三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、調(diào)速和制動(dòng)

1、李小鵬 副教授天津工程師范學(xué)院 三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、調(diào)速和制動(dòng) 起動(dòng)性能包括起動(dòng)性能包括鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)7.17.1鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng) 三相異步電動(dòng)機(jī)在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，由于生產(chǎn)上三相異步電動(dòng)機(jī)在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，由于生產(chǎn)上的需要而起動(dòng)和停止。在選用電動(dòng)機(jī)時(shí)，必須要求電的需要而起動(dòng)和停止。在選用電動(dòng)機(jī)時(shí)，必須要求電動(dòng)機(jī)能帶動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械并很快地轉(zhuǎn)到額定轉(zhuǎn)速。動(dòng)機(jī)能帶動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械并很快地轉(zhuǎn)到額定轉(zhuǎn)速。（1）能產(chǎn)生足夠大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩）能產(chǎn)生足夠大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst，使電動(dòng)機(jī)很，使電動(dòng)機(jī)很快地轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)?？斓剞D(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。（2）起動(dòng)電流）起動(dòng)電流Ist不要太大，避免起動(dòng)時(shí)大電流在不要太大，避

2、免起動(dòng)時(shí)大電流在電網(wǎng)上產(chǎn)生較大的壓降而影響接在電網(wǎng)上的其它電網(wǎng)上產(chǎn)生較大的壓降而影響接在電網(wǎng)上的其它電氣設(shè)備和電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行。電氣設(shè)備和電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行。 一般普通鼠籠式一般普通鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)，異步電動(dòng)機(jī)， 所以要研究異步機(jī)的起動(dòng)所以要研究異步機(jī)的起動(dòng)特性和異步機(jī)的各種起動(dòng)特性和異步機(jī)的各種起動(dòng)方法。方法。NstII74ststTT3 .19 .0nn10I0TstIst1T,I1n=f(I1)n=f(T) 三相異步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)時(shí)的機(jī)械特性和電流特性鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、調(diào)速和制動(dòng)stI起動(dòng)電流起動(dòng)電流 ：中小型鼠籠式電機(jī)起動(dòng)電流為額定電流的中小型鼠籠式電機(jī)起動(dòng)電流為

3、額定電流的5 7 倍。倍。0n定子電流定子電流 原因：起動(dòng)時(shí)原因：起動(dòng)時(shí) ，轉(zhuǎn)子導(dǎo)條切割磁力線速度很大。轉(zhuǎn)子導(dǎo)條切割磁力線速度很大。轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢(shì)轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢(shì)轉(zhuǎn)子電流轉(zhuǎn)子電流大電流使電網(wǎng)電壓降低大電流使電網(wǎng)電壓降低 影響其他負(fù)載工作影響其他負(fù)載工作頻繁起動(dòng)時(shí)造成熱量積累頻繁起動(dòng)時(shí)造成熱量積累 電機(jī)過(guò)熱電機(jī)過(guò)熱影響：影響：異步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)時(shí)的問(wèn)題：異步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)時(shí)的問(wèn)題：電流大但轉(zhuǎn)矩并不大。電流大但轉(zhuǎn)矩并不大。2212211122)()(cosXXSRRUIICTmMem 起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)時(shí)， S1， 等效阻抗小，等效阻抗小， 起動(dòng)電流大；起動(dòng)電流大； f2f1 ， 2接近接近900， cos

4、2很小，很小， 轉(zhuǎn)子電流用功轉(zhuǎn)子電流用功分量小。分量小。 鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng) 不僅取決于電機(jī)本身的大小，不僅取決于電機(jī)本身的大小， 還與供電電網(wǎng)容量還與供電電網(wǎng)容量和供電線路長(zhǎng)短有關(guān)。和供電線路長(zhǎng)短有關(guān)。 （要求母線降落不大于（要求母線降落不大于10） 電動(dòng)機(jī)容量與供電變壓器的比值；電動(dòng)機(jī)容量與供電變壓器的比值； 起動(dòng)是否頻繁；起動(dòng)是否頻繁； 供電線路距離；供電線路距離； 同一臺(tái)變壓器其它用戶的要求；同一臺(tái)變壓器其它用戶的要求；一般一般7.5KW以下電機(jī)允許直接起動(dòng)。以下電機(jī)允許直接起動(dòng)。鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流造成影響鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流造成影響

5、 起動(dòng)電流大，在電網(wǎng)的變壓器容量與異起動(dòng)電流大，在電網(wǎng)的變壓器容量與異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)容量相比不足夠大時(shí)，直接起步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)容量相比不足夠大時(shí)，直接起動(dòng)會(huì)使變壓器輸出電壓下降，當(dāng)電壓降動(dòng)會(huì)使變壓器輸出電壓下降，當(dāng)電壓降U10%時(shí)，將使接在變壓器上的其他電器時(shí)，將使接在變壓器上的其他電器及電動(dòng)機(jī)正常工作受影響。直接起動(dòng)的起動(dòng)轉(zhuǎn)及電動(dòng)機(jī)正常工作受影響。直接起動(dòng)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩并不大，而起動(dòng)時(shí)必須滿足矩并不大，而起動(dòng)時(shí)必須滿足Tst1.1TL條件條件電動(dòng)機(jī)才能起動(dòng)起來(lái)，在空載情況下可以滿足電動(dòng)機(jī)才能起動(dòng)起來(lái)，在空載情況下可以滿足上述要求，而當(dāng)重載起動(dòng)時(shí)可能滿足不了上述上述要求，而當(dāng)重載起動(dòng)時(shí)可能滿足不了上述要

6、求。要求。鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)7.1.1 7.1.1 在額定電壓下直接起動(dòng)在額定電壓下直接起動(dòng) 將定子三相繞組直接接在三相電源上起動(dòng)，稱將定子三相繞組直接接在三相電源上起動(dòng)，稱直接起動(dòng)。直接起動(dòng)。 一般一般7.5kW以下的小容量鼠籠異步電動(dòng)機(jī)都可以下的小容量鼠籠異步電動(dòng)機(jī)都可以直接起動(dòng)。如果變壓器容量足夠大，直接起動(dòng)的以直接起動(dòng)。如果變壓器容量足夠大，直接起動(dòng)的容量還可相應(yīng)增大，一般按經(jīng)驗(yàn)公式核定：容量還可相應(yīng)增大，一般按經(jīng)驗(yàn)公式核定： 式中式中kI為起動(dòng)電流倍數(shù)；為起動(dòng)電流倍數(shù)；Ist為電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流為電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流（A）；）；IN為電動(dòng)機(jī)的額定電流（為電動(dòng)機(jī)的額定電

7、流（A）；）；SN為電源為電源變壓器總?cè)萘浚蛔儔浩骺側(cè)萘?；PN為電動(dòng)機(jī)的額定功率。為電動(dòng)機(jī)的額定功率。)(4)(43kWPkVASIIkNNNstI鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng) 起動(dòng)電流大，對(duì)電機(jī)本身無(wú)太大影響（因?yàn)槭瞧饎?dòng)電流大，對(duì)電機(jī)本身無(wú)太大影響（因?yàn)槭嵌虝r(shí)的，且現(xiàn)代設(shè)計(jì)的鼠籠電機(jī)都按直接起動(dòng)電磁短時(shí)的，且現(xiàn)代設(shè)計(jì)的鼠籠電機(jī)都按直接起動(dòng)電磁力和發(fā)熱來(lái)考慮機(jī)械強(qiáng)度和熱穩(wěn)定的）主要對(duì)電網(wǎng)力和發(fā)熱來(lái)考慮機(jī)械強(qiáng)度和熱穩(wěn)定的）主要對(duì)電網(wǎng)有影響，如果電源容量較大，可以直接起動(dòng)。一般有影響，如果電源容量較大，可以直接起動(dòng)。一般7.5千瓦以下容量電動(dòng)機(jī)可以直接起動(dòng)。千瓦以下容量電動(dòng)機(jī)可以直接起動(dòng)。注意注意：容量大

8、小不是絕對(duì)的，如果電網(wǎng)容量大，：容量大小不是絕對(duì)的，如果電網(wǎng)容量大， 就可以允許容量再大些的電機(jī)直接起動(dòng)。就可以允許容量再大些的電機(jī)直接起動(dòng)。 只要直接起動(dòng)時(shí)起動(dòng)電流在電網(wǎng)中引起電只要直接起動(dòng)時(shí)起動(dòng)電流在電網(wǎng)中引起電 壓降不超過(guò)電網(wǎng)額定電壓的（壓降不超過(guò)電網(wǎng)額定電壓的（1015）% 就允許直接起動(dòng)。就允許直接起動(dòng)。鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng) 起動(dòng)的主要矛盾時(shí)電流。起動(dòng)的主要矛盾時(shí)電流。 降低電流的方法，降低電流的方法， 主要靠主要靠降低電壓。降低電壓。2212211)()(XXRRUIQ起動(dòng)電流：起動(dòng)電流： 降壓起動(dòng)時(shí)，降壓起動(dòng)時(shí)， 起動(dòng)電流與定子電壓成比例降低。待起動(dòng)電流與定子電壓成比例降低。待轉(zhuǎn)

