第6章三相異步電動(dòng)機(jī)的電力拖動(dòng)

1、電機(jī)與拖動(dòng)1三三 相相 異異 步步 電電 動(dòng)動(dòng) 機(jī)機(jī) 的的 電電 力力 拖拖 動(dòng)動(dòng)第第 6 章章電機(jī)與拖動(dòng)2本章要求 熟練掌握三相異步電動(dòng)機(jī)熟練掌握三相異步電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性機(jī)械特性的概念的概念；自然機(jī)械特性和各種人工機(jī)械特性的意義及；自然機(jī)械特性和各種人工機(jī)械特性的意義及其形狀；掌握機(jī)械特性上幾個(gè)特殊點(diǎn)的意義及其形狀；掌握機(jī)械特性上幾個(gè)特殊點(diǎn)的意義及其使用；會(huì)利用其使用；會(huì)利用力矩實(shí)用公式繪制機(jī)械特性力矩實(shí)用公式繪制機(jī)械特性。 掌握三相掌握三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法；并能進(jìn)方法；并能進(jìn)行簡單的起動(dòng)計(jì)算，行簡單的起動(dòng)計(jì)算， 能利用機(jī)械特性分析起動(dòng)能利用機(jī)械特性分析起動(dòng)的物理過程；可根

2、據(jù)需要選用合適的起動(dòng)方法的物理過程；可根據(jù)需要選用合適的起動(dòng)方法； 會(huì)判斷并排除簡單的起動(dòng)故障會(huì)判斷并排除簡單的起動(dòng)故障 。電機(jī)與拖動(dòng)3 掌握三相異步電動(dòng)機(jī)常用的掌握三相異步電動(dòng)機(jī)常用的調(diào)速方法調(diào)速方法；會(huì)；會(huì)利用機(jī)械特性闡述調(diào)速的物理過程；掌握調(diào)速利用機(jī)械特性闡述調(diào)速的物理過程；掌握調(diào)速計(jì)算；能根據(jù)需要選用合適的調(diào)速方法計(jì)算；能根據(jù)需要選用合適的調(diào)速方法 。 掌握三相異步電動(dòng)機(jī)的各種掌握三相異步電動(dòng)機(jī)的各種制動(dòng)方法制動(dòng)方法及其及其應(yīng)用場合；能利用機(jī)械特性闡述電磁制動(dòng)的物應(yīng)用場合；能利用機(jī)械特性闡述電磁制動(dòng)的物理過程；掌握簡單的制動(dòng)計(jì)算。理過程；掌握簡單的制動(dòng)計(jì)算。 掌握三相異步電動(dòng)機(jī)的掌握三

3、相異步電動(dòng)機(jī)的四象限機(jī)械特性四象限機(jī)械特性 。電機(jī)與拖動(dòng)4 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與電磁轉(zhuǎn)矩的關(guān)系，即電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與電磁轉(zhuǎn)矩的關(guān)系，即n=f(Tem)稱為電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性。稱為電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性。 在在UN， fN， Ra=0的額定條件下，的額定條件下，n=f(Tem)稱稱為電動(dòng)機(jī)的固有機(jī)械特性（自然機(jī)械特性）。在為電動(dòng)機(jī)的固有機(jī)械特性（自然機(jī)械特性）。在非額定條件下，非額定條件下，n=f(Tem)稱為電動(dòng)機(jī)的人工機(jī)械稱為電動(dòng)機(jī)的人工機(jī)械特性。特性。一、自然機(jī)械特性一、自然機(jī)械特性1、 Tem =f（S）曲線）曲線1)1 (nsn 因?yàn)橐驗(yàn)?，所以機(jī)械特性，可以，所以機(jī)械特性，可以通過通過Tem =f（S

4、） 曲線得到。曲線得到。6.1 6.1 三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性電機(jī)與拖動(dòng)5.2Ir1jx1 +-.1U.1Ir2jx2 rss12 電磁功率：電磁功率：Pem=m1 I2 2 (r2 /s)srx) s/ rr (UmP2k2212121em 電磁轉(zhuǎn)矩為：電磁轉(zhuǎn)矩為：kememxsrrsrUfpmPT2212212111)/ (2 電磁轉(zhuǎn)矩參數(shù)表達(dá)式電磁轉(zhuǎn)矩參數(shù)表達(dá)式由公式可以得出由公式可以得出Tem=f(s)曲線曲線電機(jī)與拖動(dòng)6由由n=(1-s)n1，可以從，可以從Tem-S曲線，計(jì)算出機(jī)械特性。曲線，計(jì)算出機(jī)械特性。Temno o同步點(diǎn)：同步點(diǎn)：s=0,Tem=0

5、;n=(1-s)n1=n1, Tem=0;n1額定點(diǎn)：額定點(diǎn)：s= sN ,Tem=TN;n=(1- sN)n1=nN, Tem=TN;TNnNTk最大值點(diǎn)：最大值點(diǎn)：s= sm ,Tem=Tmax;n=(1- sm)n1=nm, Tem=Tmax;Tmax起動(dòng)點(diǎn)：起動(dòng)點(diǎn)：s= 1 ,Tem=Tk;n=(1- sm)n1=0, Tem=Tk;TemSO1smTmaxTksNTN2、n=f(Tem)曲線曲線電機(jī)與拖動(dòng)7由由dT/ds=0，可以求出正、負(fù)最大電磁轉(zhuǎn)矩。，可以求出正、負(fù)最大電磁轉(zhuǎn)矩。最大轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的轉(zhuǎn)差率最大轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的轉(zhuǎn)差率稱為臨界轉(zhuǎn)差率，為：稱為臨界轉(zhuǎn)差率，為：式中，式中，+號(hào)適用于

6、電動(dòng)機(jī)狀態(tài)；號(hào)適用于電動(dòng)機(jī)狀態(tài)；-號(hào)適用于發(fā)電機(jī)狀態(tài)。號(hào)適用于發(fā)電機(jī)狀態(tài)。二、機(jī)械特性的實(shí)用公式二、機(jī)械特性的實(shí)用公式221211121m)x(xrr2f3pU21T221212m)x(xrrs21222m22m2122212212212112mr2rs)(rs)s(r)sr(r2r)x(x)sr(rs)x(xrr2rTT電機(jī)與拖動(dòng)8如何使用實(shí)用公式：如何使用實(shí)用公式：必須先知道最大轉(zhuǎn)矩與臨界轉(zhuǎn)差率。必須先知道最大轉(zhuǎn)矩與臨界轉(zhuǎn)差率。o o)1(ss2Nmssss2TTmmmTemnn1TNnNTkTmaxssmNmTT 為過載能力（倍數(shù)）為過載能力（倍數(shù)）直線表達(dá)式：直線表達(dá)式：（僅適用于機(jī)械

