機(jī)電傳動(dòng)控制三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)特性-閱讀頁(yè)
2025-01-27 12:25本頁(yè)面
【正文】 交流電源供電的旋轉(zhuǎn)電機(jī)； 3. 具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、運(yùn)行可靠等一系列優(yōu)點(diǎn)。 一、 單相異步電動(dòng)機(jī)的磁場(chǎng) 單相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組為單相，轉(zhuǎn)子一般為鼠籠式 。 此磁場(chǎng)在空間并不旋轉(zhuǎn)，只是磁通或磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小隨時(shí)間作正弦變化， 即 ts inBB m ?? 在電機(jī)系統(tǒng)中 ， 常把磁通大小隨時(shí)間做正弦變化的磁場(chǎng)稱(chēng) 脈動(dòng)磁場(chǎng) ， 其磁場(chǎng)曲線(xiàn)如圖： 可以證明 ， 一個(gè)空間軸線(xiàn)固定而大小按正弦規(guī)律變化的脈動(dòng)磁場(chǎng) （ 用磁感應(yīng)強(qiáng)度 B表示 ） ， 可以分解成兩個(gè)轉(zhuǎn)速相等而方向相反的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) 和 ， 如圖 （ b） 所示 ， 磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為： 1mB 2mB221 /BBB mmm ?? 兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步轉(zhuǎn)速為： p fn 600 ? 如果僅有一個(gè)單相繞組，則在通電前轉(zhuǎn)子原來(lái)是靜止的，通電后轉(zhuǎn)子仍將靜止不動(dòng)。 若此時(shí)用手拔動(dòng)它，轉(zhuǎn)子便順著拔動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，最后達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。 由此可得出結(jié)論： （ 1） 在脈動(dòng)磁場(chǎng)作用下的單相異步電動(dòng)機(jī)沒(méi)有啟動(dòng)能力 ， 即啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩為零； （ 2） 單相異步電動(dòng)機(jī)一旦啟動(dòng) ， 它能自行加速到穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài) ，其旋轉(zhuǎn)方向不固定 ， 完全取決于啟動(dòng)時(shí)的旋轉(zhuǎn)方向 。 二、單相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法 單相異步電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)時(shí)若能產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) ， 就可以建立啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩而自行啟動(dòng) ， 下面介紹常見(jiàn)的單相異步電動(dòng)機(jī) 。 當(dāng)選擇參數(shù)使 BY繞組中的電流在相位上超前 AX繞組中的電流900時(shí) ， 通電后能在定 、 轉(zhuǎn)子氣隙內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) ， 如圖所示： 在此旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用下，鼠籠轉(zhuǎn)子將跟著旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)一起旋轉(zhuǎn)。 電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后 ， 當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到額定值附近時(shí) ，借離心力的作用 ， 將 QC打開(kāi) ， 此后電動(dòng)機(jī)就成為單相運(yùn)行了 ， 此種結(jié)構(gòu)型式的電動(dòng)機(jī) ， 稱(chēng)為電容分相式電動(dòng)機(jī) 。 值得指出 ， 欲使電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn) ， 不能像三相異步電動(dòng)機(jī)那樣掉換兩根電源線(xiàn)來(lái)實(shí)現(xiàn) ， 必須以掉換電容器 C的串聯(lián)位置來(lái)實(shí)現(xiàn) ， 如圖所示 ， 即改變 QB的接通位置 ， 就可改變旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向 ， 從而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn) 。 罩極式單相異步電動(dòng)機(jī) 在磁極的一側(cè)開(kāi)一個(gè)小槽 ， 用短路銅環(huán)罩住磁極的一部分 。 這種在空間上相差一定角度 ， 在時(shí)間上又有一定相位差的兩部分磁通 ， 合成效果與前面所述旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相似 。 同步電動(dòng)機(jī)按轉(zhuǎn)子主磁極的形狀分為隱極式（左）和凸極式（右）兩種，它們的結(jié)構(gòu)如圖所示。 電樞繞組通以對(duì)稱(chēng)三相交流電流后 ， 氣隙中便產(chǎn)生一電樞旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) ， 其旋轉(zhuǎn)速度為同步轉(zhuǎn)速 pfn 600 ? 在轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組中通以直流電流后 ，同一空氣隙中 ， 又出現(xiàn)一個(gè)大小和極性固定 、 極對(duì)數(shù)與電樞旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相同的直流勵(lì)磁磁場(chǎng) 。 2． 機(jī)械特性 在電源頻率 f 與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子極對(duì)數(shù) p為一定的情況下 ， 轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為一常數(shù) ， n=n0， 因此同步電動(dòng)機(jī)具有恒定轉(zhuǎn)速的特性 ， 它的運(yùn)轉(zhuǎn)速度是不隨負(fù)載轉(zhuǎn)矩而變化的 。 三、同步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng) 同步電動(dòng)機(jī)雖具有功率因數(shù)可以調(diào)節(jié)的優(yōu)點(diǎn) ,但卻沒(méi)有像異步電動(dòng)機(jī)那樣得到廣泛應(yīng)用，這不僅是由于它的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格貴，而且它的啟動(dòng)困難。 啟動(dòng)時(shí)先不加入直流磁場(chǎng)，只在定子上加上三相對(duì)稱(chēng)電壓以產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。 同步電動(dòng)機(jī)異步啟動(dòng)法原理接線(xiàn)圖如圖所示 。 必要時(shí)可采用降壓?jiǎn)?dòng)； 3） 將勵(lì)磁電路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān) QB投合到 2的位置 ， 勵(lì)磁繞組與直流電源接通 ， 轉(zhuǎn)子上形成固定磁極 ， 并很快被旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)拖入同步； 4）用變阻器調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流，使同步電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)調(diào)節(jié)到要求數(shù)值。 因此 ， 在低速和大功率的場(chǎng)合 ， 如大流量低水頭的泵 ， 面粉廠(chǎng)的主轉(zhuǎn)動(dòng)軸 、 橡膠磨和攪拌機(jī) 、 破碎機(jī) 、 切碎機(jī) 、 造紙工業(yè)中的紙漿研磨機(jī) 、 勻漿機(jī) 、 壓縮機(jī) 、 直流發(fā)電機(jī) 、 軋鋼機(jī)等都有采用同步電動(dòng)機(jī)來(lái)傳動(dòng)
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