9、速升高到一定值，轉(zhuǎn)速升高到一定值， 恢復(fù)全電壓?；謴?fù)全電壓。 注意：注意： 起動(dòng)轉(zhuǎn)矩與起動(dòng)轉(zhuǎn)矩與U2成正比，成正比， 降壓起動(dòng)后，降壓起動(dòng)后， 比比起動(dòng)電流降低得更厲害。起動(dòng)電流降低得更厲害。鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)常用的降壓起動(dòng)方法常用的降壓起動(dòng)方法鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)7.1.2 7.1.2 星星三角起動(dòng)降壓起動(dòng)三角起動(dòng)降壓起動(dòng) 正常運(yùn)行時(shí)，接成正常運(yùn)行時(shí)，接成形的鼠籠電動(dòng)機(jī)，形的鼠籠電動(dòng)機(jī)，在起動(dòng)時(shí)接成星形，起動(dòng)完畢后再接成在起動(dòng)時(shí)接成星形，起動(dòng)完畢后再接成 ，稱星稱星-三角起動(dòng)。三角起動(dòng)。 AAIstXCCBBI1stU1IYAYCZUNI(a) 直接起動(dòng)(b)Y-降壓起動(dòng)XYZY-降壓起動(dòng)

10、電流示意圖鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)Y 起動(dòng)：起動(dòng)： 正常正常運(yùn)行運(yùn)行l(wèi)UAZBYXClI 起動(dòng)起動(dòng)ABCXYZlUlYI鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)Y-Y-起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩直接起動(dòng)直接起動(dòng)(接接) 降壓起動(dòng)降壓起動(dòng)( Y接接)起動(dòng)電流起動(dòng)電流 起動(dòng)轉(zhuǎn)矩起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 起動(dòng)電流及起動(dòng)轉(zhuǎn)矩降低同樣的倍數(shù)，即都為起動(dòng)電流及起動(dòng)轉(zhuǎn)矩降低同樣的倍數(shù)，即都為直接起動(dòng)時(shí)的三分之一。直接起動(dòng)時(shí)的三分之一。kNstZUII1133kNkYstZUZUII31113 3311st11kNkNZUZUstII311ststII3ststTT星星三角起動(dòng)適用條件三角起動(dòng)適用條件條件：條件：1.只適用于空載或輕載起動(dòng)

11、。只適用于空載或輕載起動(dòng)。2.只限于正常運(yùn)行時(shí)定子繞組為三角形接線的電機(jī)。只限于正常運(yùn)行時(shí)定子繞組為三角形接線的電機(jī)。 3.限于在限于在500V以下的低壓電機(jī)以下的低壓電機(jī)(因高壓電機(jī)定子出因高壓電機(jī)定子出6個(gè)端頭有困難個(gè)端頭有困難)。星星三角起動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)：三角起動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)： 設(shè)備簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，故在輕載起動(dòng)時(shí)應(yīng)優(yōu)先設(shè)備簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，故在輕載起動(dòng)時(shí)應(yīng)優(yōu)先采用。缺點(diǎn)是應(yīng)用時(shí)要受一定條件的限制。采用。缺點(diǎn)是應(yīng)用時(shí)要受一定條件的限制。鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)7.1.37.1.3自耦變壓器降壓起動(dòng)自耦變壓器降壓起動(dòng)起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩I1st全壓直接起動(dòng)時(shí)的起動(dòng)電流；全壓直接起動(dòng)時(shí)的起動(dòng)電流

12、； I1st 降壓時(shí)電降壓時(shí)電源提供的起動(dòng)電流源提供的起動(dòng)電流(即即TA的原邊電流的原邊電流)；I2電動(dòng)機(jī)的起電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流動(dòng)電流(TA的副邊的副邊電流電流)U 11N21121221211211UIIIIIIUUNNUUUUststN，設(shè)，鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng) 電動(dòng)機(jī)定子繞組內(nèi)的電流：直接起動(dòng)時(shí)為電動(dòng)機(jī)定子繞組內(nèi)的電流：直接起動(dòng)時(shí)為I1st ，降壓起動(dòng)時(shí)為降壓起動(dòng)時(shí)為I2，這時(shí)電網(wǎng)供給這時(shí)電網(wǎng)供給TA的電流為的電流為I1st ，從電網(wǎng)輸入的電流為從電網(wǎng)輸入的電流為I1st = I2 / = I1st/ 2，即即 I1st = I1Q/ 2 ,說(shuō)明串入說(shuō)明串入TA起動(dòng)后電網(wǎng)供給的電流減起動(dòng)后

13、電網(wǎng)供給的電流減小了小了2 倍。倍。注注：電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流仍減?。弘妱?dòng)機(jī)的起動(dòng)電流仍減小倍，倍， I1st = I2 / 而而I1st = I1st/ 2 ，對(duì)電網(wǎng)沖擊電流減小，只有，對(duì)電網(wǎng)沖擊電流減小，只有I1st/ 2 倍倍,起動(dòng)轉(zhuǎn)矩起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst U2， Tst = Tst / 2。鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng) 起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩降低的比值相同，與定子起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩降低的比值相同，與定子串電阻或電抗的起動(dòng)方式相比較，在獲得同樣起動(dòng)串電阻或電抗的起動(dòng)方式相比較，在獲得同樣起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的條件下，這種方法的限流效果好。反之，若轉(zhuǎn)矩的條件下，這種方法的限流效果好。反之，若在相同的起動(dòng)電流條件下，可獲得比

14、較大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩在相同的起動(dòng)電流條件下，可獲得比較大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩故用自耦變壓器降壓起動(dòng)的方法能帶動(dòng)較大的負(fù)載故用自耦變壓器降壓起動(dòng)的方法能帶動(dòng)較大的負(fù)載起動(dòng)。起動(dòng)。 國(guó)產(chǎn)自耦變壓器為滿足不同的負(fù)載要求，其副國(guó)產(chǎn)自耦變壓器為滿足不同的負(fù)載要求，其副邊一般有三個(gè)抽頭，可根據(jù)允許的起動(dòng)電流和所需邊一般有三個(gè)抽頭，可根據(jù)允許的起動(dòng)電流和所需的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩任意選擇。這種起動(dòng)方法的缺點(diǎn)：起動(dòng)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩任意選擇。這種起動(dòng)方法的缺點(diǎn)：起動(dòng)設(shè)備體積較大，價(jià)格高。設(shè)備體積較大，價(jià)格高。鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)自耦變壓器的選擇自耦變壓器的選擇 常用常用QJ3、QJ2系列，用于較大容量，系列，用于較大容量，Y接的鼠接的鼠籠式電動(dòng)機(jī)。

15、籠式電動(dòng)機(jī)。 QJ2的抽頭為：的抽頭為：55% 64% 73% QJ3的抽頭為：的抽頭為：40% 60% 80% 其中，其中， QJ2型自耦變壓器允許在型自耦變壓器允許在4小時(shí)內(nèi)每小時(shí)小時(shí)內(nèi)每小時(shí)連續(xù)起動(dòng)連續(xù)起動(dòng)5次，每次次，每次1.5秒。秒。 QJ3 型為短時(shí)工作制，型為短時(shí)工作制，只允許在室溫下連續(xù)起動(dòng)兩次，以后待冷卻后才能只允許在室溫下連續(xù)起動(dòng)兩次，以后待冷卻后才能再行起動(dòng)。選用時(shí)一定要注意這些問(wèn)題。再行起動(dòng)。選用時(shí)一定要注意這些問(wèn)題。 例：例：55%抽頭意思為抽頭意思為N2/N1=1/ =0.55， =1/0.55=1.82 適用于有載起動(dòng)。適用于有載起動(dòng)。鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)7.1.

