第十章__三相異步電動機(jī)的機(jī)械特性及各種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)

1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式重慶大學(xué)自動化學(xué)院重慶大學(xué)自動化學(xué)院2第十章第十章 三相異步電動機(jī)的三相異步電動機(jī)的機(jī)械特性及各種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)機(jī)械特性及各種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)3第一節(jié)第一節(jié) 機(jī)械特性的三種表達(dá)式機(jī)械特性的三種表達(dá)式第二節(jié)第二節(jié) 固有機(jī)械特性與人為機(jī)械特性固有機(jī)械特性與人為機(jī)械特性第三節(jié)第三節(jié) 各種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)各種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài) 第四節(jié)第四節(jié) 三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)調(diào)速及制動電阻的計(jì)算三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)調(diào)速及制動電阻的計(jì)算主要內(nèi)容主要內(nèi)容4本章要求本章要求 掌握掌握三種機(jī)械特性表達(dá)式及適用范圍三種機(jī)械特性表達(dá)式及適用范圍 掌握掌握固有機(jī)械特性和人為機(jī)械特性的特點(diǎn)固有機(jī)械特性和人為機(jī)械

2、特性的特點(diǎn) 掌握掌握各種制動的實(shí)現(xiàn)方法和能量轉(zhuǎn)換過程各種制動的實(shí)現(xiàn)方法和能量轉(zhuǎn)換過程 理解理解三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)調(diào)速及制動電阻的計(jì)算方法三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)調(diào)速及制動電阻的計(jì)算方法 直流電機(jī)電力拖動的知識如何擴(kuò)充到交流電機(jī)電直流電機(jī)電力拖動的知識如何擴(kuò)充到交流電機(jī)電力拖動，交流電機(jī)的電力拖動與直流電機(jī)的電力力拖動，交流電機(jī)的電力拖動與直流電機(jī)的電力拖動會有什么樣的共性和區(qū)別？拖動會有什么樣的共性和區(qū)別？56第一節(jié)第一節(jié) 機(jī)械特性的三種表達(dá)式機(jī)械特性的三種表達(dá)式直流電力拖動和交流電力拖動的共同問題直流電力拖動和交流電力拖動的共同問題n穩(wěn)定性穩(wěn)定性l機(jī)械特性和負(fù)載特性的配合機(jī)械特性和負(fù)載特性

3、的配合l機(jī)械特性機(jī)械特性也是指轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩間的關(guān)系也是指轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩間的關(guān)系n=f(T)，包括：固有機(jī)械特性和人為機(jī)械特性包括：固有機(jī)械特性和人為機(jī)械特性l負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性也是負(fù)載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速間的關(guān)系也是負(fù)載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速間的關(guān)系Tz=f(n)，包括：恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載、恒功率負(fù)載、通風(fēng)機(jī)，包括：恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載、恒功率負(fù)載、通風(fēng)機(jī)負(fù)載負(fù)載 直流變量的屬性：大小、極性直流變量的屬性：大小、極性 交流變量的屬性：大小、相位、頻率交流變量的屬性：大小、相位、頻率 直流電機(jī)：勵(lì)磁可以獨(dú)立調(diào)節(jié)，對電樞回路的操直流電機(jī)：勵(lì)磁可以獨(dú)立調(diào)節(jié)，對電樞回路的操作不會影響勵(lì)磁回路狀態(tài)；作不會影響勵(lì)磁回路狀態(tài)； 交流電機(jī)：沒有獨(dú)立

4、的勵(lì)磁回路交流電機(jī)：沒有獨(dú)立的勵(lì)磁回路 ，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)子電流是感應(yīng)產(chǎn)生的，其大小與電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)子電流是感應(yīng)產(chǎn)生的，其大小與電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)有關(guān)，即使是恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，電流也可能不同的。有關(guān)，即使是恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，電流也可能不同的。 交流電機(jī)由于頻率的存在交流電機(jī)由于頻率的存在-電抗存在電抗存在 7 頻率的變化使感抗變化，即電機(jī)運(yùn)行中電路參數(shù)頻率的變化使感抗變化，即電機(jī)運(yùn)行中電路參數(shù)是變化的是變化的-相位變化相位變化-轉(zhuǎn)矩是變化的。轉(zhuǎn)矩是變化的。 斷電則磁場也會消失斷電則磁場也會消失 。因此，。因此，直流電機(jī)的機(jī)械特直流電機(jī)的機(jī)械特性與交流電機(jī)的機(jī)械特性是不同的。性與交流電機(jī)的機(jī)械特性是不

