電機(jī)的工作原理及特性(已改無錯字)
2023-01-08 11:12:05 本頁面
【正文】 ,Y2系列電動機(jī) ,功率大于 采用△接線 .也就是說 ,大容量電動機(jī)都可以用 Y △ 降壓起動 . Y △ 降壓起動的電氣原理圖如右圖所示 .起動時 ,三相繞組接成 Y形 ,運(yùn)行時 ,繞組接成△形 .電流下降 1/3,轉(zhuǎn)矩也下降 1/3. 特點(diǎn) : 電動機(jī) Y形起動過程中 ,可提高電動 機(jī)的效率和功率因數(shù) 。 起動轉(zhuǎn)矩小 ,只適用于空載或輕載起動的場合 。 設(shè)備簡單 ,經(jīng)濟(jì) 。 在機(jī)床工業(yè)上應(yīng)用較普遍 . (3)自耦變壓器降壓起動 特點(diǎn) : 起動電流小 ,而且可以調(diào)節(jié) 。 不適用于頻繁起動 。 體積大 ,重量重 ,價格高 . 與定子串電阻或電抗器起 動相比較 ,在相同的起動 轉(zhuǎn)矩情況下 ,起動電流要小 . (4)延邊三角形起動 對電動機(jī)定子繞組和繞組出線有特殊要求 。 起動時繞組一部分 Y形 ,一部分△形接線 。運(yùn)行時繞組△接線 . 制造成本高 ,接線復(fù)雜 . 2).三相線繞式異步電動機(jī)的起動方法 . 線繞式電動機(jī)在轉(zhuǎn)子電路串電阻 ,可以獲得較大的起動轉(zhuǎn)矩以及較小的起動電流 ,即有良好的起動特性 . (1).逐級切除起動電阻法 (1)電路圖 :如右圖 .轉(zhuǎn)子外接電阻為三相對稱電阻 。當(dāng)電動機(jī)容量大時 ,一般采用三相不對稱電阻 . (2)起動過程 :起動初瞬 ,電阻全部接入 。在起動過程中 ,分三次切除外接電阻 ,人工特性往上提 ,電阻全部切除后 ,通過提刷機(jī)構(gòu) ,使轉(zhuǎn)子繞組短接 ,機(jī)械特性回到自然特性 . (3)特點(diǎn) :在起動過程中 ,電動機(jī)能保持最大的加速轉(zhuǎn)矩 . (2)頻敏變阻器起動法 (1)頻敏變阻器 :它是一個鐵損很大的 三相電抗器 ,鐵心用 A3鋼板疊成 ,三相繞組接成 Y形 . (2)起動過程 :起動初瞬 ,轉(zhuǎn)子電流頻率接近 50Hz,鐵損大 ,即等效阻抗大 ,從而限制了起動電流 ,增大了起動轉(zhuǎn)矩 .隨著轉(zhuǎn)速逐步上升 ,等效阻抗逐步減小 。到轉(zhuǎn)速達(dá)額定轉(zhuǎn)速 ,相當(dāng)轉(zhuǎn)子被短接 ,起動結(jié)束 . (3)特點(diǎn) :起動過程能平滑進(jìn)行 ,不需要控制電器 。 功率因數(shù)低 。 只能用于起動 ,而串電阻起動時 ,電阻還可用于調(diào)速 . 例 1:一臺 Y280S4三相鼠籠式異步電動機(jī) ,PN=75kW,nN=1480r/min,Tst/TN=,電動機(jī)由 320kVA的變壓器單獨(dú)供電 ,電動機(jī)所帶負(fù)載轉(zhuǎn)矩 TL=200Nm,問 (1)電動機(jī)能否直接起動 ?(2)電動機(jī)能否用 Y △ 降壓起動 ? 解 (1)電動機(jī)額定功率與供電變壓器容量之比為 75/320= 電動機(jī)不宜直接起動 . (2)電動機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩和起動轉(zhuǎn)矩分別為 TN=9550(PN/nN)= 9550(750/1480)=484Nm Tst===920Nm 如果采用 Y △ 降壓起動 ,則起動轉(zhuǎn)矩僅為起動轉(zhuǎn)矩的三分之一 ,即 TstY=1/3X920=307200=TL 因此 ,可以采用 Y △ 降壓起動 . 舉例 解 :電動機(jī)直接起動時 ,n=0,S=1,轉(zhuǎn)子電路每相的電動勢 (1)E20=E20l/ =146V 2cos?2cos?2cos?3AXR EI st 87 60 146 2222022202 ????? os 2202222 ??? XRR? 例 2:一臺 JZR6310三相線繞式異步電動機(jī)的額定數(shù)為 :PN=60kW,nN=577r/min,轉(zhuǎn)子滑環(huán)間的開路線電壓 E20l=253V,轉(zhuǎn)子每相繞組的電阻 R2= ,轉(zhuǎn)子不動時每相繞組的漏抗X20= ,求 : (1)電動機(jī)直接起動時的 E2,I2, (2)電動機(jī)運(yùn)行在額定轉(zhuǎn)速時的 E2,I2, (3)電動機(jī)運(yùn)行在 n=528r/min時的 E2,轉(zhuǎn)子電路每相應(yīng)串電阻 R及 9 8 o s 2 ??