16、47.1.4定子串電阻或電抗的降壓起動(dòng)定子串電阻或電抗的降壓起動(dòng)鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)定子定子等值電路等值電路 從上圖的等值電路中可見(jiàn)，定子串電阻或電抗從上圖的等值電路中可見(jiàn)，定子串電阻或電抗起動(dòng)，電壓從起動(dòng)，電壓從U1N降至降至U1 ，即加到定子繞組上的電即加到定子繞組上的電壓在起動(dòng)時(shí)為壓在起動(dòng)時(shí)為U1 ，這樣就減小了起動(dòng)電流。，這樣就減小了起動(dòng)電流。Ist1UNrkjxk(a)全壓起動(dòng)Ist1UN(b)定子串電阻起動(dòng)RstU1Ist1UN(b)定子串電抗起動(dòng)jXstU1rkjxkrkjxk定子串電阻或電抗時(shí)的等值電路鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)分析分析起動(dòng)電流及起動(dòng)轉(zhuǎn)矩起動(dòng)電流及

17、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 設(shè)設(shè)為起動(dòng)電流所需降低的倍數(shù)，為起動(dòng)電流所需降低的倍數(shù)，Ist 為降壓為降壓時(shí)的起動(dòng)電流，則應(yīng)有：時(shí)的起動(dòng)電流，則應(yīng)有： Ist =Ist/ ，IstU1st，U1st =U1st/ =U1N/ 說(shuō)明電壓降低了說(shuō)明電壓降低了倍。倍。 由于由于T U2，則則Tst =Tst/ 2 ，說(shuō)明轉(zhuǎn)矩降說(shuō)明轉(zhuǎn)矩降低了低了2倍。只要使倍。只要使Tst （1.151.25）TL，即滿，即滿足要求。足要求。鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)說(shuō)明說(shuō)明 從從 I1st =I1st/ ， Tst =Tst/ 2，可見(jiàn)：可見(jiàn)： 定子回路串電阻或電抗的降壓起動(dòng)方法雖然定子回路串電阻或電抗的降壓起動(dòng)方法雖然能降低起動(dòng)電流，但使

18、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩顯著減小。只適能降低起動(dòng)電流，但使起動(dòng)轉(zhuǎn)矩顯著減小。只適用于空載或輕載起動(dòng)。電抗降壓起動(dòng)通常用于高用于空載或輕載起動(dòng)。電抗降壓起動(dòng)通常用于高壓電動(dòng)機(jī)，電阻降壓起動(dòng)一般用在低壓電動(dòng)機(jī)。壓電動(dòng)機(jī)，電阻降壓起動(dòng)一般用在低壓電動(dòng)機(jī)。降壓起動(dòng)除了限制起動(dòng)電流，有時(shí)以減小起動(dòng)轉(zhuǎn)降壓起動(dòng)除了限制起動(dòng)電流，有時(shí)以減小起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為主要目的，以減輕對(duì)機(jī)構(gòu)的沖擊并保證平穩(wěn)矩為主要目的，以減輕對(duì)機(jī)構(gòu)的沖擊并保證平穩(wěn)加速。加速。鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)3)起動(dòng)電阻或電抗的計(jì)算起動(dòng)電阻或電抗的計(jì)算 計(jì)算計(jì)算Rst或或Xst后，還應(yīng)校驗(yàn)滿足后，還應(yīng)校驗(yàn)滿足Tst （1.151.25）TL , TL為起動(dòng)時(shí)的負(fù)為起動(dòng)時(shí)的負(fù)

19、載轉(zhuǎn)矩。載轉(zhuǎn)矩。kkkstkkkstrxrRxrxX2222222211鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)4) rk 和和xk的估算的估算 rk 和和xk可通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法測(cè)出，也可估算?？赏ㄟ^(guò)實(shí)驗(yàn)方法測(cè)出，也可估算。方法一：短路試驗(yàn)方法一：短路試驗(yàn)(如已有電機(jī)如已有電機(jī))，測(cè)出，測(cè)出rk 、xk、 zk方法二：估算方法二：估算(尚無(wú)電機(jī)尚無(wú)電機(jī))，根據(jù)銘牌數(shù)據(jù)可知，根據(jù)銘牌數(shù)據(jù)可知 當(dāng)定子當(dāng)定子Y接時(shí)：接時(shí)： 當(dāng)定子當(dāng)定子接時(shí)：接時(shí)：設(shè)直接起動(dòng)時(shí)的功率因數(shù)為設(shè)直接起動(dòng)時(shí)的功率因數(shù)為cos1st=0.25 ，則有則有NINstNkNINstekIKUIUzIKUIUz1111111133/33stkstkkst

20、kkzzxzr1211cos1sincos，7.1.57.1.5高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的鼠籠電動(dòng)機(jī)高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的鼠籠電動(dòng)機(jī)鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)1 1、高轉(zhuǎn)差率三相異步電動(dòng)機(jī)（、高轉(zhuǎn)差率三相異步電動(dòng)機(jī)（YHYH系列）系列） YH系列電動(dòng)機(jī)的功率等級(jí)、外形與安裝尺寸與系列電動(dòng)機(jī)的功率等級(jí)、外形與安裝尺寸與Y系列電動(dòng)機(jī)同系列電動(dòng)機(jī)同機(jī)座的相同。工作方式為斷續(xù)工作制機(jī)座的相同。工作方式為斷續(xù)工作制S3，負(fù)載持續(xù)率有，負(fù)載持續(xù)率有15、25、40和諧和諧0%等四種。等四種。 YH系列高轉(zhuǎn)差率三相異步電動(dòng)系列高轉(zhuǎn)差率三相異步電動(dòng)機(jī)是機(jī)是Y系列電機(jī)的派生系列，它具有系列電機(jī)的派生系列，它具有堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩大、堵轉(zhuǎn)電流小、轉(zhuǎn)差率

21、高堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩大、堵轉(zhuǎn)電流小、轉(zhuǎn)差率高和機(jī)械特性軟等特點(diǎn)，適用于傳動(dòng)飛和機(jī)械特性軟等特點(diǎn)，適用于傳動(dòng)飛輪轉(zhuǎn)矩大和不均勻沖擊負(fù)載以及正、輪轉(zhuǎn)矩大和不均勻沖擊負(fù)載以及正、反轉(zhuǎn)次數(shù)多的工作場(chǎng)合。如錘擊機(jī)、反轉(zhuǎn)次數(shù)多的工作場(chǎng)合。如錘擊機(jī)、剪刀機(jī)、沖壓機(jī)和鍛冶機(jī)等機(jī)械設(shè)備剪刀機(jī)、沖壓機(jī)和鍛冶機(jī)等機(jī)械設(shè)備鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)特點(diǎn)：槽深特點(diǎn)：槽深h，槽寬槽寬b，hb，即，即h =(1012)b與普通籠型異步電動(dòng)與普通籠型異步電動(dòng)機(jī)相比，這種電機(jī)的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是轉(zhuǎn)子槽形窄而深，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體機(jī)相比，這種電機(jī)的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是轉(zhuǎn)子槽形窄而深，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體或是整根的銅條，或是鋁熔液澆鑄而成?；蚴钦你~條，或是鋁熔液澆鑄而成。2

22、.2.深槽式異步電動(dòng)機(jī)深槽式異步電動(dòng)機(jī) 由于氣隙和槽導(dǎo)體由于氣隙和槽導(dǎo)體(非鐵磁材料非鐵磁材料)的磁阻大而轉(zhuǎn)的磁阻大而轉(zhuǎn)子鐵芯磁阻小，故漏磁通基本上只穿過(guò)一次槽導(dǎo)子鐵芯磁阻小，故漏磁通基本上只穿過(guò)一次槽導(dǎo)體。然后經(jīng)槽底部鐵芯形成閉合回路。體。然后經(jīng)槽底部鐵芯形成閉合回路。 若假想沿槽高把轉(zhuǎn)子導(dǎo)體分成若干并聯(lián)小導(dǎo)若假想沿槽高把轉(zhuǎn)子導(dǎo)體分成若干并聯(lián)小導(dǎo)條，它們兩端為端環(huán)短接，其電壓相等，則各小導(dǎo)條，它們兩端為端環(huán)短接，其電壓相等，則各小導(dǎo)條中的電流將按其阻抗的反比例來(lái)分配。由上圖條中的電流將按其阻抗的反比例來(lái)分配。由上圖(a)可見(jiàn)槽底部導(dǎo)條鏈的漏磁通多，則底部漏抗大，槽可見(jiàn)槽底部導(dǎo)條鏈的漏磁通多，

23、則底部漏抗大，槽頂部導(dǎo)條鏈的漏磁通少，則頂部漏抗小。由于槽很頂部導(dǎo)條鏈的漏磁通少，則頂部漏抗小。由于槽很深，則槽底與槽頂漏抗相差甚遠(yuǎn)，且深，則槽底與槽頂漏抗相差甚遠(yuǎn)，且x2 f2。鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)起動(dòng)時(shí)：起動(dòng)時(shí)：n=0，s=1，f2=sf1=f1， f2較高，則較高，則sx2 較較大，大，sx2r2，槽內(nèi)電流的分布主要取決于漏抗的大槽內(nèi)電流的分布主要取決于漏抗的大小。槽頂部漏抗小。槽頂部漏抗sx2小，則電流密度大，槽底部漏抗小，則電流密度大，槽底部漏抗sx2大，則電流密度小。這種把導(dǎo)體中的電流排擠到大，則電流密度小。這種把導(dǎo)體中的電流排擠到槽頂部的作用稱趨表效應(yīng)槽頂部的作用稱趨表效應(yīng)(集膚