5、同的。n三相異步機(jī)的機(jī)械特性三相異步機(jī)的機(jī)械特性l物理表達(dá)式物理表達(dá)式l參數(shù)表達(dá)式參數(shù)表達(dá)式l實(shí)用表達(dá)式實(shí)用表達(dá)式89一、物理表達(dá)式一、物理表達(dá)式 機(jī)械特性的物理表達(dá)式：機(jī)械特性的物理表達(dá)式：其中：其中：122cosTmTCI11112wTpm N kC222222(/ )EIRsX 2222222222222/coscos(/ )RsRRsXRs X 22 顯然，顯然，第一節(jié)第一節(jié) 機(jī)械特性的三種表達(dá)式機(jī)械特性的三種表達(dá)式10物理表達(dá)式對應(yīng)的機(jī)械特性曲線：物理表達(dá)式對應(yīng)的機(jī)械特性曲線：轉(zhuǎn)子電流轉(zhuǎn)子電流n=f(I2) 轉(zhuǎn)子電路功率因數(shù)轉(zhuǎn)子電路功率因數(shù)n=f(cos2)兩條曲線相乘并乘以兩條曲線

6、相乘并乘以CT1mn=f(T)是電磁力定律在異步電動機(jī)是電磁力定律在異步電動機(jī)中的反映中的反映物理表達(dá)式物理表達(dá)式適用范圍適用范圍定性分析定性分析第一節(jié)第一節(jié) 機(jī)械特性的三種表達(dá)式機(jī)械特性的三種表達(dá)式222222(/ )EIRsX 222222222222/cos(/ )RsRRsXRs X 小結(jié)：起動時(shí)電流最大，功率因數(shù)最??；隨著轉(zhuǎn)小結(jié)：起動時(shí)電流最大，功率因數(shù)最??；隨著轉(zhuǎn)速的升高，電流逐漸減小，功率因數(shù)逐漸加大；速的升高，電流逐漸減小，功率因數(shù)逐漸加大； 因此：起動時(shí)，轉(zhuǎn)矩最小，隨后逐漸加大因此：起動時(shí)，轉(zhuǎn)矩最小，隨后逐漸加大-達(dá)達(dá)到最大到最大-隨著轉(zhuǎn)速的升高，轉(zhuǎn)矩又逐漸減小；隨著轉(zhuǎn)速的升

7、高，轉(zhuǎn)矩又逐漸減小； 機(jī)械特性的物理表達(dá)式機(jī)械特性的物理表達(dá)式不好計(jì)算具體的電磁轉(zhuǎn)矩不好計(jì)算具體的電磁轉(zhuǎn)矩大小。大小。-機(jī)械特性與具體參數(shù)的關(guān)系。機(jī)械特性與具體參數(shù)的關(guān)系。1112二、參數(shù)表達(dá)式二、參數(shù)表達(dá)式 22e1 2RPm Is2222112/UIRsRXX 221222112essU RsPmTRsRXX 物理表達(dá)式的缺點(diǎn)物理表達(dá)式的缺點(diǎn)不能直接反映轉(zhuǎn)矩與電機(jī)參數(shù)（如不能直接反映轉(zhuǎn)矩與電機(jī)參數(shù)（如U、s、R1、R2、X1、X2 ）間的關(guān)系，需要參數(shù)表達(dá)式）間的關(guān)系，需要參數(shù)表達(dá)式 參數(shù)表達(dá)式的優(yōu)點(diǎn)參數(shù)表達(dá)式的優(yōu)點(diǎn)適用于分析參數(shù)變化對電動機(jī)運(yùn)行適用于分析參數(shù)變化對電動機(jī)運(yùn)行性能的影響性能