7、特（僅適用于機(jī)械特性的直線段）性的直線段）ssm 且隨且隨Rc的增加而增加，的增加而增加，但最大轉(zhuǎn)矩但最大轉(zhuǎn)矩Tm不變；不變；sm 1時(shí)，時(shí)， Ts隨隨Rc的增加而減小。的增加而減小。Ts0 0n1Tmnsm101sm電機(jī)與拖動(dòng)12 一臺(tái)三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)，已知額定功率一臺(tái)三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)，已知額定功率PN=150KW,額定電壓額定電壓UN=380V,額定頻率額定頻率f1=50HZ,額額定轉(zhuǎn)速定轉(zhuǎn)速nN=1460r/min,過載倍數(shù)過載倍數(shù)=2.3。求電動(dòng)機(jī)的。求電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)差率s=0.02時(shí)的電磁轉(zhuǎn)矩及拖動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載時(shí)的電磁轉(zhuǎn)矩及拖動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載860Nm時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)

8、速。解：解：根據(jù)額定轉(zhuǎn)速根據(jù)額定轉(zhuǎn)速nN的大小可以判斷出同步轉(zhuǎn)速的大小可以判斷出同步轉(zhuǎn)速n1=1500r/min,則額定轉(zhuǎn)差率則額定轉(zhuǎn)差率臨界轉(zhuǎn)差率臨界轉(zhuǎn)差率例題：例題：0.027150014601500nnns1N1N0.118)12.30.027(2.3)1(ss22Nm電機(jī)與拖動(dòng)13當(dāng)當(dāng)s=0.02時(shí)的電磁轉(zhuǎn)矩時(shí)的電磁轉(zhuǎn)矩mN 5743020118011800202981322ssss2TTmmm.電磁轉(zhuǎn)矩為電磁轉(zhuǎn)矩為860Nm時(shí)轉(zhuǎn)差率為時(shí)轉(zhuǎn)差率為s ,則則ssssT2TmmNs0.1180.118s981.22.32608求出求出02340. s電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速1465r/min1

9、5000.0234)(1)ns(1nsnn111電機(jī)與拖動(dòng)14一、起動(dòng)要求一、起動(dòng)要求電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)指定子接通電網(wǎng)，轉(zhuǎn)速從電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)指定子接通電網(wǎng)，轉(zhuǎn)速從n=0到到n=nN 。起動(dòng)要求：起動(dòng)要求： 1） 起動(dòng)力矩起動(dòng)力矩Tst盡可能的大；盡可能的大；2） 起動(dòng)電流起動(dòng)電流Ist盡可能的?。槐M可能的??；在滿足在滿足Tst足夠大的條件下，盡量減少足夠大的條件下，盡量減少Ist 。3） 起動(dòng)設(shè)備盡可能的簡單。起動(dòng)設(shè)備盡可能的簡單。6.2 6.2 三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)6.2.1 籠型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)籠型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電機(jī)與拖動(dòng)15二、直接起動(dòng)二、直接起動(dòng)kI.rkjxk+-NU.

10、 直接起動(dòng)瞬間，直接起動(dòng)瞬間，n=0,s=1;相當(dāng)于堵轉(zhuǎn)。相當(dāng)于堵轉(zhuǎn)。NKNkIZUI11)74( 直接起動(dòng)電流大，其危害直接起動(dòng)電流大，其危害1）使電網(wǎng)）使電網(wǎng)U降低，影響其降低，影響其 它設(shè)備運(yùn)行。（主害）它設(shè)備運(yùn)行。（主害）2）本身發(fā)熱嚴(yán)重，絕緣）本身發(fā)熱嚴(yán)重，絕緣 易損壞。易損壞。 直接起動(dòng)操作簡單，當(dāng)供電變壓器的容量足夠大，直接起動(dòng)操作簡單，當(dāng)供電變壓器的容量足夠大，電網(wǎng)電網(wǎng)U下降不大，可以采用直接起動(dòng)。但當(dāng)直接起動(dòng)電下降不大，可以采用直接起動(dòng)。但當(dāng)直接起動(dòng)電流太大，就需采用降壓起動(dòng)，限制流太大，就需采用降壓起動(dòng)，限制Ik。電機(jī)與拖動(dòng)16三、降壓起動(dòng)三、降壓起動(dòng)21UTem U1Tk

11、 降壓起動(dòng)降壓起動(dòng),只適合對起只適合對起動(dòng)轉(zhuǎn)矩要求不高的場合。動(dòng)轉(zhuǎn)矩要求不高的場合。降壓起動(dòng)常用的方法有：降壓起動(dòng)常用的方法有：大型車床大型車床1）定子串電抗起動(dòng)；）定子串電抗起動(dòng)；3）星）星-三角起動(dòng)。三角起動(dòng)。2）自耦變壓器降壓起動(dòng)）自耦變壓器降壓起動(dòng);電機(jī)與拖動(dòng)171）定子串電抗或電阻起動(dòng)）定子串電抗或電阻起動(dòng)XzzUUIIkk111s1s2kk211ssXzzUUTT 顯然，定子串顯然，定子串電抗器起動(dòng)，降低電抗器起動(dòng)，降低了起動(dòng)電流，但卻了起動(dòng)電流，但卻付出了較大的代付出了較大的代價(jià)價(jià)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩降低起動(dòng)轉(zhuǎn)矩降低得更多。因此，只得更多。因此，只能用于空載和輕載。能用于空載和輕載。其中，短