24、效應(yīng)，擠流效應(yīng)集膚效應(yīng)，擠流效應(yīng))。 圖圖(b)中電流密度分布，它是自下而上逐漸增中電流密度分布，它是自下而上逐漸增大，槽底部分導(dǎo)體在流通電流時(shí)所起作用很小，就大，槽底部分導(dǎo)體在流通電流時(shí)所起作用很小，就相當(dāng)于導(dǎo)體有效高度及截面積縮小，導(dǎo)體電阻變相當(dāng)于導(dǎo)體有效高度及截面積縮小，導(dǎo)體電阻變大，從而減小了起動(dòng)電流，增大了起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。見(jiàn)圖大，從而減小了起動(dòng)電流，增大了起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。見(jiàn)圖(c)所示，導(dǎo)體有效截面縮小，故起動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子有效所示，導(dǎo)體有效截面縮小，故起動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子有效電阻增加，起動(dòng)性能得改善。電阻增加，起動(dòng)性能得改善。鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng) （b）正常運(yùn)行時(shí)，正常運(yùn)行時(shí)，s很小，很小， f2=sf1

25、很很小，小，x2s=sx2 很小，這時(shí)轉(zhuǎn)子電流的大小主要很小，這時(shí)轉(zhuǎn)子電流的大小主要由電阻決定。由電阻決定。 r2 sx2，因各處電阻相等，因各處電阻相等，則電流的分布是均勻的，導(dǎo)體截面積全部得則電流的分布是均勻的，導(dǎo)體截面積全部得以利用，而使轉(zhuǎn)子電阻自動(dòng)減小到較低的正以利用，而使轉(zhuǎn)子電阻自動(dòng)減小到較低的正常數(shù)值。常數(shù)值。(集膚效應(yīng)不明顯集膚效應(yīng)不明顯)優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子電阻加大，改善了起動(dòng)性：起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子電阻加大，改善了起動(dòng)性能，而運(yùn)行時(shí)為正常值，轉(zhuǎn)子電阻仍然較能，而運(yùn)行時(shí)為正常值，轉(zhuǎn)子電阻仍然較小，不致影響電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行效率。小，不致影響電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行效率。 缺點(diǎn)缺點(diǎn)：轉(zhuǎn)子槽漏抗較

26、大，功率因數(shù)稍低，最：轉(zhuǎn)子槽漏抗較大，功率因數(shù)稍低，最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)稍小，即大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)稍小，即Mm稍小。稍小。鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)特性曲線特性曲線 深槽式異步電機(jī)的機(jī)械深槽式異步電機(jī)的機(jī)械特性從圖中可見(jiàn)深槽式過(guò)載特性從圖中可見(jiàn)深槽式過(guò)載能力比普通鼠籠異步電機(jī)低。能力比普通鼠籠異步電機(jī)低。它的起動(dòng)性能是靠降低了一它的起動(dòng)性能是靠降低了一些工作性能而得到改善的。些工作性能而得到改善的。曲線曲線1為普通鼠籠式為普通鼠籠式曲線曲線2為深槽式鼠籠異步電機(jī)為深槽式鼠籠異步電機(jī)1普通型2深槽型nn10T機(jī)械特性鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)3.3.雙鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)雙鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子上有兩套鼠籠。結(jié)構(gòu)

27、特點(diǎn)：電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子上有兩套鼠籠。下籠：導(dǎo)體截面大，用電阻系數(shù)較小的紫銅下籠：導(dǎo)體截面大，用電阻系數(shù)較小的紫銅制成，電阻較小。制成，電阻較小。上籠：導(dǎo)體截面小，上籠：導(dǎo)體截面小，用電阻系數(shù)較大的用電阻系數(shù)較大的黃銅制成，電阻較黃銅制成，電阻較大。大。鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)7.2 7.2 繞線式異步機(jī)起動(dòng)繞線式異步機(jī)起動(dòng)方法：方法：鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)7.2.17.2.1繞線式電機(jī)轉(zhuǎn)子串三相對(duì)稱電阻起動(dòng)繞線式電機(jī)轉(zhuǎn)子串三相對(duì)稱電阻起動(dòng) 起動(dòng)時(shí)，要限制起動(dòng)電流起動(dòng)時(shí)，要限制起動(dòng)電流Ist，同時(shí)希望有較大，同時(shí)希望有較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst?，F(xiàn)以三級(jí)起動(dòng)為例，

28、即現(xiàn)以三級(jí)起動(dòng)為例，即 m=3。 1. 分級(jí)起動(dòng)過(guò)程分級(jí)起動(dòng)過(guò)程 起動(dòng)前，起動(dòng)前，KM1、KM2、KM3 加速接觸器常開(kāi)加速接觸器常開(kāi)接點(diǎn)均打開(kāi)，現(xiàn)使線路接觸器接點(diǎn)均打開(kāi)，現(xiàn)使線路接觸器KM線圈導(dǎo)電，其常線圈導(dǎo)電，其常開(kāi)接點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)在串入全部電阻開(kāi)接點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)在串入全部電阻R3下起動(dòng)，然下起動(dòng)，然后逐級(jí)短接起動(dòng)電阻，一直加速到穩(wěn)定運(yùn)行點(diǎn)后逐級(jí)短接起動(dòng)電阻，一直加速到穩(wěn)定運(yùn)行點(diǎn)I點(diǎn)點(diǎn)為止，起動(dòng)過(guò)程結(jié)束。起動(dòng)的快速性和平穩(wěn)性與起為止，起動(dòng)過(guò)程結(jié)束。起動(dòng)的快速性和平穩(wěn)性與起動(dòng)級(jí)數(shù)動(dòng)級(jí)數(shù)m、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩Tst1及及Tst2有關(guān)。有關(guān)。鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)2.機(jī)械特性的線性化機(jī)械特性的線性化 異步機(jī)

29、的機(jī)械特性是非線性的，如圖所示異步機(jī)的機(jī)械特性是非線性的，如圖所示mst sTmTms5 . 00 1Tns12異步電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性的線性化異步電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性的線性化 1-實(shí)際特性實(shí)際特性 2-線性化特性線性化特性0n1鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)說(shuō)說(shuō) 明明 分級(jí)起動(dòng)時(shí)電機(jī)工作在機(jī)械特性的工作段，即分級(jí)起動(dòng)時(shí)電機(jī)工作在機(jī)械特性的工作段，即ssm段，在這段中可認(rèn)為段，在這段中可認(rèn)為s/smRm，轉(zhuǎn)子電流轉(zhuǎn)子電流I2大部大部分流過(guò)分流過(guò)Rm支路，相當(dāng)于串電阻起動(dòng)；當(dāng)支路，相當(dāng)于串電阻起動(dòng)；當(dāng)ns f2 Rm 相當(dāng)于連續(xù)自動(dòng)切除電阻。同時(shí)相當(dāng)于連續(xù)自動(dòng)切除電阻。同時(shí) f2 sXm 當(dāng)當(dāng)n=

30、nN時(shí)，時(shí)， f2很小，很小， f2 (13)Hz ， Xm 0， Rm幾乎被短路，故渦流很小。起動(dòng)完畢，阻抗器幾乎被短路，故渦流很小。起動(dòng)完畢，阻抗器被自動(dòng)切除。被自動(dòng)切除。鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)特特 性性 從以上分析可知，頻敏變阻器是一種無(wú)觸點(diǎn)從以上分析可知，頻敏變阻器是一種無(wú)觸點(diǎn)的變阻器。它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，材料和加工要求低，并的變阻器。它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，材料和加工要求低，并且因沒(méi)有觸點(diǎn)和易磨損元件，壽命長(zhǎng)，使用和維且因沒(méi)有觸點(diǎn)和易磨損元件，壽命長(zhǎng)，使用和維護(hù)方便，有較好的機(jī)械特性護(hù)方便，有較好的機(jī)械特性和起動(dòng)平滑的優(yōu)點(diǎn)，但因頻和起動(dòng)平滑的優(yōu)點(diǎn)，但因頻敏變阻器的等效阻抗是一個(gè)敏變阻器的等效阻抗是一個(gè)非線