8、的影響第一節(jié)第一節(jié) 機(jī)械特性的三種表達(dá)式機(jī)械特性的三種表達(dá)式1、推導(dǎo)、推導(dǎo)13 與參數(shù)表達(dá)式對應(yīng)的機(jī)械特性曲線：與參數(shù)表達(dá)式對應(yīng)的機(jī)械特性曲線： 臨界轉(zhuǎn)差率臨界轉(zhuǎn)差率dT/ds=0 最大轉(zhuǎn)矩：最大轉(zhuǎn)矩： 正號正號對應(yīng)于電動機(jī)狀態(tài)，對應(yīng)于電動機(jī)狀態(tài)，負(fù)號負(fù)號對應(yīng)于發(fā)電機(jī)狀態(tài)對應(yīng)于發(fā)電機(jī)狀態(tài)第一節(jié)第一節(jié) 機(jī)械特性的三種表達(dá)式機(jī)械特性的三種表達(dá)式221222112essU RsPmTRsRXX222212112()mRRsXXRXX 2211max221211122()2()ssUmUmTXXRRXX 2、幾個(gè)重要參數(shù)、幾個(gè)重要參數(shù)14 1）電動機(jī)各參數(shù)及電源頻率不變，）電動機(jī)各參數(shù)及電源頻率不變，

9、Tmax與與U2成正比，成正比，sm則則保持不變，與保持不變，與U無關(guān)無關(guān) 2）電源頻率及電壓不變，）電源頻率及電壓不變，sm，Tmax近似與近似與X1+X2成反比成反比 3）Tmax與與R2無關(guān)，無關(guān)，sm與與R2成正比。繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)，成正比。繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)，當(dāng)轉(zhuǎn)子電路串聯(lián)某一電阻當(dāng)轉(zhuǎn)子電路串聯(lián)某一電阻RQ時(shí)，可使時(shí)，可使sm=1，Tst=Tmax。第一節(jié)第一節(jié) 機(jī)械特性的三種表達(dá)式機(jī)械特性的三種表達(dá)式3、幾點(diǎn)結(jié)論、幾點(diǎn)結(jié)論222212112()mRRsXXRXX 2211max221211122()2()ssUmUmTXXRRXX 222112()QRRRXX221122()QR

10、RXXR15（s=1，n=0）繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)，轉(zhuǎn)子電路串聯(lián)附加電阻，可以改善繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)，轉(zhuǎn)子電路串聯(lián)附加電阻，可以改善起動特性起動特性4、過載倍數(shù)、過載倍數(shù)如果負(fù)載轉(zhuǎn)矩如果負(fù)載轉(zhuǎn)矩TzTmax，電動機(jī)將會停轉(zhuǎn)，電動機(jī)將會停轉(zhuǎn)為保證電動機(jī)不會因?yàn)槎虝r(shí)過載而停轉(zhuǎn)，電動機(jī)必須具為保證電動機(jī)不會因?yàn)槎虝r(shí)過載而停轉(zhuǎn)，電動機(jī)必須具有一定的有一定的過載倍數(shù)過載倍數(shù)KT反映了電動機(jī)反映了電動機(jī)短時(shí)過載的極限短時(shí)過載的極限maxTNTKT221221212stsU RmTRRXX5、起動轉(zhuǎn)矩、起動轉(zhuǎn)矩第一節(jié)第一節(jié) 機(jī)械特性的三種表達(dá)式機(jī)械特性的三種表達(dá)式16對于籠型轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)，轉(zhuǎn)子電路不能串聯(lián)附

11、加電阻，此對于籠型轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)，轉(zhuǎn)子電路不能串聯(lián)附加電阻，此時(shí)，時(shí)，Tst與與TN的比值稱為的比值稱為起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)Kst是籠型異步電動機(jī)的一個(gè)參數(shù)，反映了電動機(jī)的起動能力是籠型異步電動機(jī)的一個(gè)參數(shù)，反映了電動機(jī)的起動能力N/TTKstst5、起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)、起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)參數(shù)表達(dá)式適用于分析參數(shù)表達(dá)式適用于分析T與電動機(jī)參數(shù)之間的關(guān)系。與電動機(jī)參數(shù)之間的關(guān)系。根據(jù)參數(shù)表達(dá)式繪制機(jī)械特性，需要知道相關(guān)的參數(shù)（如根據(jù)參數(shù)表達(dá)式繪制機(jī)械特性，需要知道相關(guān)的參數(shù)（如R1、R2、X1、X2 等）等）第一節(jié)第一節(jié) 機(jī)械特性的三種表達(dá)式機(jī)械特性的三種表達(dá)式n起動轉(zhuǎn)矩與電壓的平方成正比；轉(zhuǎn)子電阻越大

