電機(jī)與驅(qū)動技術(shù)PPT完整全套教學(xué)課件

項目一電機(jī)基礎(chǔ)知識《電機(jī)與驅(qū)動技術(shù)》項目1電機(jī)基礎(chǔ)知識項目23相異步電動機(jī)項目3變頻調(diào)速技術(shù)項目4單相異步電動機(jī)項目5直流電機(jī)項目6步進(jìn)電動機(jī)項目7伺服電動機(jī)全套PPT課件掌握磁場基本物理量1掌握電機(jī)中常用的電磁定律2了解鐵磁性材料特性3學(xué)習(xí)目標(biāo)了解電動機(jī)的分類和作用41.1.1磁感應(yīng)強(qiáng)度厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)1.1

磁場基本物理量一、磁感應(yīng)強(qiáng)度是表示在磁場內(nèi)某一點磁場強(qiáng)弱和方向的物理量。二、磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，其方向為磁場中該點的小磁針N極所指方向。三、為了形象地反映磁場的分布情況，采用設(shè)想的磁感線來表示磁場。四、在國際單位制中，磁感應(yīng)強(qiáng)度用字母“B”表示，單位為特斯拉，簡稱特（T）。1.1.2磁通量厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)1.1

磁場基本物理量在磁場中，把垂直穿過某一截面積S的磁感線數(shù)叫做通過該面積的磁通量，簡稱磁通，用字母“Φ”表示，它的單位是韋伯(簡稱韋)，用Wb表示，是標(biāo)量，但有正負(fù)，正負(fù)僅代表穿越方向。對于均勻磁場且磁感應(yīng)強(qiáng)度與面積垂直時，該公式可寫為1.1.2磁通量厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)1.1

磁場基本物理量

磁通量的大小與磁場強(qiáng)弱程度、面積大小和該面與磁場方向夾角有關(guān)。當(dāng)S與B的垂面存在夾角θ時，磁通量的大小為1.1.3磁導(dǎo)率厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)1.1

磁場基本物理量在磁場中不同介質(zhì)導(dǎo)磁能力不同，能對磁場產(chǎn)生不同的影響。用磁導(dǎo)率這個物理量就能方便、準(zhǔn)確地反應(yīng)物質(zhì)的導(dǎo)磁能力。磁導(dǎo)率用字母“μ”表示，單位為亨利／米（H／m）。在工程技術(shù)上常用相對磁導(dǎo)率μr，1.1.3磁導(dǎo)率厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)1.1

磁場基本物理量根據(jù)相對磁導(dǎo)率的不同，我們將磁介質(zhì)分為三類：（1）μr<1的物質(zhì)稱為抗磁物質(zhì)，如銅、銀等。（2）μr>1的物質(zhì)稱為順磁物質(zhì)，如空氣、鎂、鉛等。（3）μr>>1的物質(zhì)稱為鐵磁性物質(zhì)。這類物質(zhì)包括鐵、鎳、鈷以及這些金屬的合金，還有鐵氧體材料等。1.1.4磁場強(qiáng)度厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)1.1

磁場基本物理量根據(jù)對磁導(dǎo)率的分析可以，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與磁場中的介質(zhì)種類有關(guān)系，這就使得分析問題變得十分復(fù)雜，我們引入了磁場強(qiáng)度這個概念。磁場強(qiáng)度用字母“H”表示，單位為安培/米（A/H）。磁場強(qiáng)度為矢量，即在磁場中某點的磁場強(qiáng)度的方向與該點的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同。

1.2.1通電導(dǎo)體產(chǎn)生的磁場厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)1.2

電機(jī)常用基本定律

將導(dǎo)體或線圈通入電流后，其周圍就會產(chǎn)生磁場。磁感應(yīng)線都是圍繞電流的閉合曲線，右手螺旋定則揭示了這種電流與磁場之間的關(guān)系。

對于分析通電直導(dǎo)線產(chǎn)生磁場方向，方法是：用右手握住通電導(dǎo)線，大拇指伸直并指向電流方向，則其余四指所指的方向，就是磁場的方向。

1.2.1通電導(dǎo)體產(chǎn)生的磁場厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)1.2

電機(jī)常用基本定律對于通電線圈產(chǎn)生磁場方向用右手螺旋定則確定的方法是：用右手握住線圈，四指指向電流的方向，伸直的大拇指所指方向就是線圈內(nèi)部的磁場方向。1.2.2電磁感應(yīng)定律厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)1.2