12、路阻抗其中，短路阻抗N1NsNkIK3UI3Uz電機(jī)與拖動(dòng)182）自耦變壓器降壓起動(dòng)）自耦變壓器降壓起動(dòng)設(shè)自耦變壓器的變比設(shè)自耦變壓器的變比21NNk 則：則：2sskTT 而自耦變壓器原邊即電源而自耦變壓器原邊即電源所提供的起動(dòng)相電流為：所提供的起動(dòng)相電流為：21s1s1kTI電機(jī)與拖動(dòng)193）星）星-三角起動(dòng)三角起動(dòng) 應(yīng)用于運(yùn)行時(shí)定應(yīng)用于運(yùn)行時(shí)定子繞組接成三角形的子繞組接成三角形的三相鼠籠式異步電動(dòng)三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)，即起動(dòng)時(shí)，定子機(jī)，即起動(dòng)時(shí)，定子繞組星接，起動(dòng)后換繞組星接，起動(dòng)后換成角接。成角接。電機(jī)與拖動(dòng)2031UUTT211ss31IIss起動(dòng)電流與角接法直接起起動(dòng)電流與角接法直

13、接起動(dòng)線電流的關(guān)系為：動(dòng)線電流的關(guān)系為：起動(dòng)轉(zhuǎn)矩：起動(dòng)轉(zhuǎn)矩：電機(jī)與拖動(dòng)21一、轉(zhuǎn)子串三相對稱電阻起動(dòng)一、轉(zhuǎn)子串三相對稱電阻起動(dòng) 轉(zhuǎn)子串電阻后，限制轉(zhuǎn)子串電阻后，限制Ik，且增，且增加了加了Tk 。起動(dòng)過程：起動(dòng)過程：轉(zhuǎn)子先串入全部電阻，定子再加額定電壓；轉(zhuǎn)子先串入全部電阻，定子再加額定電壓；隨著轉(zhuǎn)速的增加，逐步切除電阻；隨著轉(zhuǎn)速的增加，逐步切除電阻；起動(dòng)完畢，切除所有電阻。起動(dòng)完畢，切除所有電阻。R45 R34 R23 R12 r r2R4R3R2R1Rpr6.2.2 繞線異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)繞線異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)ik1NkRzUI22TkcosICT電機(jī)與拖動(dòng)22二、轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器起動(dòng)二、轉(zhuǎn)子串

14、頻敏變阻器起動(dòng) 頻敏變阻器是一個(gè)三相鐵心線圈，其鐵損耗的頻敏變阻器是一個(gè)三相鐵心線圈，其鐵損耗的大小與頻率的平方成正比。起動(dòng)過程中，隨著轉(zhuǎn)速大小與頻率的平方成正比。起動(dòng)過程中，隨著轉(zhuǎn)速升高，轉(zhuǎn)子回路電流頻率升高，轉(zhuǎn)子回路電流頻率sf1逐漸降低。逐漸降低。 鐵心損耗越大，則鐵心損耗越大，則Rm越大。開始起動(dòng)時(shí)，越大。開始起動(dòng)時(shí)，s較大，較大，故故f2較大，較大，Rm也較大；隨著起動(dòng)過程的進(jìn)行，也較大；隨著起動(dòng)過程的進(jìn)行，s逐漸逐漸變小，所以變小，所以f2變小，所以變小，所以Rm變小。變小。 電機(jī)與拖動(dòng)23起動(dòng)過程：起動(dòng)過程：轉(zhuǎn)子串入頻敏變阻器；轉(zhuǎn)子串入頻敏變阻器；起動(dòng)完畢，切除頻敏變阻器起動(dòng)完畢

15、，切除頻敏變阻器，電動(dòng)機(jī)進(jìn)入正常運(yùn)行。，電動(dòng)機(jī)進(jìn)入正常運(yùn)行。KKABC頻敏變阻器靜止無觸點(diǎn)，結(jié)頻敏變阻器靜止無觸點(diǎn)，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，所以應(yīng)用構(gòu)簡單，成本低，所以應(yīng)用較為廣泛。較為廣泛。 電機(jī)與拖動(dòng)24一、轉(zhuǎn)子電阻值較大的鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)一、轉(zhuǎn)子電阻值較大的鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)1、轉(zhuǎn)子電阻大，直接起動(dòng)時(shí)的、轉(zhuǎn)子電阻大，直接起動(dòng)時(shí)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，最大轉(zhuǎn)矩也大，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，最大轉(zhuǎn)矩也大，但同時(shí)額定轉(zhuǎn)差率較大，運(yùn)行但同時(shí)額定轉(zhuǎn)差率較大，運(yùn)行段機(jī)械特性較軟，段機(jī)械特性較軟，2、高轉(zhuǎn)差率異步電動(dòng)機(jī)適用于帶、高轉(zhuǎn)差率異步電動(dòng)機(jī)適用于帶沖擊性負(fù)載的機(jī)械。這些機(jī)械中常沖擊性負(fù)載的機(jī)械。這些機(jī)械中常常有機(jī)械慣性較大的

16、飛輪，當(dāng)沖擊常有機(jī)械慣性較大的飛輪，當(dāng)沖擊負(fù)載來到時(shí)，轉(zhuǎn)速降落大，由飛輪負(fù)載來到時(shí)，轉(zhuǎn)速降落大，由飛輪釋放出來的動(dòng)能大，幫助電動(dòng)機(jī)克釋放出來的動(dòng)能大，幫助電動(dòng)機(jī)克服高峰負(fù)載。服高峰負(fù)載。6.2.3 高起動(dòng)性能的三相籠型異步電動(dòng)機(jī)高起動(dòng)性能的三相籠型異步電動(dòng)機(jī)Ts0 0n1Tmnsm101sm121普通鼠籠，普通鼠籠，2高轉(zhuǎn)差率高轉(zhuǎn)差率缺點(diǎn)：轉(zhuǎn)子電阻大，正常運(yùn)行時(shí)效率較低，且價(jià)格貴。缺點(diǎn)：轉(zhuǎn)子電阻大，正常運(yùn)行時(shí)效率較低，且價(jià)格貴。電機(jī)與拖動(dòng)25二、深槽異步電動(dòng)機(jī)二、深槽異步電動(dòng)機(jī)1、轉(zhuǎn)子槽結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)子槽結(jié)構(gòu)槽高槽高/槽寬槽寬=10202、特點(diǎn)、特點(diǎn) 將轉(zhuǎn)子導(dǎo)體看成小導(dǎo)體將轉(zhuǎn)子導(dǎo)體看成小導(dǎo)體并聯(lián)組成