12、則起動轉(zhuǎn)矩與電壓的平方成正比；轉(zhuǎn)子電阻越大則起動轉(zhuǎn)矩越大；其他參數(shù)越大則起動轉(zhuǎn)矩越小。起動轉(zhuǎn)矩越大；其他參數(shù)越大則起動轉(zhuǎn)矩越小。n理想空載點(diǎn)：只與電壓的頻率、電機(jī)的極對數(shù)有理想空載點(diǎn)：只與電壓的頻率、電機(jī)的極對數(shù)有關(guān)，與其他參數(shù)無關(guān)。關(guān)，與其他參數(shù)無關(guān)。n臨界轉(zhuǎn)差率：與轉(zhuǎn)子電阻成正比，其他參數(shù)越大臨界轉(zhuǎn)差率：與轉(zhuǎn)子電阻成正比，其他參數(shù)越大則臨界轉(zhuǎn)差率越小。則臨界轉(zhuǎn)差率越小。n最大轉(zhuǎn)矩：與轉(zhuǎn)子電阻無關(guān)，其他參數(shù)越大則最最大轉(zhuǎn)矩：與轉(zhuǎn)子電阻無關(guān)，其他參數(shù)越大則最大轉(zhuǎn)矩越小。大轉(zhuǎn)矩越小。通常情況下，電動機(jī)產(chǎn)品目錄中沒有這些參數(shù)，因通常情況下，電動機(jī)產(chǎn)品目錄中沒有這些參數(shù)，因此需要導(dǎo)出此需要導(dǎo)出實(shí)用表

13、達(dá)式，便于近似計(jì)算實(shí)用表達(dá)式，便于近似計(jì)算1718三、實(shí)用表達(dá)式三、實(shí)用表達(dá)式1max212212mmmmRTsRTsRssssR21max2211122()sUmTRRXX 221222112sRUmsTRRXXs222112()mRsRXX max2mmTTssss第一節(jié)第一節(jié) 機(jī)械特性的三種表達(dá)式機(jī)械特性的三種表達(dá)式 忽略忽略 R1 得到實(shí)用表達(dá)式得到實(shí)用表達(dá)式 問題：問題：如何求如何求Tmax和和sm？19max21NNmTmNTssTKssmaxTNTK T9550NNNPTn2(1)mNTTssKKsNNsnnsnmaxTNTKTn根據(jù)電動機(jī)產(chǎn)品數(shù)據(jù)計(jì)算根據(jù)電動機(jī)產(chǎn)品數(shù)據(jù)計(jì)算Tma

14、x及及Sm第一節(jié)第一節(jié) 機(jī)械特性的三種表達(dá)式機(jī)械特性的三種表達(dá)式20 TzTN時(shí)時(shí)，s/smns，sns-切割方向發(fā)生變化切割方向發(fā)生變化-電勢反向電勢反向-電流電流反向反向-轉(zhuǎn)矩反向轉(zhuǎn)矩反向-轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速反向轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速反向-進(jìn)入制動進(jìn)入制動狀態(tài)狀態(tài) 能量的傳遞：轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動勢能量的傳遞：轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動勢sE2反向，轉(zhuǎn)子電流反向，轉(zhuǎn)子電流的有功分量的有功分量 改變方向改變方向3722cosI222222/cos0/RsRsX38 功率傳遞方向：功率傳遞方向： 轉(zhuǎn)子電流有功分量轉(zhuǎn)子電流有功分量 反向反向 定子電流有功分量定子電流有功分量 反向反向 定子繞組將電能回饋電網(wǎng)定子繞組將電能回饋電網(wǎng) 由軸上