得 222222 )(c os XRRRR?????得 R= 。 由 222222)( XRREI???由下式 0 1 9 ?? ?? SEE 600 52860000 ????? n nnS (3) os 222222 ???NN XRR?AXREINNN 160222222 ???0 0 6 2 4 ?? XSX ?? ESE NN 577600 ?????oNoN n nnS (2) 異步電動機(jī)制動方法有 3種 :反饋制動 ,反接制動 ,能耗制動 . 1).反饋制動 (1)產(chǎn)生條件 : 電動機(jī)的運(yùn)行速度高于同步轉(zhuǎn)速 .此時 S0,電機(jī)進(jìn)入發(fā)電狀態(tài) ,電能反饋給電網(wǎng) . (2)運(yùn)行狀態(tài) : 有兩種情況 . (1)位能轉(zhuǎn)矩負(fù)載的起重機(jī)在下放重物時的反饋制動狀態(tài) . 可使重物勻速下降如右圖中 a點(diǎn) .b點(diǎn)是改變轉(zhuǎn)子外接電阻后的穩(wěn)定工作點(diǎn) . (2)多速電動機(jī)和變頻調(diào)速電機(jī)的同步速突然降低時的反饋制動狀態(tài) . 2).反接制動 :分為電源反接和倒拉制動 . 電源反接是突然改變?nèi)嚯娫吹南嘈?,旋轉(zhuǎn)磁場反向 。而倒拉制動則出現(xiàn)在轉(zhuǎn)子位能負(fù)載超過電磁轉(zhuǎn)矩的時候 . (1)電源反接 : 轉(zhuǎn)子在由正變負(fù)的電磁轉(zhuǎn)矩和負(fù)載轉(zhuǎn)矩作用下迅速減速 .反接制動時電流大 ,要在定子電路串電阻 . 在右圖 c點(diǎn)要切斷電源 (n=0), 否則電動機(jī)將反向起動 . 反接制動 :分為電源反接和倒拉制動 . (2)倒拉制動 : 電動機(jī)減速至右圖c點(diǎn) ,由于負(fù)載轉(zhuǎn)矩大于電磁轉(zhuǎn)矩 ,起重機(jī)的重物迫使電動機(jī)反轉(zhuǎn) ,電動機(jī)進(jìn)入反接制動狀態(tài) . 3).能耗制動 (1)產(chǎn)生條件 : 電動機(jī)定子繞組脫離交流電源后 ,立即通入低壓直流電 ,直流電建立一個恒穩(wěn)磁場 ,產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩 ,系統(tǒng)貯存的能量消耗在電阻上 . (2)機(jī)械特性 :制動時 ,特性從下圖中的特性曲線 1之 a點(diǎn)平移至特性曲線 2之 b點(diǎn) ,在制動轉(zhuǎn)矩和負(fù)載轉(zhuǎn)矩的共同作用下 ,沿曲線 2迅速減速 ,到 n=0. (3)特點(diǎn) :當(dāng) n=0時 ,T=0,電動機(jī)不可能反方向起動 ,能使電動機(jī)準(zhǔn)確停車 . 00nnnS ??由基本公式 pfn 600 ?)1(60 Sp fn ??異步電動機(jī)的調(diào)速方法主要有三種 :變磁極對數(shù) p。變轉(zhuǎn)差率 S。變頻率 f. 可得異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速方程式為 : 和基本公式 1).變磁極對數(shù)調(diào)速 (1)方法 : 改變定子繞組的連接 ,可以得到兩個不同的磁極對數(shù) . (2)多速電動機(jī) : 最多在電動機(jī)中嵌入兩套繞組 ,使繞組有不同的連接 ,可分別得到雙速 ,三速 ,四速電動機(jī) ,雙速應(yīng)用較多 . )1(60 Spfn ??4極 2極 變磁極對數(shù)調(diào)速 3)特點(diǎn) : 結(jié)構(gòu)簡單 ,效率高 ,特性好 。體積大 ,價格高 .在中小機(jī)床上應(yīng)用比較多 . 雙速電動機(jī)的高低速轉(zhuǎn)換 ,一般是先低速 ,再轉(zhuǎn)換為高速 . 雙速電動機(jī) Y/YY
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