17、，當(dāng)有并聯(lián)組成，當(dāng)有I2時(shí)，漏磁時(shí)，漏磁通分布如圖。通分布如圖。底部漏電抗底部漏電抗X大大iL 起動(dòng)時(shí)起動(dòng)時(shí)f2 很大，轉(zhuǎn)子漏電抗比電阻大很多，很大，轉(zhuǎn)子漏電抗比電阻大很多， I2大大小由小由X決定；由于決定；由于底部漏電抗底部漏電抗X大，大， I2被擠到槽口，被擠到槽口，該現(xiàn)象稱為集膚效應(yīng)。該現(xiàn)象稱為集膚效應(yīng)。電流密度分布如圖。電流密度分布如圖。Jh電機(jī)與拖動(dòng)26電機(jī)與拖動(dòng)電機(jī)與拖動(dòng) 由于集膚效應(yīng)作用，由于集膚效應(yīng)作用， I2被擠到槽口，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體的有被擠到槽口，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體的有效面積被減小，轉(zhuǎn)子電阻增效面積被減小，轉(zhuǎn)子電阻增加，起動(dòng)性能改善。加，起動(dòng)性能改善。 隨著隨著n升高，升高，f2變小，變

18、小，漏電抗漏電抗變小，集膚效應(yīng)消變小，集膚效應(yīng)消失，失， I2分布均勻，轉(zhuǎn)子電分布均勻，轉(zhuǎn)子電阻減小。阻減小。 缺點(diǎn)：轉(zhuǎn)子槽深，其漏缺點(diǎn)：轉(zhuǎn)子槽深，其漏電抗比普通籠型電機(jī)大。電抗比普通籠型電機(jī)大。電機(jī)與拖動(dòng)27電機(jī)與拖動(dòng)電機(jī)與拖動(dòng)三、雙鼠籠異步電動(dòng)機(jī)三、雙鼠籠異步電動(dòng)機(jī)1、結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子上裝有兩套并聯(lián)的鼠籠。轉(zhuǎn)子上裝有兩套并聯(lián)的鼠籠。外籠導(dǎo)條截面積小，外籠導(dǎo)條截面積小，用電阻率較高的黃銅用電阻率較高的黃銅制成，電阻較大；內(nèi)制成，電阻較大；內(nèi)籠導(dǎo)條截面積大，用籠導(dǎo)條截面積大，用電阻率較低的紫銅制電阻率較低的紫銅制成，電阻較小。起動(dòng)成，電阻較小。起動(dòng)時(shí)外籠起主要作用，時(shí)外籠起主要作用，運(yùn)行時(shí)內(nèi)籠起

19、主要作運(yùn)行時(shí)內(nèi)籠起主要作用。用。電機(jī)與拖動(dòng)28電機(jī)與拖動(dòng)電機(jī)與拖動(dòng)2、特點(diǎn)、特點(diǎn) 比普通異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子漏電抗大，功率因數(shù)比普通異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子漏電抗大，功率因數(shù)稍低，但效率卻差不多，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大，變更外稍低，但效率卻差不多，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大，變更外籠和內(nèi)籠的參數(shù)，可以得到不同形狀的機(jī)械特性?；\和內(nèi)籠的參數(shù)，可以得到不同形狀的機(jī)械特性。具有較好的機(jī)械強(qiáng)度，適用于高轉(zhuǎn)速大容量的電具有較好的機(jī)械強(qiáng)度，適用于高轉(zhuǎn)速大容量的電機(jī)。機(jī)。電機(jī)與拖動(dòng)29電機(jī)與拖動(dòng)電機(jī)與拖動(dòng)調(diào)速方法調(diào)速方法pf60) s1(n) s1(n11 1、變極調(diào)速；、變極調(diào)速； 2、變頻調(diào)速；、變頻調(diào)速；3、變轉(zhuǎn)差率、變轉(zhuǎn)差率S調(diào)速調(diào)速1)

20、改變定子電壓改變定子電壓U1調(diào)速；調(diào)速；2)在定子繞組中串入阻抗，改變在定子繞組中串入阻抗，改變Z1調(diào)速；調(diào)速；3)在繞線式，轉(zhuǎn)子繞組中串入電阻，改變在繞線式，轉(zhuǎn)子繞組中串入電阻，改變r(jià)2調(diào)速；調(diào)速； 4)在繞線式，轉(zhuǎn)子繞組中串入在繞線式，轉(zhuǎn)子繞組中串入f2 =sf1的外加電動(dòng)勢，的外加電動(dòng)勢，叫串級(jí)調(diào)速。叫串級(jí)調(diào)速。6.3 6.3 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)與拖動(dòng)30電機(jī)與拖動(dòng)31恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載調(diào)速范圍很小恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載調(diào)速范圍很小風(fēng)機(jī)類負(fù)載調(diào)速范圍很寬風(fēng)機(jī)類負(fù)載調(diào)速范圍很寬恒功率負(fù)載調(diào)速范圍稍寬恒功率負(fù)載調(diào)速范圍稍寬降壓調(diào)速特點(diǎn)降壓調(diào)速特點(diǎn): :1.1.對于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載調(diào)速范圍很小

21、對于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載調(diào)速范圍很小( (轉(zhuǎn)子電阻較大時(shí)調(diào)速范圍轉(zhuǎn)子電阻較大時(shí)調(diào)速范圍稍寬稍寬) )2.2.對于風(fēng)機(jī)對于風(fēng)機(jī)( (泵泵) )類負(fù)載類負(fù)載, ,調(diào)速性能較好調(diào)速性能較好總的來說總的來說, ,降壓調(diào)速不是一種好的調(diào)速方法降壓調(diào)速不是一種好的調(diào)速方法, ,只能用于調(diào)速性只能用于調(diào)速性能要求不高的場合能要求不高的場合電機(jī)與拖動(dòng)32接線圖接線圖機(jī)械特性機(jī)械特性電機(jī)與拖動(dòng)33計(jì)算計(jì)算: :Ds32Cs22Bs12A2s2p2p2mLsRrsRrsRrsrRrsssTTT2常數(shù)常數(shù)固定時(shí)：當(dāng)mmssTT電機(jī)與拖動(dòng)34Rs求法求法: :2ABsBAL2p2p2ss22p2p2p222r1ssRssTT)