15、吸收機(jī)械功率由軸上吸收機(jī)械功率 機(jī)械特性：機(jī)械特性： 位于第二象限位于第二象限(T負(fù)，負(fù)，n正正) 當(dāng)制動轉(zhuǎn)矩當(dāng)制動轉(zhuǎn)矩T與負(fù)載轉(zhuǎn)矩與負(fù)載轉(zhuǎn)矩Tz平衡時(shí)，平衡時(shí)， 電動機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行電動機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行22cosI11cosIoo2oo19018090180 1111cos0PmU I2122cos0TmPTCI 第三節(jié)第三節(jié) 各種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)各種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài) 如何實(shí)現(xiàn)回饋制動：如何實(shí)現(xiàn)回饋制動： 降低同步轉(zhuǎn)速降低同步轉(zhuǎn)速-降低頻率或升極對數(shù)。降低頻率或升極對數(shù)。3940402、反接制動狀態(tài)、反接制動狀態(tài) （1）轉(zhuǎn)速反向的反接制動）轉(zhuǎn)速反向的反接制動 含義含義轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速反向，定子電壓反轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速反向，定子電壓反向不

16、變向不變過程：過程：轉(zhuǎn)速反向轉(zhuǎn)速反向-轉(zhuǎn)矩方向不變轉(zhuǎn)矩方向不變-進(jìn)入制動狀態(tài)。進(jìn)入制動狀態(tài)。要求：要求：轉(zhuǎn)矩方向不變轉(zhuǎn)矩方向不變-要求負(fù)載轉(zhuǎn)矩要求負(fù)載轉(zhuǎn)矩方向不變方向不變-要求負(fù)載是位能性負(fù)載要求負(fù)載是位能性負(fù)載實(shí)現(xiàn)方法：實(shí)現(xiàn)方法：n ns s第三節(jié)第三節(jié) 各種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)各種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài) 41實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子電路串一大電阻轉(zhuǎn)子電路串一大電阻Rf重物產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩重物產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩Tz與電動機(jī)轉(zhuǎn)矩方向相反與電動機(jī)轉(zhuǎn)矩方向相反TstTz時(shí)，時(shí)，重物倒拉著電動機(jī)重物倒拉著電動機(jī)反向起動，反向起動，T 與與n 方方向相反，為制動狀態(tài)向相反，為制動狀態(tài)轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)差率s=ns-(-n)/ns1-nsI2 T，T=Tz時(shí)，等速

17、下放時(shí)，等速下放第三節(jié)第三節(jié) 各種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)各種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài) 42功率傳遞方向功率傳遞方向Pe=3I22（R2+Rf）/s0，轉(zhuǎn)子由定子輸入電磁功率轉(zhuǎn)子由定子輸入電磁功率P2=Pe(1-s) 0，電動機(jī)由軸上輸入機(jī)械功率，電動機(jī)由軸上輸入機(jī)械功率P2=Pe-P2消耗在轉(zhuǎn)子電路的總電阻消耗在轉(zhuǎn)子電路的總電阻（R2+Rf）上上第三節(jié)第三節(jié) 各種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)各種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài) 43（2）定子兩相反接的反接制動）定子兩相反接的反接制動 含義含義將定子兩相反接，進(jìn)入制動狀態(tài)將定子兩相反接，進(jìn)入制動狀態(tài)過程：過程： 定子兩相反接定子兩相反接-磁場反向磁場反向-切割方向反向切割方向反向-電電勢反向勢反向-電流反向電流反向-

18、轉(zhuǎn)矩反向轉(zhuǎn)矩反向-進(jìn)入制動狀態(tài)進(jìn)入制動狀態(tài)第三節(jié)第三節(jié) 各種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)各種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài) Te-s曲線曲線4444實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)將定子兩相反接將定子兩相反接磁場反向旋轉(zhuǎn)，磁場反向旋轉(zhuǎn)，E2、I2及及T均與電動狀均與電動狀態(tài)時(shí)反向，態(tài)時(shí)反向，s=(-ns-n)/(- ns)1制動前工作在固有機(jī)械特性制動前工作在固有機(jī)械特性A點(diǎn)點(diǎn)兩相反接，轉(zhuǎn)矩反向，轉(zhuǎn)移到兩相反接，轉(zhuǎn)矩反向，轉(zhuǎn)移到B點(diǎn)點(diǎn)BC段為反接制動特性段為反接制動特性如不切斷電源，可自行反向起動如不切斷電源，可自行反向起動CD段為段為反向電動反向電動特性，至特性，至D點(diǎn)穩(wěn)定運(yùn)行點(diǎn)穩(wěn)定運(yùn)行如帶位能負(fù)載，如帶位能負(fù)載，D點(diǎn)后繼續(xù)反向加速，點(diǎn)后繼續(xù)反向加速，當(dāng)當(dāng)