電機(jī)常用基本定律

當(dāng)穿過閉合回路所圍面積的磁通量發(fā)生變化時，不論這種變化是什么原因引起的，回路中就有電流，這種現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)現(xiàn)象。回路中所出現(xiàn)的電流叫做感應(yīng)電流。在回路中出現(xiàn)電流，表明回路中有電動勢存在，這種在回路中由于磁通量的變化而引起的電動勢叫做感應(yīng)電動勢。1.2.2電磁感應(yīng)定律厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)1.2

電機(jī)常用基本定律一、線圈情況

設(shè)一線圖處于磁場中，當(dāng)通過該線圈的磁通總量發(fā)生變化時，線圈中將有感應(yīng)電動勢產(chǎn)生，感應(yīng)電動勢e的公式為1.2.2電磁感應(yīng)定律厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)1.2

電機(jī)常用基本定律一、線圈情況

楞次定律的定義：閉合回路中感應(yīng)電流的方向，總是使得它所激發(fā)的磁場來阻止引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。1、當(dāng)線圈中的原磁通增加時，感應(yīng)電流就產(chǎn)生與它方向相反的磁通去阻礙它的增加（增反）。2、當(dāng)線圈中的原磁通減少時，感應(yīng)電流就產(chǎn)生與它方向相同的磁通去阻礙它的減少（減同）。1.2.2電磁感應(yīng)定律厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)1.2

電機(jī)常用基本定律一、線圈情況

（1）當(dāng)磁通量向上增加，，電流i的方向是從B到A，e的實際方向為A正、B負(fù)。（2）當(dāng)磁通量向上減少，，電流i的方向是從A到B，e的實際方向為B正、A負(fù)。1.2.2電磁感應(yīng)定律厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)1.2

電機(jī)常用基本定律二、直導(dǎo)體切割磁感線

如果直導(dǎo)線位于均勻磁場中運動，且導(dǎo)體與磁力線、運動方向之間三者垂直，則感應(yīng)電動勢的公式為：1.2.2電磁感應(yīng)定律厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)1.2

電機(jī)常用基本定律二、直導(dǎo)體切割磁感線右手定則：伸開右手，使大拇指與其余四指垂直，并且都跟手掌在一個平面內(nèi)，讓磁感線垂直進(jìn)入手心，大拇指指向?qū)w運動方向，四指的方向就是感應(yīng)電動勢方向。

1.2.3電磁力定律厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)1.2

電機(jī)常用基本定律通電導(dǎo)線在磁場中受到的作用力稱為電磁力，又稱安培力。以通入電流為I、長度為l的直導(dǎo)線，放置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的均勻磁場中，則導(dǎo)線受到的安培力的大小為

1.2.3電磁力定律厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)1.2

電機(jī)常用基本定律左手定則：伸開左手，使大拇指與其余四指垂直，并且都跟手掌在一個平面內(nèi)，讓磁感線垂直進(jìn)入手心，四指指向電流方向，那么大拇指的方向就是導(dǎo)體受電磁力方向。

1.2.4磁路歐姆定律厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)1.2

電機(jī)常用基本定律一、磁動勢（F）

電機(jī)工程中，我們將繞組用來建立磁場的電流叫做勵磁電流，該繞組稱為勵磁繞組，勵磁電流和勵磁繞組的匝數(shù)的乘積叫做磁動勢，又稱磁通勢。F=NI

1.2.4磁路歐姆定律厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)1.2

電機(jī)常用基本定律二、磁阻（R）磁通通過磁路時所受到的阻礙作用就稱為磁阻，單位為1/亨（1/H）。磁阻與電路中的電阻類似，其公式為

1.2.4磁路歐姆定律厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)1.2

電機(jī)常用基本定律三、磁路歐姆定律在磁路中的磁通量Φ與磁動勢F成正比，而與磁阻R成反比，其公式為

1.3.1鐵磁性材料的磁化厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)1.3鐵磁性材料特性將鐵磁性材料放入磁場中，鐵磁性材料呈現(xiàn)很強(qiáng)的磁性，這一現(xiàn)象稱為磁化。1.3.2磁滯厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)1.3鐵磁性材料特性將鐵磁性材料放入磁場中進(jìn)行磁化，使磁場強(qiáng)度在之間反復(fù)磁化，得到了abcdef封閉曲線，稱為鐵磁性材料的磁滯回線。

1.3.3渦流厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)1.3鐵磁性材料特性在鐵芯中通入交變磁通時，在鐵芯內(nèi)部會感應(yīng)電動勢并產(chǎn)生感應(yīng)電流，此電流在呈旋渦狀，稱為渦流。

1.4.1電機(jī)的概念與分類厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)（電動機(jī)）（發(fā)電機(jī)）1.4電機(jī)概述電機(jī)是指依據(jù)電磁感應(yīng)定律實現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換或傳遞的一種電磁裝置。

