 — 充分條件 運(yùn)動(dòng)方程 : T－ TL = J dΩ d t 當(dāng) T=TL時(shí)， ,電力拖動(dòng)系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài) — 必要條件 =0 dΩ d t T－ TL＞ 0 →加速 T－ TL＜ 0 →減速 過渡過程 : 第 4章（作者：賀曉蓉） 電氣工程與自動(dòng)化系 n0 T n O TL a b 干擾使 TL ? a 點(diǎn) : T＜ TL n ? → T ? a39。點(diǎn)。 →n ? →T ? 干擾過后 T＞ TL →T = TL 第 4章（作者：賀曉蓉） 電氣工程與自動(dòng)化系 n0 T n O TL a b a 干擾使 TL ? a 點(diǎn) : T＜ TL n ? → T ? → a39。 干擾過后 T＞ TL →n ? →T ? →T = TL → a 點(diǎn)。 →T = TL 干擾過后 T＜ TL → n ? → T ? →T = TL → a 點(diǎn)。 →T ? n ? T＜ TL 干擾過后 T ＜ TL ，不能運(yùn)行。 第 4章（作者：賀曉蓉） 電氣工程與自動(dòng)化系 n0 T n O a b TL b 點(diǎn) : 干擾使 TL ? n? →T? → n? → n = 0 →堵轉(zhuǎn)。 干擾使 TL ? n? T＞ TL →T ? → T = TL → b39。 → n ?? b39。 第 4章（作者：賀曉蓉） 電氣工程與自動(dòng)化系 穩(wěn)定運(yùn)行的充分條件 : dT dn ＜ dTL dn n0 T n O a b TL 穩(wěn)定運(yùn)行點(diǎn) 不穩(wěn)定 運(yùn)行點(diǎn) 第 4章（作者：賀曉蓉） 電氣工程與自動(dòng)化系 ◆ 在工作點(diǎn)上方做一條水平直線，分別交 Tn 曲線于 A點(diǎn)， TLn 曲線于 B點(diǎn)，若 A點(diǎn)在 B點(diǎn)左側(cè) ，則系統(tǒng)穩(wěn)定 ,否則，系統(tǒng)不穩(wěn)定。 自適應(yīng)負(fù)載能力 是電動(dòng)機(jī) 區(qū)別于其他動(dòng)力機(jī)械的重要特 點(diǎn)。 a 點(diǎn) → TL? 新的平衡 TL →a39。 T－ TL39。 第 4章（作者：賀曉蓉） 電氣工程與自動(dòng)化系 n TL T +? n ? n n0 A B 問題：判斷下面的系統(tǒng)能否穩(wěn)定運(yùn)行？ n TL T n0 第 4章（作者：賀曉蓉） 電氣工程與自動(dòng)化系 三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng) 當(dāng)異步電動(dòng)機(jī)接到三相對稱電源后，如果電磁轉(zhuǎn)矩大于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)子就從靜止?fàn)顟B(tài)旋轉(zhuǎn)起來，并逐步過渡到穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，這個(gè)過程叫做異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)。 TS ＞ TL 。 3. 起動(dòng)設(shè)備應(yīng)力求結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、價(jià)格低廉、 制造和維修方便。 第 4章（作者：賀曉蓉） 電氣工程與自動(dòng)化系 異步電動(dòng)機(jī)的實(shí)際起動(dòng)情況 起動(dòng)電流大： IS = ?SCIN = (～ 7) IN 起動(dòng)轉(zhuǎn)矩小： TS = ?StTN = (～ ) TN 不利影響 (1)大的 IST使電網(wǎng)電壓降低，影響自身及其他負(fù)載 工作。 思考：為什么異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流大而起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 并不大？ 第 4章（作者：賀曉蓉） 電氣工程與自動(dòng)化系 起動(dòng)電流大的原因：起動(dòng)瞬間 s = 1，根據(jù)等效電路可見，起動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)的阻抗顯著減小，電流顯著增大。 ＋ ＋ U1 － I1 R1 jX1 jX239。 I239。 s R0 jX0 I0 22 cos ?ICT mT ??起動(dòng)轉(zhuǎn)矩不大的原因： (1)起動(dòng)電流大，阻抗壓降大，感應(yīng)電勢小，說明磁通 小 (2)s=1時(shí)， 很小。 2cos? m? 第 4章（作者：賀曉蓉） 電氣工程與自動(dòng)化系 二、籠型異步電動(dòng)機(jī)的 直接起動(dòng) 1. 