31、性時(shí)變參數(shù)，計(jì)算起來(lái)非線性時(shí)變參數(shù)，計(jì)算起來(lái)相當(dāng)復(fù)雜。工程上用經(jīng)驗(yàn)公相當(dāng)復(fù)雜。工程上用經(jīng)驗(yàn)公式或使用表格計(jì)算。式或使用表格計(jì)算。Tn0n1轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器的起動(dòng)特性鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)7.3 7.3 異步電動(dòng)機(jī)的軟起動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)的軟起動(dòng) 異步異步 電電 動(dòng)動(dòng) 機(jī)起動(dòng)時(shí)要產(chǎn)生較大的電流沖擊，在實(shí)際中通常機(jī)起動(dòng)時(shí)要產(chǎn)生較大的電流沖擊，在實(shí)際中通常采用降壓起動(dòng)的方法。傳統(tǒng)的籠型電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方式有采用降壓起動(dòng)的方法。傳統(tǒng)的籠型電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方式有Y- 起動(dòng)，起動(dòng)，降壓起動(dòng)，串電阻或電抗器降壓起動(dòng)，三角形起動(dòng)。這些方法雖降壓起動(dòng)，串電阻或電抗器降壓起動(dòng)，三角形起動(dòng)。這些方法雖然可以起到

32、一定的限流作用，但仍然存在許多問(wèn)題：然可以起到一定的限流作用，但仍然存在許多問(wèn)題：(a) 上述上述 起起 動(dòng)方式在電機(jī)起動(dòng)過(guò)程中需要進(jìn)行電源切換，電動(dòng)動(dòng)方式在電機(jī)起動(dòng)過(guò)程中需要進(jìn)行電源切換，電動(dòng)機(jī)將有瞬時(shí)大電流沖擊問(wèn)題。機(jī)將有瞬時(shí)大電流沖擊問(wèn)題。(b) 起動(dòng)起動(dòng) 設(shè)設(shè) 備的起動(dòng)參數(shù)一般無(wú)法調(diào)整，負(fù)載的適應(yīng)性較差，備的起動(dòng)參數(shù)一般無(wú)法調(diào)整，負(fù)載的適應(yīng)性較差，對(duì)較重的負(fù)載，經(jīng)常出現(xiàn)難以起動(dòng)的現(xiàn)象。對(duì)較重的負(fù)載，經(jīng)常出現(xiàn)難以起動(dòng)的現(xiàn)象。(c) 起動(dòng)起動(dòng) 過(guò)過(guò) 程中，接觸器帶負(fù)載切換，容易造成接觸器觸點(diǎn)的程中，接觸器帶負(fù)載切換，容易造成接觸器觸點(diǎn)的拉弧損失，發(fā)生故障多，工作量大。拉弧損失，發(fā)生故障多，

33、工作量大。鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng) 隨著隨著 電電 力力 電子技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，一種新型的起動(dòng)設(shè)備軟電子技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，一種新型的起動(dòng)設(shè)備軟起動(dòng)器正在工業(yè)中推廣應(yīng)用。這種軟起動(dòng)器使得電動(dòng)機(jī)起動(dòng)平穩(wěn)，起動(dòng)器正在工業(yè)中推廣應(yīng)用。這種軟起動(dòng)器使得電動(dòng)機(jī)起動(dòng)平穩(wěn)，對(duì)電網(wǎng)沖擊小，可實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)軟停車、軟制動(dòng)、以及電動(dòng)機(jī)的過(guò)對(duì)電網(wǎng)沖擊小，可實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)軟停車、軟制動(dòng)、以及電動(dòng)機(jī)的過(guò)載、缺相保護(hù)。實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)節(jié)電運(yùn)行。與傳統(tǒng)的起動(dòng)設(shè)備相比，載、缺相保護(hù)。實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)節(jié)電運(yùn)行。與傳統(tǒng)的起動(dòng)設(shè)備相比，軟起動(dòng)器具有更好的起動(dòng)性能。隨著它的推廣和應(yīng)用，軟起動(dòng)器軟起動(dòng)器具有更好的起動(dòng)性能。隨著它的推廣和應(yīng)用

34、，軟起動(dòng)器將很快替代傳統(tǒng)起動(dòng)設(shè)備。將很快替代傳統(tǒng)起動(dòng)設(shè)備。軟起動(dòng)相控觸發(fā)脈沖的確定相控觸發(fā)脈沖的確定將三 組 反 并聯(lián)的晶閘管分別接至三相負(fù)載就形成了一個(gè)三相調(diào)壓電路，此時(shí)負(fù)載接成Y形：Y 形形 調(diào)調(diào) 壓壓 電電 路路在此 電 路 中由于沒(méi)有中線，所以在工作時(shí)若要負(fù)載電流流通，至少要有兩相溝通電路。為此:F在在 三三 相電路中至少要有一相正向相電路中至少要有一相正向晶閘管與另一向反向晶閘管同時(shí)導(dǎo)晶閘管與另一向反向晶閘管同時(shí)導(dǎo)通；通；F 為為 了了 保證在電路起始工作時(shí)使兩個(gè)晶閘管同時(shí)導(dǎo)通，以及在感性保證在電路起始工作時(shí)使兩個(gè)晶閘管同時(shí)導(dǎo)通，以及在感性負(fù)載與控制角較大時(shí)仍能保證不同相的正、反向的

35、兩相晶閘管同時(shí)導(dǎo)負(fù)載與控制角較大時(shí)仍能保證不同相的正、反向的兩相晶閘管同時(shí)導(dǎo)通，所以如同三相全控整流電流一樣，要求采用大于通，所以如同三相全控整流電流一樣，要求采用大于60“的寬脈沖或的寬脈沖或雙脈沖的觸發(fā)電路。雙脈沖的觸發(fā)電路。鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)F為為 保保 證輸出電壓三相對(duì)稱并有一定的調(diào)節(jié)范圍，要求晶閘管觸發(fā)信號(hào)除證輸出電壓三相對(duì)稱并有一定的調(diào)節(jié)范圍，要求晶閘管觸發(fā)信號(hào)除了必須與相應(yīng)的交流電源有一致的相序外，各觸發(fā)信號(hào)之間還必須嚴(yán)格的了必須與相應(yīng)的交流電源有一致的相序外，各觸發(fā)信號(hào)之間還必須嚴(yán)格的保持一定的相位關(guān)系。既要求保持一定的相位關(guān)系。既要求A, B, C三相電路中正向晶閘管三相電

36、路中正向晶閘管(即在交流電源即在交流電源為正半波時(shí)工作的晶閘管為正半波時(shí)工作的晶閘管)的觸發(fā)信號(hào)互差的觸發(fā)信號(hào)互差2/3，三相電路中反向晶閘管，三相電路中反向晶閘管(即即在交流電源為負(fù)半波時(shí)工作的晶閘管在交流電源為負(fù)半波時(shí)工作的晶閘管)的觸發(fā)信號(hào)也互差的觸發(fā)信號(hào)也互差2/3 ，但同一相，但同一相中反并聯(lián)著的兩個(gè)正、反向的晶閘管的觸發(fā)脈沖相角應(yīng)互差二。根據(jù)上面中反并聯(lián)著的兩個(gè)正、反向的晶閘管的觸發(fā)脈沖相角應(yīng)互差二。根據(jù)上面的討論，可得出三相調(diào)壓電路中各晶閘管觸發(fā)脈沖的序列應(yīng)如圖中的討論，可得出三相調(diào)壓電路中各晶閘管觸發(fā)脈沖的序列應(yīng)如圖中T1 T2 、T3 、 T4, 、T5、T6的次序，相應(yīng)兩個(gè)

37、晶閘管的觸發(fā)脈沖相位差為習(xí)的次序，相應(yīng)兩個(gè)晶閘管的觸發(fā)脈沖相位差為習(xí)/3。Y 形形 調(diào)調(diào) 壓壓 電電 路路鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)軟起動(dòng)由由 于于 異異 步電動(dòng)機(jī)是電感性負(fù)載，從電力電子技術(shù)方面可知，只有步電動(dòng)機(jī)是電感性負(fù)載，從電力電子技術(shù)方面可知，只有當(dāng)移相角當(dāng)移相角大于感性負(fù)載的功率因數(shù)角大于感性負(fù)載的功率因數(shù)角時(shí)才能起調(diào)壓作用，而當(dāng)時(shí)才能起調(diào)壓作用，而當(dāng) 外，發(fā)外，發(fā)出的觸發(fā)脈沖還應(yīng)使晶閘管正常觸發(fā)導(dǎo)通。出的觸發(fā)脈沖還應(yīng)使晶閘管正常觸發(fā)導(dǎo)通。鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)軟起動(dòng)用雙用雙 向向 晶晶 閘管調(diào)壓的方法有兩種閘管調(diào)壓的方法有兩種:F一種是相控技術(shù)一種是相控技術(shù) 通過(guò)改變晶閘管的觸發(fā)相位來(lái)改變