19、|-n|-ns|后，后，反向回饋制動反向回饋制動狀態(tài)狀態(tài) 制動過程中是否需要限制電流呢？制動過程中是否需要限制電流呢？n ns s第三節(jié)第三節(jié) 各種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)各種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài) 分析電阻：分析電阻： 磁場反向磁場反向-切割速度加大切割速度加大-電勢加大電勢加大-電流電流加大加大-需要串聯(lián)電阻需要串聯(lián)電阻 在定子串聯(lián)還是在轉(zhuǎn)子串聯(lián)？在定子串聯(lián)還是在轉(zhuǎn)子串聯(lián)？4546功率傳遞方向功率傳遞方向Pe=3I22（R2+Rf）/s0，轉(zhuǎn)子由定子輸入電磁功率轉(zhuǎn)子由定子輸入電磁功率P2=Pe(1-s) 0，電動機(jī)由軸上輸入機(jī)械功率，電動機(jī)由軸上輸入機(jī)械功率P2=Pe-P2消耗在轉(zhuǎn)子電路的總電阻消耗在轉(zhuǎn)子電路的總電阻（

20、R2+Rf）上上反接制動的特點(diǎn)反接制動的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)制動強(qiáng)度大，制動效果好制動強(qiáng)度大，制動效果好可獲得穩(wěn)定的下放速度可獲得穩(wěn)定的下放速度缺點(diǎn)缺點(diǎn)能量損耗大能量損耗大制動準(zhǔn)確度差，如需停車，需用自動控制線路及制動準(zhǔn)確度差，如需停車，需用自動控制線路及時(shí)切斷電源時(shí)切斷電源第三節(jié)第三節(jié) 各種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)各種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài) 473、能耗制動狀態(tài)、能耗制動狀態(tài)含義含義定子端不輸入能量，進(jìn)入制動狀態(tài)。定子端不輸入能量，進(jìn)入制動狀態(tài)。分析：分析：定子不加電壓定子不加電壓-異步機(jī)磁場消失異步機(jī)磁場消失-不可能有電磁不可能有電磁轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩因此定子需要產(chǎn)生一個(gè)磁場因此定子需要產(chǎn)生一個(gè)磁場第三節(jié)第三節(jié) 各種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)各種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)

21、 48483、能耗制動狀態(tài)、能耗制動狀態(tài)實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)K1斷開，斷開，K2閉合，在定子閉合，在定子兩相繞組內(nèi)通入直流電流，在定子兩相繞組內(nèi)通入直流電流，在定子內(nèi)形成一固定磁場。內(nèi)形成一固定磁場。制動過程制動過程由于慣性，轉(zhuǎn)速仍為由于慣性，轉(zhuǎn)速仍為n切割磁力線切割磁力線感應(yīng)電勢感應(yīng)電勢感應(yīng)感應(yīng)電流電流電磁力電磁力制動轉(zhuǎn)矩制動轉(zhuǎn)矩在制動轉(zhuǎn)矩和負(fù)載轉(zhuǎn)矩共同作在制動轉(zhuǎn)矩和負(fù)載轉(zhuǎn)矩共同作用下，轉(zhuǎn)子減速至用下，轉(zhuǎn)子減速至0能耗制動可以使反抗性負(fù)載準(zhǔn)能耗制動可以使反抗性負(fù)載準(zhǔn)確停機(jī)，也可以使位能性負(fù)載確停機(jī)，也可以使位能性負(fù)載勻速下放勻速下放NSn第三節(jié)第三節(jié) 各種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)各種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài) 49 能耗制動特性能耗制動