22、2(r1ssRRrrsss) 1 (串電阻特性的已知固有特性上固定時(shí)，當(dāng)和可求時(shí)當(dāng)串電阻特性的spRrs電機(jī)與拖動(dòng)35轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速, ,屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式特點(diǎn)特點(diǎn): : 設(shè)備簡單設(shè)備簡單, ,初投資少初投資少, ,有級(jí)調(diào)速有級(jí)調(diào)速, ,效率低效率低, ,硬硬度差度差, ,轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性差轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性差, ,適用于調(diào)速性能要求不高的場適用于調(diào)速性能要求不高的場合合電機(jī)與拖動(dòng)36電機(jī)與拖動(dòng)37解解: :電機(jī)與拖動(dòng)38mAmsNm222121ss2TT149. 02s) 1 (053. 030267. 0150014601500人為：固有：方法一：用臨界轉(zhuǎn)差求NNNNIE

23、srnnns電機(jī)與拖動(dòng)396 . 1) 1(66. 4667. 08 . 228 . 0667. 0150050015002rssRssTTsmmAAmAmANNA電機(jī)與拖動(dòng)40CCNNmmZBBBRrrssssTTssTTrssRS222013. 0149. 08 . 225 . 02)3(61. 0) 1(333. 0150010001500)2(固有：人為：電機(jī)與拖動(dòng)41min/1113)1 (258. 01053. 0053. 0013. 01rsnnssCCCC電機(jī)與拖動(dòng)42電機(jī)與拖動(dòng)43電機(jī)與拖動(dòng)44一、一、-YY-YY變極調(diào)速變極調(diào)速- -恒功率調(diào)速恒功率調(diào)速電機(jī)與拖動(dòng)45二、二

24、、Y-YYY-YY變極調(diào)速變極調(diào)速- -恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速電機(jī)與拖動(dòng)46有關(guān)變極調(diào)速的幾點(diǎn)說明 （1）變極電機(jī)是籠型電機(jī)； （2）變極電機(jī)要專門設(shè)計(jì)制造； （3）有級(jí)調(diào)速； （4）為了保證變極前后轉(zhuǎn)速的方向不變，變極時(shí)需換相序。 優(yōu)點(diǎn)：操作簡單方便，機(jī)械特性較硬，效率高，既適用于恒轉(zhuǎn)矩也適用于恒功率負(fù)載。 缺點(diǎn)：有級(jí)調(diào)速，且級(jí)數(shù)有限，平滑性差。電機(jī)與拖動(dòng)471 1、由基頻向下變頻調(diào)速、由基頻向下變頻調(diào)速 U U1 1EE1 1=4.44f=4.44f1 1N N1 1k kW1W1m m111111m44.4fUKKNfUW為使鐵芯充分利用，m總是設(shè)計(jì)在磁化曲線的微飽和區(qū)，此時(shí)，鐵芯接近飽和

25、。在變頻調(diào)速過程中，要保證m= mN 。獲得恒壓頻比控制。NNNNNUUfffUfUff1111111時(shí)，當(dāng)時(shí)，當(dāng)電機(jī)與拖動(dòng)48（1 1）、保持）、保持 E1/f1=E1/f1=常數(shù)常數(shù)特點(diǎn)特點(diǎn): : 無級(jí)調(diào)速，可連續(xù)調(diào)節(jié)，平無級(jí)調(diào)速，可連續(xù)調(diào)節(jié)，平滑性好滑性好 Tm Tm為常數(shù)為常數(shù), ,過載能力不變過載能力不變 各條機(jī)械特性相互平行各條機(jī)械特性相互平行 屬恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式屬恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式電機(jī)與拖動(dòng)49(2) (2) 保持保持 U1/f1=U1/f1=常數(shù)常數(shù)特點(diǎn)特點(diǎn): : 無級(jí)調(diào)速，可連續(xù)調(diào)節(jié)，平滑無級(jí)調(diào)速，可連續(xù)調(diào)節(jié)，平滑性好性好 f f1 1、T Tm m , ,過載能力下降過載能力下降

26、 各條機(jī)械特性近似相互平行各條機(jī)械特性近似相互平行 屬近似恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式屬近似恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式電機(jī)與拖動(dòng)502. 2. 由基頻向上變頻調(diào)速由基頻向上變頻調(diào)速(U(U1 1不變不變 , ,弱磁弱磁) )特點(diǎn)特點(diǎn): : 無級(jí)調(diào)速，可連續(xù)調(diào)節(jié)，平滑無級(jí)調(diào)速，可連續(xù)調(diào)節(jié)，平滑性好性好 f f1 1 、 T Tm m , ,過載能力下降過載能力下降 各條機(jī)械特性近似相互平行各條機(jī)械特性近似相互平行 屬近似恒功率調(diào)速方式屬近似恒功率調(diào)速方式機(jī)械特性機(jī)械特性變頻調(diào)速為無級(jí)調(diào)速變頻調(diào)速為無級(jí)調(diào)速電機(jī)與拖動(dòng)51電機(jī)與拖動(dòng)52電機(jī)與拖動(dòng)53特點(diǎn)：1 1）優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡單，控）優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡單，控制方便，運(yùn)行可靠，可制方

27、便，運(yùn)行可靠，可以無級(jí)調(diào)速，容易采用以無級(jí)調(diào)速，容易采用負(fù)反饋閉環(huán)控制方式。負(fù)反饋閉環(huán)控制方式。2 2）缺點(diǎn)：特性軟，存在）缺點(diǎn)：特性軟，存在失控區(qū)，低速時(shí)效率低。失控區(qū)，低速時(shí)效率低。可廣泛應(yīng)用于風(fēng)機(jī)、泵可廣泛應(yīng)用于風(fēng)機(jī)、泵類等調(diào)速系統(tǒng)中。類等調(diào)速系統(tǒng)中。電機(jī)與拖動(dòng)54l 轉(zhuǎn)差功率的利用 眾所周知，作為異步電動(dòng)機(jī)，必然有轉(zhuǎn)差功率，要提高調(diào)速系統(tǒng)的效率，除了盡量減小轉(zhuǎn)差功率外，還可以考慮如何去利用它。 但要利用轉(zhuǎn)差功率，就必須使異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組有與外界實(shí)現(xiàn)電氣聯(lián)接的條件，顯然籠型電動(dòng)機(jī)難以勝任，只有繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)才能做到。電機(jī)與拖動(dòng)55l繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī) PsP1 繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)