38、電壓輸出波形以實(shí)現(xiàn)調(diào)壓。采用相控技術(shù)的問(wèn)題在于它輸出電壓中所含諧波分量比較大。F另一種是整周波通斷控制另一種是整周波通斷控制 即用雙向晶閘管作為靜止接觸器，交替地接通和切斷幾個(gè)周波的電源電壓，用改變接通時(shí)間和切斷時(shí)間之比來(lái)控制輸出電壓的有效值。 但是晶閘管的通斷控制用于異步電動(dòng)機(jī)定子上，通斷交替的頻率不能過(guò)低，否則一方面會(huì)引起電機(jī)轉(zhuǎn)速的波動(dòng)，而另一方面每次接通電流相當(dāng)于一次重合閘過(guò)程;如通斷交替頻率較高，每次通斷時(shí)間間隔中交流電周波數(shù)較少，采用整周波通斷控制可能調(diào)速不夠平滑，所以在異步電機(jī)的調(diào)壓控制中多用相控技術(shù)。鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電動(dòng)機(jī)的軟起動(dòng)方式電動(dòng)機(jī)的軟起動(dòng)方式F斜坡升壓軟起動(dòng)斜坡升壓

39、軟起動(dòng) 這種起動(dòng)方式最簡(jiǎn)單，不具備電流閉環(huán)控制，僅調(diào)整晶閘管導(dǎo)通角，使之與時(shí)間成一定函數(shù)關(guān)系增加。其缺點(diǎn)是，由于不限流，在電機(jī)起動(dòng)過(guò)程中，有時(shí)要產(chǎn)生較大的沖擊電流使晶閘管損壞，對(duì)電網(wǎng)影響較大，實(shí)際很少應(yīng)用。F斜坡恒流軟起動(dòng)斜坡恒流軟起動(dòng) 這種起動(dòng)方式是在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的初始階段起動(dòng)電流逐漸增加，當(dāng)電流達(dá)到預(yù)先所設(shè)定的值后保持恒定（t1 至t2 階段），直至起動(dòng)完畢。起動(dòng)過(guò)程中，電流上升變化的速率是可以根據(jù)電動(dòng)機(jī)負(fù)載調(diào)整設(shè)定。電流上升速率大，則起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，起動(dòng)時(shí)間短。該起動(dòng)方式是應(yīng)用最多的起動(dòng)方式，尤其適用于風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載的起動(dòng)。鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)F恒流軟起動(dòng)恒流軟起動(dòng)F脈沖沖擊起動(dòng)脈沖沖擊起動(dòng)

40、在起動(dòng)開(kāi)始階段，讓晶閘管在級(jí)短時(shí)間內(nèi)，以較大電流導(dǎo)通一段時(shí)間后回落，再按原設(shè)定值線性上升，連入恒流起動(dòng)。 該起動(dòng)方法，在一般負(fù)載中較少應(yīng)用，適用于重載并需克服較大靜摩擦的起動(dòng)場(chǎng)合。鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速pfsnsn106011異步機(jī)異步機(jī)變極調(diào)速變極調(diào)速鼠籠電機(jī)鼠籠電機(jī)變轉(zhuǎn)差率變轉(zhuǎn)差率 s 調(diào)速調(diào)速調(diào)壓調(diào)速調(diào)壓調(diào)速滑差電機(jī)調(diào)速滑差電機(jī)調(diào)速(電磁離合器調(diào)速電磁離合器調(diào)速)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速轉(zhuǎn)子串電勢(shì)調(diào)速轉(zhuǎn)子串電勢(shì)調(diào)速變頻調(diào)速變頻調(diào)速變頻機(jī)組變頻機(jī)組交交直直交變頻交變頻交交交變頻交變頻三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速調(diào)速方

41、式名稱控制對(duì)象特點(diǎn)變極調(diào)速交流異步電動(dòng)機(jī)有級(jí)調(diào)速，系統(tǒng)簡(jiǎn)單，最多4段速調(diào)壓調(diào)速無(wú)級(jí)調(diào)速，調(diào)速范圍窄電機(jī)最大出力能力下降，效率低系統(tǒng)簡(jiǎn)單，性能較差轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速變頻調(diào)速交流異步電動(dòng)機(jī)真正無(wú)級(jí)調(diào)速，調(diào)速范圍寬電機(jī)最大出力能力不變，效率高系統(tǒng)復(fù)雜，性能好可以和直流調(diào)速系統(tǒng)相媲美早早晚晚發(fā)發(fā) 展展 時(shí)時(shí) 間間三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速電機(jī)控制算法功率半導(dǎo)體技術(shù)V/F控制SCRGTR矢量控制IGBT計(jì)算機(jī)技術(shù)單片機(jī)DSP IGBT大容量化更高速率和容量如：矩陣式變頻器大功率傳動(dòng)使用變頻器，體積大，價(jià)格高未來(lái)發(fā)展方向完美無(wú)諧波PWM技術(shù)SPWM技術(shù)PWM優(yōu)化新一代開(kāi)關(guān)技術(shù)無(wú)速度矢量控制電流矢量V/F70年代80

42、年代60年代90年代高速DSP專用芯片00年代超靜音變頻器開(kāi)始流行解決了GTR噪聲問(wèn)題變頻器性能大幅提升大批量使用，取代直流算法優(yōu)化 更大容量 更高開(kāi)關(guān)頻率PWM技術(shù)空間電壓矢量調(diào)制技術(shù)變頻器體積縮小，開(kāi)始在中小功率電機(jī)上使用三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速 電機(jī)定子電壓電機(jī)定子電壓 U1必須隨之同時(shí)發(fā)生變化，必須隨之同時(shí)發(fā)生變化，即在變頻的同時(shí)也要變壓。這種調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的方即在變頻的同時(shí)也要變壓。這種調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的方法我們稱為法我們稱為 VVVF（Variable Voltage Variable Frequency)，簡(jiǎn)稱為，簡(jiǎn)稱為 V/F變頻控制。變頻控制。U(V)f (Hz) 10503800典型變頻調(diào)速

43、的 V-f 曲線圖7.4.17.4.1變頻調(diào)速變頻調(diào)速三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速VVVF控制方式VVVFVVVF控制方式控制方式 恒定fE1保持恒保持恒定定 2144. 4kfNE2144. 4kfNE 恒定保持在保持在接近飽接近飽和數(shù)值和數(shù)值保持在保持在接近飽接近飽和數(shù)值和數(shù)值進(jìn)一步增大磁通進(jìn)一步增大磁通 ，將，將使電機(jī)的鐵心飽和，從使電機(jī)的鐵心飽和，從而導(dǎo)致電機(jī)中流過(guò)很大而導(dǎo)致電機(jī)中流過(guò)很大的勵(lì)磁電流，增加電機(jī)的勵(lì)磁電流，增加電機(jī)的銅損耗和鐵損耗，嚴(yán)的銅損耗和鐵損耗，嚴(yán)重時(shí)會(huì)因繞組過(guò)熱而損重時(shí)會(huì)因繞組過(guò)熱而損壞電機(jī)。壞電機(jī)。磁通磁通 的減小，則鐵的減小，則鐵心未得到充分的利用，心未得到充分的利用

44、，使得輸出轉(zhuǎn)矩下降。使得輸出轉(zhuǎn)矩下降。定子電阻很小定子電阻很小1EU fU保持恒保持恒定定 111RiEU三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速 VVVF變頻器的控制相對(duì)簡(jiǎn)單，機(jī)械特性硬度也變頻器的控制相對(duì)簡(jiǎn)單，機(jī)械特性硬度也較好，能夠滿足一般傳動(dòng)的平滑調(diào)速要求，已在產(chǎn)較好，能夠滿足一般傳動(dòng)的平滑調(diào)速要求，已在產(chǎn)業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。但是，這種控制方式業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。但是，這種控制方式在低頻時(shí)，由于輸出電壓較小，受定子電阻壓降的在低頻時(shí)，由于輸出電壓較小，受定子電阻壓降的影響比較顯著，故造成輸出最大轉(zhuǎn)矩減小。另外，影響比較顯著，故造成輸出最大轉(zhuǎn)矩減小。另外，其機(jī)械特性終究沒(méi)有直流電動(dòng)機(jī)硬，動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩

45、能力其機(jī)械特性終究沒(méi)有直流電動(dòng)機(jī)硬，動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩能力和靜態(tài)調(diào)速性能都還不盡如人意，因此人們又研究和靜態(tài)調(diào)速性能都還不盡如人意，因此人們又研究出矢量控制變頻調(diào)速。出矢量控制變頻調(diào)速。三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速磁場(chǎng)定向控制磁場(chǎng)定向控制(FOC)(FOC)矢量控制1971年，德國(guó)西門子公司的F.Blaschke 提出了感應(yīng)電機(jī)矢量控制技術(shù)基本功能利用坐標(biāo)變換實(shí)現(xiàn)定子電流勵(lì)磁分量和轉(zhuǎn)矩分量解耦。三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速矢量控制過(guò)程矢量控制過(guò)程三相靜止軸系A(chǔ)BC兩相靜止軸系,兩相同步旋轉(zhuǎn)軸系M-T3s/2s 變換Clarke變換2s/2r 變換 Park變換三相靜止軸系A(chǔ)BC兩相靜止軸系,兩相同步旋轉(zhuǎn)軸系M-T2s/

46、3s 變換Clarke變換2r/2s 變換 Park變換電機(jī)系統(tǒng)電機(jī)系統(tǒng)三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速矢量的核心技術(shù)矢量的核心技術(shù)坐標(biāo)變換坐標(biāo)變換 a() b c ua (ia) u (i) u (i) ub (ib) uc (ic) a b c ua (ia) ub (ib) uc (ic) q d uq (iq) ud (id) e 三相坐標(biāo)到兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換 三相坐標(biāo)到兩相靜止坐標(biāo)變換 三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速勵(lì)磁控制轉(zhuǎn)矩控制PI調(diào)節(jié)器1PI調(diào)節(jié)器2坐標(biāo)變換磁鏈估算坐標(biāo)變換坐標(biāo)變換坐標(biāo)變換逆變器感應(yīng)電機(jī)碼盤dqdqabcabcrdtdr/dtd/電池*r*rrsdisqi*sdi*sqi*sdv*sq

47、vaibi矢量控制原理圖三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速nmn10TmnT 三相異步電動(dòng)機(jī) 變頻調(diào)速的機(jī)械特性fNf2f1f1f2f3f4f5f2f1fNf1f2f3f4f5變頻調(diào)速的特點(diǎn)變頻調(diào)速的特點(diǎn)1)在基頻以下變頻調(diào)速時(shí)，應(yīng)進(jìn)行定子電壓與頻率在基頻以下變頻調(diào)速時(shí)，應(yīng)進(jìn)行定子電壓與頻率的配合控制，保持的配合控制，保持E1/f1為常數(shù)的配合?？刂茣r(shí)為恒為常數(shù)的配合?？刂茣r(shí)為恒磁通變頻調(diào)速。保持磁通變頻調(diào)速。保持U1/f1為常數(shù)配合控制時(shí)為近似為常數(shù)配合控制時(shí)為近似恒磁通變頻調(diào)速。前者屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式，后者恒磁通變頻調(diào)速。前者屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式，后者屬于近似恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式。在基頻以上調(diào)速時(shí)，保屬于近似恒

48、轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式。在基頻以上調(diào)速時(shí)，保持持U1=U1N不變，隨不變，隨f1升高，升高， m下降，屬于近似恒下降，屬于近似恒功率調(diào)速方式。功率調(diào)速方式。三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速變頻調(diào)速的特點(diǎn)變頻調(diào)速的特點(diǎn)2)機(jī)械特性基本平行，屬硬特性，調(diào)速范圍寬，轉(zhuǎn)機(jī)械特性基本平行，屬硬特性，調(diào)速范圍寬，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性好。速穩(wěn)定性好。3) 運(yùn)行時(shí)運(yùn)行時(shí)s小，轉(zhuǎn)差功率損耗小，效率高。小，轉(zhuǎn)差功率損耗小，效率高。4)可以連續(xù)調(diào)節(jié)，能實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速?？梢赃B續(xù)調(diào)節(jié)，能實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：具有良好的調(diào)速性能。：具有良好的調(diào)速性能。缺點(diǎn)缺點(diǎn)：需一套性能優(yōu)良變頻電源。：需一套性能優(yōu)良變頻電源。應(yīng)用應(yīng)用：冶金，化工，機(jī)械制造業(yè)，采礦等。

49、：冶金，化工，機(jī)械制造業(yè)，采礦等。三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速變頻器的構(gòu)成變頻器的構(gòu)成控制回路接口模擬量輸入模擬量輸出通訊接口控制回路接口開(kāi)關(guān)量輸入開(kāi)關(guān)量輸出編碼器接口三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速 R S T P 1 (+ ) P B (-) U V W P E P O W E R S U P P LY M O T O R 工頻電網(wǎng)輸入380V 3PH/220V 3PH220V 1PH制動(dòng)電阻直流電抗器三相交流電機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速歐美品牌歐美品牌西門子西門子、科比科比、倫茨、施耐德施耐德、ABBABB 丹佛斯丹佛斯、ROCKWELLROCKWELL、VACONVAC

50、ON、 ABAB、西威西威 日本品牌日本品牌富士富士、三菱三菱、安川安川、三墾三墾、日立日立、歐姆龍歐姆龍 松下電器、松下電工、東芝、明電舍明電舍國(guó)產(chǎn)品牌國(guó)產(chǎn)品牌安邦信、佳靈、森蘭森蘭、英威騰、康沃、科姆龍、惠豐、匯川港臺(tái)品牌港臺(tái)品牌臺(tái)達(dá)臺(tái)達(dá)、普傳、臺(tái)安臺(tái)安、東元、美高韓國(guó)品牌韓國(guó)品牌LG 、現(xiàn)代、三星、收獲三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速匯川低壓變頻器匯川低壓變頻器MD300A系列系列匯川匯川 MD300系列系列低壓變頻器低壓變頻器匯川匯川 MD320系列系列低壓變頻器低壓變頻器三墾變頻器三墾變頻器交交-交變頻系統(tǒng)交變頻系統(tǒng) 直接將直接將50Hz的交流電變換成頻率可調(diào)的交流電。的交流電變換成頻率可調(diào)的交

51、流電。三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速7.4.2 7.4.2 變極調(diào)速變極調(diào)速 變頻調(diào)速要采用專用變速電機(jī)，其轉(zhuǎn)子為鼠籠式變頻調(diào)速要采用專用變速電機(jī)，其轉(zhuǎn)子為鼠籠式根據(jù)根據(jù) 當(dāng)當(dāng)f1一定時(shí)，一定時(shí)，n11/p，改變極對(duì)數(shù)改變極對(duì)數(shù)p，可變可變n1。 spfsnn160111三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速 電機(jī)定子每相繞組由二部分組成，每一部分稱為半相電機(jī)定子每相繞組由二部分組成，每一部分稱為半相繞組，改變其中一個(gè)半相繞組的電流方向，電機(jī)產(chǎn)生的磁繞組，改變其中一個(gè)半相繞組的電流方向，電機(jī)產(chǎn)生的磁極對(duì)數(shù)即可改變。如：已知電機(jī)繞組接線如下圖所示：極對(duì)數(shù)即可改變。如：已知電機(jī)繞組接線如下圖所示：(b)反

52、向串聯(lián)或反向并聯(lián)(2p=2)NSAXa1x1a2x2NSa1a2x1x2NSAXa1x1a2x2三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速(a)正向串聯(lián)(2p=4)NSAXa1x1a2x2NSNNSSa1a2x2(b)反向串聯(lián)或反向并聯(lián)(2p=2)NSAXa1x1a2x2NSa1a2x1x2NSAXa1x1a2x2A相繞組變極原理7.4.3 7.4.3 轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速1.串電阻后的機(jī)械特性串電阻后的機(jī)械特性 轉(zhuǎn)子串電阻后，轉(zhuǎn)子串電阻后，n1不變，不變，r2sm，Tm不變，在同一不變，在同一T下，下，s r2+R，則轉(zhuǎn)子串入不則轉(zhuǎn)子串入不同值的電阻后，可得到不同的同值的電阻后，可得到不同的轉(zhuǎn)速，機(jī)械特性

53、如右圖。轉(zhuǎn)速，機(jī)械特性如右圖。調(diào)速過(guò)程：串電阻瞬間調(diào)速過(guò)程：串電阻瞬間LssLsTTTIEsnTTTIR2222繞線式轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速的機(jī)械特性繞線式轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速的機(jī)械特性T43r2r2+R 2 2+R 3=R2r2+R 3=R1r2+R 1+R 2+R=R3nTLT00n121三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速2.調(diào)速特點(diǎn)調(diào)速特點(diǎn) 有級(jí)調(diào)速，設(shè)備簡(jiǎn)單，只適用于有載調(diào)速，空有級(jí)調(diào)速，設(shè)備簡(jiǎn)單，只適用于有載調(diào)速，空載時(shí)轉(zhuǎn)速變化不大。低速時(shí)特性軟，損耗大，效率載時(shí)轉(zhuǎn)速變化不大。低速時(shí)特性軟，損耗大，效率下降，屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。下降，屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。 轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速方法適用于起重機(jī)械類負(fù)載，轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速方法適用于