22、特性 改變轉(zhuǎn)子串聯(lián)電阻改變轉(zhuǎn)子串聯(lián)電阻 轉(zhuǎn)子內(nèi)電阻增加而直流勵(lì)磁電流轉(zhuǎn)子內(nèi)電阻增加而直流勵(lì)磁電流不變時(shí)，不變時(shí)，產(chǎn)生最大轉(zhuǎn)矩時(shí)的轉(zhuǎn)速增加，產(chǎn)生最大轉(zhuǎn)矩時(shí)的轉(zhuǎn)速增加，最大轉(zhuǎn)矩保持不變最大轉(zhuǎn)矩保持不變，如特性曲線，如特性曲線1、3所示，特性所示，特性3對應(yīng)串聯(lián)較大電阻。類對應(yīng)串聯(lián)較大電阻。類似于正常工作時(shí)，轉(zhuǎn)子電路串電阻的似于正常工作時(shí)，轉(zhuǎn)子電路串電阻的情況情況 改變定子直流勵(lì)磁電流改變定子直流勵(lì)磁電流 轉(zhuǎn)子電路的串聯(lián)電阻不變而直流轉(zhuǎn)子電路的串聯(lián)電阻不變而直流勵(lì)磁電流增加時(shí)，勵(lì)磁電流增加時(shí)，臨界轉(zhuǎn)差率不變，臨界轉(zhuǎn)差率不變，最大轉(zhuǎn)矩增大最大轉(zhuǎn)矩增大，如特性，如特性1、2所示，特所示，特性性2對應(yīng)較大

23、直流勵(lì)磁電流。對應(yīng)較大直流勵(lì)磁電流。類似于類似于正常工作時(shí)改變定子電壓的情況正常工作時(shí)改變定子電壓的情況第三節(jié)第三節(jié) 各種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)各種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài) 小結(jié)小結(jié) 轉(zhuǎn)速反向的反接制動只對繞線式電機(jī)有效；轉(zhuǎn)速反向的反接制動只對繞線式電機(jī)有效； 電壓反向的反接制動只對繞線式電機(jī)有效；電壓反向的反接制動只對繞線式電機(jī)有效； 能耗制動對鼠籠式、繞線式電機(jī)均有效。能耗制動對鼠籠式、繞線式電機(jī)均有效。 分析方法：分析方法：制動方式的含義、實(shí)現(xiàn)的方法、實(shí)現(xiàn)制動方式的含義、實(shí)現(xiàn)的方法、實(shí)現(xiàn)的過程。的過程。 實(shí)現(xiàn)過程：實(shí)現(xiàn)過程：可以采用物理變化過程進(jìn)行描述，也可以采用物理變化過程進(jìn)行描述，也可以采用機(jī)械特性線進(jìn)行分析?？?/p>

24、以采用機(jī)械特性線進(jìn)行分析。50 分析三相異步機(jī)缺相運(yùn)行的狀態(tài)變化。分析三相異步機(jī)缺相運(yùn)行的狀態(tài)變化。5152三、異步電動機(jī)四象限運(yùn)行分析三、異步電動機(jī)四象限運(yùn)行分析在正轉(zhuǎn)方向在正轉(zhuǎn)方向，特性特性1 1與與11的第二象限的第二象限為為回饋制動特性回饋制動特性，第四象限為，第四象限為反接制反接制動特性動特性；在反轉(zhuǎn)方向在反轉(zhuǎn)方向，特性特性2 2與與22的第二象限的第二象限為為反接制動特性反接制動特性，而第四象限則為，而第四象限則為回回饋制動特性。饋制動特性。能耗制動能耗制動電路的聯(lián)結(jié)方法有所不同，電路的聯(lián)結(jié)方法有所不同，其機(jī)械特性用曲線其機(jī)械特性用曲線3 3與與33表示，第二表示，第二象限部分對應(yīng)