28、如圖所示，從廣義上講，定子功率和轉(zhuǎn)差功率可以分別向定子和轉(zhuǎn)子饋入，也可以從定子或轉(zhuǎn)子輸出，故稱作雙饋電機(jī)。電機(jī)與拖動(dòng)56l 繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速 根據(jù)電機(jī)理論，改變轉(zhuǎn)子電路的串接電阻，可以改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速。 轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速的原理如圖所示，調(diào)速過程中，轉(zhuǎn)差功率完全消耗在轉(zhuǎn)子電阻上。PmPmechPs電機(jī)與拖動(dòng)57l 雙饋調(diào)速的概念 所謂“雙饋”，就是指把繞線轉(zhuǎn)子異步電機(jī)的定子繞組與交流電網(wǎng)連接，轉(zhuǎn)子繞組與其他含電動(dòng)勢的電路相連接，使它們可以進(jìn)行電功率的相互傳遞。 至于電功率是饋入定子繞組和/或轉(zhuǎn)子繞組，還是由定子繞組和/或轉(zhuǎn)子繞組饋出，則要視電機(jī)的工況而定。 電機(jī)與拖動(dòng)58l 雙饋調(diào)速

29、的基本結(jié)構(gòu)功率變換單元功率變換單元電網(wǎng)K1M3 K2TI 在雙饋調(diào)速工作時(shí)，除了電機(jī)定子側(cè)與交流電網(wǎng)直接連接外，轉(zhuǎn)子側(cè)也要與交流電網(wǎng)或外接電動(dòng)勢相連，從電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上看，可認(rèn)為是在轉(zhuǎn)子繞組回路中附加一個(gè)交流電動(dòng)勢。電機(jī)與拖動(dòng)59l 功率變換單元 由于轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢與電流的頻率隨轉(zhuǎn)速變化，即 f2 = s f1 ，因此必須通過功率變換單元（Power Converter UnitCU）對不同頻率的電功率進(jìn)行電能變換。 對于雙饋系統(tǒng)來說，CU應(yīng)該由雙向變頻器構(gòu)成，以實(shí)現(xiàn)功率的雙向傳遞。電機(jī)與拖動(dòng)60l 雙饋調(diào)速的功率傳輸（1）轉(zhuǎn)差功率輸出狀態(tài) 異步電動(dòng)機(jī)由電網(wǎng)供電并以電動(dòng)狀態(tài)運(yùn)行時(shí)，它從電網(wǎng)輸入（饋入

30、）電功率，而在其軸上輸出機(jī)械功率給負(fù)載，以拖動(dòng)負(fù)載運(yùn)行； CUP1PsM3 Pmech電機(jī)與拖動(dòng)61（2）轉(zhuǎn)差功率輸入狀態(tài) 當(dāng)電機(jī)以發(fā)電狀態(tài)運(yùn)行時(shí)，它被拖著運(yùn)轉(zhuǎn)，從軸上輸入機(jī)械功率，經(jīng)機(jī)電能量變換后以電功率的形式從定子側(cè)輸出（饋出）到電網(wǎng)。 PsP1M3 CUPmech電機(jī)與拖動(dòng)62異步電機(jī)轉(zhuǎn)子附加電動(dòng)勢的作用異步電機(jī)轉(zhuǎn)子附加電動(dòng)勢的作用 異步電機(jī)運(yùn)行時(shí)其轉(zhuǎn)子相電動(dòng)勢為 式中 s 異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率； Er0 繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)子不動(dòng)時(shí)的相電動(dòng)勢，或稱轉(zhuǎn)子開路電動(dòng)勢，也就是轉(zhuǎn)子額定相電壓值。0rrsEE 電機(jī)與拖動(dòng)63 轉(zhuǎn)子相電流的表達(dá)式為：式中 Rr 轉(zhuǎn)子繞組每相電阻； Xr0 s =

31、1時(shí)的轉(zhuǎn)子繞組每相漏抗。 20r2r0rr)(sXRsEI電機(jī)與拖動(dòng)64n 轉(zhuǎn)子附加電動(dòng)勢 繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子附加電動(dòng)勢的原理圖M30rrsEE addErI附加電動(dòng)勢與轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢有相同的頻率，可同相或反相串接。 引入可控的交流附加電動(dòng)勢電機(jī)與拖動(dòng)65 有附加電動(dòng)勢時(shí)的轉(zhuǎn)子相電流： 如圖所示，繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)在外接附加電動(dòng)勢時(shí)，轉(zhuǎn)子回路的相電流表達(dá)式20r2radd0rr)(sXREsEI電機(jī)與拖動(dòng)66n 轉(zhuǎn)子附加電動(dòng)勢的作用1. Er 與 Eadd 同相l(xiāng) 當(dāng) Eadd ，使得：這里： snTIEEseradd0r1add0r2add0r1EEsEEs21ss 轉(zhuǎn)速上升；電機(jī)與拖動(dòng)67

32、轉(zhuǎn)子附加電動(dòng)勢的作用（續(xù)）l當(dāng) Eadd ，使得：這里：snTIEEseradd0r1add0r2add0r1EEsEEs21ss 轉(zhuǎn)速下降；電機(jī)與拖動(dòng)68轉(zhuǎn)子附加電動(dòng)勢的作用（續(xù)）2. Er 與 Eadd反相 同理可知，若減少或串入反相的附加電動(dòng)勢，則可使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速降低。 所以，在繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子側(cè)引入一個(gè)可控在繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子側(cè)引入一個(gè)可控的附加電動(dòng)勢，就可調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的附加電動(dòng)勢，就可調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。 電機(jī)與拖動(dòng)69異步電機(jī)在次同步電動(dòng)狀態(tài)下的異步電機(jī)在次同步電動(dòng)狀態(tài)下的 雙饋調(diào)速雙饋調(diào)速串級(jí)調(diào)速串級(jí)調(diào)速 基本思路 如前所述，在異步電機(jī)轉(zhuǎn)子回路中附加交流電動(dòng)勢調(diào)速