54、起重機(jī)械類負(fù)載，對(duì)通風(fēng)機(jī)負(fù)載也可采用。對(duì)通風(fēng)機(jī)負(fù)載也可采用。三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速3.調(diào)速時(shí)的損耗調(diào)速時(shí)的損耗電磁功率：電磁功率：Pem=m1I2 r2 /s銅損耗：銅損耗： pCu2=m1I2 2r2 =s Pem全機(jī)械功率：全機(jī)械功率：Pj=m1I2 2 r2 (1-s)/s= (1- s) Pem 當(dāng)當(dāng)s=0.5時(shí)，時(shí)，n=0.5n1，此時(shí)：，此時(shí)： Pem= Pj+ pCu2， Pj = 0.5 Pem，pCu2=0.5 Pem，電機(jī)效率很低，電機(jī)效率很低，r2 /s=常數(shù)常數(shù)只改變了只改變了Pj與與pCu2間的分配。間的分配。 當(dāng)當(dāng) RspCu2Pj ，說(shuō)明轉(zhuǎn)速降說(shuō)明轉(zhuǎn)速降低是靠增大轉(zhuǎn)

55、子銅損減小全機(jī)械功率低是靠增大轉(zhuǎn)子銅損減小全機(jī)械功率 Pj得來(lái)的，故不得來(lái)的，故不經(jīng)濟(jì)。經(jīng)濟(jì)。三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速4.調(diào)速電阻的計(jì)算調(diào)速電阻的計(jì)算 同一同一T值下有：值下有：由已知的轉(zhuǎn)速由已知的轉(zhuǎn)速 n (或轉(zhuǎn)差率或轉(zhuǎn)差率s )可求出可求出R。5.應(yīng)用應(yīng)用 適用于對(duì)調(diào)速性能要求不高的生產(chǎn)機(jī)械，如吊適用于對(duì)調(diào)速性能要求不高的生產(chǎn)機(jī)械，如吊車提升機(jī)構(gòu)車提升機(jī)構(gòu)。22sRrsr三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速7.4.4 7.4.4 串極調(diào)速串極調(diào)速1.串級(jí)調(diào)速的基本原理串級(jí)調(diào)速的基本原理 轉(zhuǎn)子串入電阻調(diào)速時(shí)，調(diào)速瞬間：轉(zhuǎn)子串入電阻調(diào)速時(shí)，調(diào)速瞬間： n 來(lái)不及變化，當(dāng)來(lái)不及變化，當(dāng)r2I2TnspCu2 (pC

56、u2 =sPem)轉(zhuǎn)差功率轉(zhuǎn)差功率sPem消耗在電阻上消耗在電阻上浪費(fèi)浪費(fèi)。 三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速分析分析 能否找出一種方法，既將消耗在電阻上的功率能否找出一種方法，既將消耗在電阻上的功率利用起來(lái)，又能提高調(diào)速性能呢利用起來(lái)，又能提高調(diào)速性能呢?串級(jí)調(diào)速就是在這串級(jí)調(diào)速就是在這種思想指導(dǎo)下，設(shè)計(jì)出來(lái)的。電勢(shì)種思想指導(dǎo)下，設(shè)計(jì)出來(lái)的。電勢(shì)Ef與與I2反相位，提反相位，提供供Ef 的裝置吸收電功率。若能夠?qū)⑽盏碾姽β世玫难b置吸收電功率。若能夠?qū)⑽盏碾姽β世闷饋?lái)，就解決了轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速耗能大的問(wèn)題。起來(lái)，就解決了轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速耗能大的問(wèn)題。2Es(+)(-)r2jsx2RI2(a)Ef(b)

57、I2sE2(+)(-)(+)(-)r2jsx2繞線電機(jī)轉(zhuǎn)子電路(a)轉(zhuǎn)子串電阻 (b)轉(zhuǎn)子串電勢(shì)(+、-表示某一瞬間)極性三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速分析分析 如果將電阻如果將電阻R換成電勢(shì)換成電勢(shì)Ef，且使且使Ef與與sE2同頻率同頻率相位相反，則轉(zhuǎn)子內(nèi)串入電勢(shì)相位相反，則轉(zhuǎn)子內(nèi)串入電勢(shì)Ef的等值電路如右圖。的等值電路如右圖。轉(zhuǎn)子電流：轉(zhuǎn)子電流： 串入串入Ef瞬間，瞬間，n來(lái)不及來(lái)不及變化變化I2Tns I2T=TL 可見(jiàn)，串入可見(jiàn)，串入Ef后同樣能達(dá)到調(diào)速的目的。后同樣能達(dá)到調(diào)速的目的。222222sxrEsEIfEfI2sE2(+)(-)(+)(-)r2jsx2繞線電機(jī)轉(zhuǎn)子串電勢(shì)三相異步電動(dòng)機(jī)的

58、調(diào)速 Ef與與sE2相位相反，即為反電勢(shì)，說(shuō)明提供相位相反，即為反電勢(shì)，說(shuō)明提供Ef的的裝置是吸收電功率的。如能將這部分功率加以利裝置是吸收電功率的。如能將這部分功率加以利用，電機(jī)的效率即可提高。當(dāng)然用，電機(jī)的效率即可提高。當(dāng)然Ef也可以與也可以與sE2相位相位相同，則相同，則nn1。轉(zhuǎn)子電勢(shì)。轉(zhuǎn)子電勢(shì)sE2的大小變化，頻率也變的大小變化，頻率也變化。化。 f2=sf1， Ef的頻率要隨的頻率要隨f2變化是很困難的，所變化是很困難的，所以先將轉(zhuǎn)子電勢(shì)以先將轉(zhuǎn)子電勢(shì)E2s變成直流，之后引入直流電勢(shì)變成直流，之后引入直流電勢(shì)Ef 方向與方向與E2s相反，這就是串級(jí)調(diào)速。串級(jí)調(diào)速可分相反，這就是串級(jí)

59、調(diào)速。串級(jí)調(diào)速可分為：機(jī)械回饋式和電氣回饋式。為：機(jī)械回饋式和電氣回饋式。三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速分析分析2.機(jī)械回饋式串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)機(jī)械回饋式串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)( 電機(jī)回饋式串級(jí)調(diào)速電機(jī)回饋式串級(jí)調(diào)速) 異步電動(dòng)機(jī)異步電動(dòng)機(jī)YD與與ZD直流電動(dòng)機(jī)同軸，共同拖直流電動(dòng)機(jī)同軸，共同拖動(dòng)負(fù)載。動(dòng)負(fù)載。YD的轉(zhuǎn)子電勢(shì)經(jīng)整流后與的轉(zhuǎn)子電勢(shì)經(jīng)整流后與ZD的電樞相并的電樞相并聯(lián)，通過(guò)改變聯(lián)，通過(guò)改變ZD的勵(lì)磁電流的勵(lì)磁電流IL的大小而改變的大小而改變ZD的的Ed，即，即 達(dá)到調(diào)速目的。達(dá)到調(diào)速目的。nTIEf2三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速調(diào)速原理調(diào)速原理 IL=0， Ed=0，直流電勢(shì)直流電勢(shì)Ef 由直流電動(dòng)機(jī)供給。由直流電

60、動(dòng)機(jī)供給。 YD 運(yùn)行在固有機(jī)械特性上，運(yùn)行在固有機(jī)械特性上，n 最高，最高，s 最小。最小。 當(dāng)當(dāng)IL0時(shí)，時(shí)，Ed 0 ，轉(zhuǎn)子引入附加電勢(shì)，轉(zhuǎn)子引入附加電勢(shì)， ILEdEfI2T ns I2T=TL， 達(dá)到調(diào)速目的。達(dá)到調(diào)速目的。三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速功率關(guān)系功率關(guān)系 異步機(jī)異步機(jī)YD的電磁功率為的電磁功率為Pem，其中，其中(1-s)Pem直接輸送給直接輸送給機(jī)械負(fù)載。而機(jī)械負(fù)載。而sPem進(jìn)入轉(zhuǎn)子，進(jìn)入轉(zhuǎn)子，ZD 輸入功率為輸入功率為sPem-pCu2，ZD輸出功率為輸出功率為sPem-pCu2-pZD，如果忽略損耗，則如果忽略損耗，則pCu20，pZD 0。ZD的輸入為的輸入為sPem