25、于電動機(jī)正轉(zhuǎn)，而第四象限部分對應(yīng)于電動機(jī)正轉(zhuǎn)，而第四象限則對應(yīng)于反轉(zhuǎn)。象限則對應(yīng)于反轉(zhuǎn)。圖中特性圖中特性1 1，22及及33對應(yīng)于異步對應(yīng)于異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子有串聯(lián)電阻時(shí)，而電動機(jī)轉(zhuǎn)子有串聯(lián)電阻時(shí)，而1 1，2 2及及3 3則對應(yīng)于沒有串聯(lián)電阻。則對應(yīng)于沒有串聯(lián)電阻。正向回正向回饋制動饋制動正向正向電動電動反向電動反向電動倒拉反倒拉反接制動接制動反向回反向回饋制動饋制動能耗能耗制動制動兩相反兩相反接制動接制動第三節(jié)第三節(jié) 各種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)各種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài) 53第五節(jié)第五節(jié) 繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)調(diào)速繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)調(diào)速及制動電阻的計(jì)算及制動電阻的計(jì)算計(jì)算的目的計(jì)算的目的決定一個(gè)適當(dāng)?shù)碾娮铔Q定一個(gè)適當(dāng)?shù)碾娮鑂

26、f，在繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)調(diào)速，在繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)調(diào)速及制動時(shí)串入轉(zhuǎn)子電路，以保證獲得運(yùn)行所需要的調(diào)速及及制動時(shí)串入轉(zhuǎn)子電路，以保證獲得運(yùn)行所需要的調(diào)速及制動特性。制動特性。計(jì)算方法：計(jì)算方法：一般的計(jì)算思路如下：一般的計(jì)算思路如下：1）由產(chǎn)品目錄計(jì)算由產(chǎn)品目錄計(jì)算固有機(jī)械特固有機(jī)械特性的性的sm；2）由實(shí)用表達(dá)式計(jì)算由實(shí)用表達(dá)式計(jì)算人為機(jī)械特性的人為機(jī)械特性的sm；3）由下列關(guān)系，計(jì)算串聯(lián)的由下列關(guān)系，計(jì)算串聯(lián)的附加電阻附加電阻Rf：計(jì)算中應(yīng)注意不同運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下各參量正負(fù)號等不同特點(diǎn)計(jì)算中應(yīng)注意不同運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下各參量正負(fù)號等不同特點(diǎn)22fmmRRssR21mfmsRRs54 例例10-2 10-

27、2 某繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)的銘牌參數(shù)如下：某繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)的銘牌參數(shù)如下： 8 . 6TKkW75NPV380N1UV399N2Er/min1460NnA166N2IA144N1I（1）當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩）當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩 ，要求轉(zhuǎn)速，要求轉(zhuǎn)速 時(shí)，轉(zhuǎn)子每相應(yīng)串入多大的電阻時(shí)，轉(zhuǎn)子每相應(yīng)串入多大的電阻 （圖中（圖中B點(diǎn)）？點(diǎn)）？N8 . 0 TTzr/min500Bn（2）從電動狀態(tài)（中）從電動狀態(tài)（中A點(diǎn)）點(diǎn)） 時(shí)換接到反接制動狀態(tài)，如果時(shí)換接到反接制動狀態(tài)，如果要求開始的制動轉(zhuǎn)矩等于要求開始的制動轉(zhuǎn)矩等于 （圖中（圖中C點(diǎn)），則轉(zhuǎn)子每相應(yīng)點(diǎn)），則轉(zhuǎn)子每相應(yīng)該串接多大電阻？該串接多大電阻？ NnnAN5 . 1 T（3）如果該電動機(jī)帶位能負(fù)載，）如果該電動機(jī)帶位能負(fù)載，負(fù)載轉(zhuǎn)矩負(fù)載轉(zhuǎn)矩 ，要求穩(wěn)定的，要求穩(wěn)定的下放轉(zhuǎn)速下放轉(zhuǎn)速 r/min，求轉(zhuǎn)子，求轉(zhuǎn)子每相的串接電阻值。每相的串接電阻值。 N8 . 0 TTz300Dn55解解NN1500 14600.02671500ssnnsn053. 011633990267. 032NN2N2IUsR求求sN和和R2（1）求）求RfB1）采用實(shí)用表達(dá)式計(jì)算）采用實(shí)用表達(dá)式計(jì)算RfB：根