33、的關(guān)鍵就是在轉(zhuǎn)子側(cè)串入一個(gè)可變頻、可變幅的電壓。怎樣才能獲得這樣的電壓呢？ 對于只用于次同步電動(dòng)狀態(tài)的情況來說，比較方便的辦法是將轉(zhuǎn)子電壓先整流成直流電壓，然后再引入一個(gè)附加的直流電動(dòng)勢，控制此直流附加電動(dòng)勢的幅值，就可以調(diào)節(jié)異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。 這樣，就把交流變壓變頻這一復(fù)雜問題，轉(zhuǎn)化為與頻率無關(guān)的直流變壓問題，對問題的分析與工程實(shí)現(xiàn)都方便多了。電機(jī)與拖動(dòng)70n 對直流附加電動(dòng)勢的技術(shù)要求 l首先，它應(yīng)該是可平滑調(diào)節(jié)的，以滿足對電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速平滑調(diào)節(jié)的要求；l其次，從節(jié)能的角度看，希望產(chǎn)生附加直流電動(dòng)勢的裝置能夠吸收從異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)傳遞來的轉(zhuǎn)差功率并加以利用。 電機(jī)與拖動(dòng)71n 系統(tǒng)方案 根據(jù)以

34、上兩點(diǎn)要求，較好的方案是采用工作在有源逆變狀態(tài)的晶閘管可控整流裝置作為產(chǎn)生附加直流電動(dòng)勢的電源，這就形成了圖7-4a中所示的功率變換單元CU2。 按照上述原理組成的異步電機(jī)在低于同步轉(zhuǎn)速下作電動(dòng)狀態(tài)運(yùn)行的雙饋調(diào)速系統(tǒng)如圖所示，習(xí)慣上稱之為電氣電氣串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)（或稱或稱Scherbius系統(tǒng)系統(tǒng)）。 電機(jī)與拖動(dòng)72電氣串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)原理圖 n 系統(tǒng)組成電機(jī)與拖動(dòng)73n 功率變換單元l UR 三相不可控整流裝置，將異步電機(jī)轉(zhuǎn)子相電動(dòng)勢 sEr0 整流為直流電壓 Ud 。l UI 三相可控整流裝置，工作在有源逆變狀態(tài)：l可提供可調(diào)的直流電壓 Ui ，作為電機(jī)調(diào)速所需的附加直流電動(dòng)勢；l可將

35、轉(zhuǎn)差功率變換成交流功率，回饋到交流電網(wǎng)。電機(jī)與拖動(dòng)74結(jié)結(jié) 論論 串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)能夠靠調(diào)節(jié)逆變角 實(shí)現(xiàn)平滑無級(jí)調(diào)速 系統(tǒng)能把異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差功率回饋給交流電網(wǎng)，從而使扣除裝置損耗后的轉(zhuǎn)差功率得到有效利用，大大提高了調(diào)速系統(tǒng)的效率。返回目錄返回目錄電機(jī)與拖動(dòng)75電機(jī)與拖動(dòng)電機(jī)與拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)生產(chǎn)機(jī)械TemnTL電動(dòng)機(jī)生產(chǎn)機(jī)械TemnTL 電動(dòng)狀態(tài)電動(dòng)狀態(tài) 制動(dòng)狀態(tài)制動(dòng)狀態(tài)6.4 6.4 三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)狀態(tài)三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)狀態(tài)一、電動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)一、電動(dòng)運(yùn)行狀態(tài) 電動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)下的電動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)下的機(jī)械特性：機(jī)械特性：電機(jī)與拖動(dòng)76電機(jī)與拖動(dòng)電機(jī)與拖動(dòng)制動(dòng)方法：能耗制動(dòng)；發(fā)電（回饋）制動(dòng)；反制動(dòng)方法：

36、能耗制動(dòng)；發(fā)電（回饋）制動(dòng)；反接制動(dòng)。接制動(dòng)。二、制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)二、制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài) (一一) 能耗制動(dòng)能耗制動(dòng)由于定子兩相繞組內(nèi)通入直流電流，在定子內(nèi)形由于定子兩相繞組內(nèi)通入直流電流，在定子內(nèi)形成一固定磁場。成一固定磁場。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，其導(dǎo)體即切割此磁場，在轉(zhuǎn)子中當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，其導(dǎo)體即切割此磁場，在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢及轉(zhuǎn)子電流。產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢及轉(zhuǎn)子電流。根據(jù)左手定則，可以確定出轉(zhuǎn)矩的方向與電動(dòng)機(jī)根據(jù)左手定則，可以確定出轉(zhuǎn)矩的方向與電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速方向相反，電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)速方向相反，電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩1.方法方法電機(jī)與拖動(dòng)77電機(jī)與拖動(dòng)電機(jī)與拖動(dòng)2.電路圖及機(jī)械特性電路圖及機(jī)械

37、特性機(jī)械特性公式：機(jī)械特性公式：ssss2TTmmmT電機(jī)與拖動(dòng)78電機(jī)與拖動(dòng)電機(jī)與拖動(dòng)(二二) 反接制動(dòng)反接制動(dòng)1.轉(zhuǎn)速反向的反接制動(dòng)轉(zhuǎn)速反向的反接制動(dòng)1)轉(zhuǎn)速反向反接制動(dòng)電路圖轉(zhuǎn)速反向反接制動(dòng)電路圖2)機(jī)械特性機(jī)械特性 用于穩(wěn)定下放位能性負(fù)載用于穩(wěn)定下放位能性負(fù)載 電機(jī)與拖動(dòng)79電機(jī)與拖動(dòng)電機(jī)與拖動(dòng)3)對轉(zhuǎn)速反向反接制動(dòng)的說明對轉(zhuǎn)速反向反接制動(dòng)的說明 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速方向與電動(dòng)狀態(tài)相反，因此轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速方向與電動(dòng)狀態(tài)相反，因此轉(zhuǎn)差率:1nnnnn)(ns1111轉(zhuǎn)子由定子輸入的電功率（電磁功率）為轉(zhuǎn)子由定子輸入的電功率（電磁功率）為sRR3IPfa22em轉(zhuǎn)子軸上機(jī)械功率為轉(zhuǎn)子軸上機(jī)械功率為 s