小容量的電動(dòng)機(jī)（ PN ≤） 2. 電動(dòng)機(jī)容量滿足如下要求： IS IN ?SC = ≤ 1 4 〔 〕 3 + 電源總?cè)萘?(kV 2. 星形 －三角形 減壓 起動(dòng)（ Y－ ? 起動(dòng)） 3 ~ UN Q1 FU Q2 U1 U2 V1 V2 W1 W2 第 4章（作者：賀曉蓉） 電氣工程與自動(dòng)化系 適用于：正常運(yùn)行為△形聯(lián)結(jié)的電動(dòng)機(jī)。 2. 星形 －三角形 減壓 起動(dòng)（ Y－ ? 起動(dòng)） ? 運(yùn)行 Q2 3 ~ UN Q1 FU U1 U2 V1 V2 W1 W2 定子相電壓比 定子相電流比 起動(dòng)線電流比 U1PY U1P△ UN 3 UN = = 1 3 I1PY I1P△ U1PY U1P△ = = 1 3 ISY IS△ I1PY 3 I1P△ = = 1 3 第 4章（作者：賀曉蓉） 電氣工程與自動(dòng)化系 電源電流比 起動(dòng)轉(zhuǎn)矩比 TSY TS△ U1PY U1P△ = = 1 3 ( ) 2 IY I△ ISY IS = = 1 3 ? 第 4章（作者：賀曉蓉） 電氣工程與自動(dòng)化系 (2) ISY＜ Imax （線路中允許的最大電流）。 Y－ ? 起動(dòng)的使用條件 (1) 正常運(yùn)行時(shí)應(yīng)采用 ? 形連接的電動(dòng)機(jī)。優(yōu)點(diǎn)是體積小重量輕、運(yùn)行可靠、檢修方便。 第 4章（作者：賀曉蓉） 電氣工程與自動(dòng)化系 2. 自耦變壓器 減壓 起動(dòng) TA 3 ~ UN Q1 FU Q2 M 3~ 第 4章（作者：賀曉蓉） 電氣工程與自動(dòng)化系 大連理工大學(xué)電氣工程系 2. 自耦變壓器 減壓 起動(dòng) 3 ~ UN Q1 FU Q2 TA M 3~ 起動(dòng) 第 4章（作者：賀曉蓉） 電氣工程與自動(dòng)化系 大連理工大學(xué)電氣工程系 2. 自耦變壓器 減壓 起動(dòng) Q1 FU 運(yùn)行 TA 3 ~ UN Q2 M 3~ 第 4章（作者：賀曉蓉） 電氣工程與自動(dòng)化系 2. 自耦變壓器 減壓 起動(dòng) 3 ~ UN Q1 FU Q2 TA M 3~ 起動(dòng) U 降壓比 定子線電壓比 U1La U1Lb U UN = = KA 定子相電壓比 U1Pa U1Pb = = KA U1La U1Lb 定子相電流比 I1Pa I1Pb = = KA U1Pa U1Pb 第 4章（作者：賀曉蓉） 電氣工程與自動(dòng)化系 大連理工大學(xué)電氣工程系 2. 自耦變壓器 減壓 起動(dòng) TA M 3~ 3 ~ UN Q1 FU Q2 起動(dòng) ISa KAISa 起動(dòng)電流比 ISa ISb I1Pa I1Pb = = KA 電源電流比 Ia Ib KAISa ISb = = KA2 起動(dòng)轉(zhuǎn)矩比 = KA2 TSa TSb U1Pa U1Pb = ( ) 2 第 4章（作者：賀曉蓉） 電氣工程與自動(dòng)化系 降壓比 KA 可調(diào) QJ2 型三相自耦變壓器： KA = 、 、 QJ3 型三相自耦變壓器： KA = 、 、 (1) ISTa＜ Imax （線路中允許的最大電流） (2) TSTa＞ ( ～ )TL 自耦變壓器 減壓 起動(dòng) 的使用條件 自耦變壓器適用于大中型電動(dòng)機(jī)的減壓起動(dòng)。缺點(diǎn)是自耦變壓器的體積大而重、價(jià)格高、控制線路較復(fù)雜、且不允許頻繁起動(dòng)。如果要求電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)， 起 動(dòng)轉(zhuǎn)矩必須大于 250 N試問： (1) 能否直接起動(dòng)？ (2) 能否采用 Y－ ? 起動(dòng)？ (3) 能否采用 KA = 的自耦變壓器起動(dòng)？ 解： (1) 能否直接起動(dòng) 60 2? TN = PN nN = Nm 60 2 37 103 985 直接起動(dòng)時(shí)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和起動(dòng)電流為 TST = ?ST TN = 359 Nm IST = ?SC IN = 72 A = 468 A 第 4章（作者：賀曉蓉） 電氣工程與自動(dòng)化系 雖然 TST＞ 250 N (2) 能否采用 Y－ ? 起動(dòng) TSTY = TST 1 3 = 646 Nm 1 3 ISTY = IST 1 3 = 468 A = 156 A 1 3 雖然 ISTY＜ 360 A， 但是 TSTY＜ 250 N (3) 能否采用 KA = 的自耦變壓器起動(dòng) TSTa = KA2TST = 646 Nm ISTa = KA2IST = 468 A = 300 A 第 4章（作者：賀曉蓉）