38、)(1PPem2s 1，P2 為負(fù)值，即電動(dòng)機(jī)由軸上輸入機(jī)械功率為負(fù)值，即電動(dòng)機(jī)由軸上輸入機(jī)械功率轉(zhuǎn)子電路的損耗為轉(zhuǎn)子電路的損耗為2em2PPP所以反接制動(dòng)時(shí)能量損耗極大所以反接制動(dòng)時(shí)能量損耗極大 。電機(jī)與拖動(dòng)80電機(jī)與拖動(dòng)電機(jī)與拖動(dòng)2.定子兩相倒相的反接制動(dòng)定子兩相倒相的反接制動(dòng) 1)定子兩相倒相的反接制動(dòng)電路圖和機(jī)械特性定子兩相倒相的反接制動(dòng)電路圖和機(jī)械特性 用于迅速停車或反向用于迅速停車或反向 優(yōu)點(diǎn)：制動(dòng)效果強(qiáng)優(yōu)點(diǎn)：制動(dòng)效果強(qiáng)缺點(diǎn)：能量損耗大，制動(dòng)準(zhǔn)確度差缺點(diǎn)：能量損耗大，制動(dòng)準(zhǔn)確度差電機(jī)與拖動(dòng)81電機(jī)與拖動(dòng)電機(jī)與拖動(dòng)2)對定子兩相倒相的反接制動(dòng)的說明對定子兩相倒相的反接制動(dòng)的說明 n1

39、 與原轉(zhuǎn)速方向相反（與原轉(zhuǎn)速方向相反（ 即對應(yīng)于即對應(yīng)于 原原n1 ） 1nnnnnns1111所以轉(zhuǎn)差率所以轉(zhuǎn)差率: 電機(jī)與拖動(dòng)82電機(jī)與拖動(dòng)電機(jī)與拖動(dòng)(三三) 回饋制動(dòng)回饋制動(dòng)1.轉(zhuǎn)向反向的回饋制動(dòng)轉(zhuǎn)向反向的回饋制動(dòng)特點(diǎn)是電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高于同步速度特點(diǎn)是電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高于同步速度 此法相當(dāng)于他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)此法相當(dāng)于他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的電壓反向回饋制動(dòng)，適于將位的電壓反向回饋制動(dòng)，適于將位能負(fù)載以較高速勻速下放。能負(fù)載以較高速勻速下放。 具體方法是將定子任意兩相對調(diào)，使位能負(fù)載最具體方法是將定子任意兩相對調(diào)，使位能負(fù)載最后穩(wěn)定運(yùn)行于第四象限。為了使下放轉(zhuǎn)速不要太高，后穩(wěn)定運(yùn)行于第四象限。為了使下放轉(zhuǎn)速不

40、要太高，通常將通常將Rc切除。切除。 位能負(fù)載使轉(zhuǎn)速高于同步速度位能負(fù)載使轉(zhuǎn)速高于同步速度 n1 ，即，即 n n1 時(shí)，時(shí)， s = ( n1- n )/ n1 0，轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)勢，轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)勢 sE2 反向。反向。電機(jī)與拖動(dòng)83電機(jī)與拖動(dòng)電機(jī)與拖動(dòng)2. 轉(zhuǎn)向不變的回饋制動(dòng)轉(zhuǎn)向不變的回饋制動(dòng)此情況發(fā)生于電車下坡加速或變極或變此情況發(fā)生于電車下坡加速或變極或變頻時(shí)降速過程中，對應(yīng)第二象限。頻時(shí)降速過程中，對應(yīng)第二象限。機(jī)械特性機(jī)械特性向量圖向量圖電機(jī)與拖動(dòng)84電機(jī)與拖動(dòng)電機(jī)與拖動(dòng)3. 回饋制動(dòng)特點(diǎn)回饋制動(dòng)特點(diǎn)電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)向與同步轉(zhuǎn)速方向一致，且電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)向與同步轉(zhuǎn)速方向一致，且1nn 所以所以

41、S0電機(jī)一方面從軸上輸入機(jī)械功率，轉(zhuǎn)換成電功率電機(jī)一方面從軸上輸入機(jī)械功率，轉(zhuǎn)換成電功率后返回電網(wǎng)，即電機(jī)處于再生發(fā)電狀態(tài)，但是另后返回電網(wǎng)，即電機(jī)處于再生發(fā)電狀態(tài)，但是另一方面電機(jī)又得從電網(wǎng)輸入滯后的無功功率以建一方面電機(jī)又得從電網(wǎng)輸入滯后的無功功率以建立磁場才能實(shí)現(xiàn)從機(jī)械能到電能的轉(zhuǎn)換。立磁場才能實(shí)現(xiàn)從機(jī)械能到電能的轉(zhuǎn)換。異步電動(dòng)機(jī)定子接異步電動(dòng)機(jī)定子接電容器的接線圖：電容器的接線圖：電機(jī)與拖動(dòng)85電機(jī)與拖動(dòng)電機(jī)與拖動(dòng)1、三相四極異步機(jī)，、三相四極異步機(jī)， P1 =10.7KW,pcu1 =450W,pFe =200W,s=0.029求：求：Pem，Pmec,pcu2 ,Tem.2、三相異

42、步機(jī)，、三相異步機(jī)， PN =260KW,UN =380V,nN =722rpm, m =2.13,求：求：sm;s=0.02時(shí)，時(shí)，Tem；0.8TN,時(shí)時(shí)n=?3、三相繞線異步機(jī)，、三相繞線異步機(jī)， U1N /U2N =380/210V,Y/Y,nN =960rpm,cos 1N =0.89;轉(zhuǎn)子靜止時(shí)轉(zhuǎn)子靜止時(shí),Z2 = r2 +jx2 =0.05+j0.2 ;pcu1=1.5 pcu2, pFe=pcu2 ,忽略忽略p0 。求額定。求額定運(yùn)行時(shí)：運(yùn)行時(shí)：I2N, cos 2N , Tem, PN , I1N , P1N , N 。4、三相繞線異步機(jī)，、三相繞線異步機(jī)， PN =11KW,UN =380V,IN =30.8A, I2N =46.7A,