1.4.1電機(jī)的概念與分類厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)1.4電機(jī)概述電機(jī)直流電機(jī)直流電動機(jī)、直流發(fā)電機(jī)等。交流電機(jī)異步電機(jī)、同步電機(jī)等?？刂齐姍C(jī)步進(jìn)電機(jī)、伺服電機(jī)等。變壓器是靜止電機(jī)。

1.4.1電機(jī)的概念與分類厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)1.4電機(jī)概述電機(jī)驅(qū)動電機(jī)將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，作為機(jī)械裝置運動工作的動力源?？刂齐姍C(jī)在帶動動作機(jī)構(gòu)工作的同時，更關(guān)注動作狀態(tài)與動作參數(shù)是否達(dá)到精準(zhǔn)要求。

1.4.1電機(jī)的概念與分類厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)1.4電機(jī)概述電機(jī)旋轉(zhuǎn)電機(jī)作輸出方式為旋轉(zhuǎn)運動，也就是傳統(tǒng)電動機(jī)為旋轉(zhuǎn)電動機(jī)。直線電機(jī)電能直接轉(zhuǎn)換成直線運動機(jī)械能，而不需要任何中間轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的電傳動裝置。厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)1.4電機(jī)概述驅(qū)動將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能拖動機(jī)械裝置動作是驅(qū)動（拖動）作用。執(zhí)行在控制指令作用下實現(xiàn)動作機(jī)構(gòu)的精準(zhǔn)定位是執(zhí)行作用。

1.4.2電動機(jī)的作用厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)1.4電機(jī)概述

1.4.2電動機(jī)的作用感謝您的聆聽主講人：項目二三相異步電動機(jī)《電機(jī)與驅(qū)動技術(shù)》掌握三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理1能正確識讀電動機(jī)銘牌2學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握三相異步電動機(jī)的工作特性和機(jī)械特性3掌握三相異步電動機(jī)的啟動、制動和調(diào)速方式4厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)2.1三相異步電動機(jī)結(jié)構(gòu)三相交流電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)都是由定子和轉(zhuǎn)子這兩大基本部分組成，定子是固定部分，轉(zhuǎn)子是旋轉(zhuǎn)部分，在定子和轉(zhuǎn)子之間具有一定的氣隙。厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)定子是由定子鐵芯、定子繞組、機(jī)座等組成。電動機(jī)磁路的一部分，并要放置定子繞組。一般用片間絕緣約0.5mm厚、導(dǎo)磁性能較好的硅鋼片疊壓而成。一定子鐵芯2.1三相異步電動機(jī)結(jié)構(gòu)2.1.1定子部分厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)一定子鐵芯2.1三相異步電動機(jī)結(jié)構(gòu)2.1.1定子部分（a）開口型槽

（b）半開口型槽

（c）半閉口型槽2.1三相異步電動機(jī)結(jié)構(gòu)2.1.1定子部分厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)三相繞組是用絕緣銅線或鋁線繞制成三相對稱的繞組按一定的規(guī)則連接嵌放在定子槽中。二定子繞組厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)三相繞組的6個出線端都引至接線盒上，首端分別為U1、V1、W1，尾端分別為U2、V2、W2。2.1三相異步電動機(jī)結(jié)構(gòu)二定子繞組2.1.1定子部分厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)機(jī)座的作用是固定定子繞組和定子鐵心，并通過兩側(cè)的端蓋和軸承來支撐電動機(jī)轉(zhuǎn)子，同時構(gòu)成電動機(jī)的電磁通路并發(fā)散電動機(jī)運行中產(chǎn)生的熱量。三機(jī)座2.1三相異步電動機(jī)結(jié)構(gòu)2.1.1定子部分厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)三相交流異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子是由轉(zhuǎn)子鐵芯、轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)軸組成。1、作為電動機(jī)磁路的一部分，并放置轉(zhuǎn)子繞組。2、由0.5毫米厚的硅鋼片沖制疊壓而成。一轉(zhuǎn)子鐵芯2.1三相異步電動機(jī)結(jié)構(gòu)2.1.2轉(zhuǎn)子部分厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)轉(zhuǎn)子繞組用來切割定子旋轉(zhuǎn)磁場，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和電流，并在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下受力而使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，按繞組不同，異步電動機(jī)分為籠型轉(zhuǎn)子和繞線式轉(zhuǎn)子兩類。二鼠籠型轉(zhuǎn)子繞組結(jié)構(gòu)示意圖轉(zhuǎn)子繞組2.1三相異步電動機(jī)結(jié)構(gòu)2.1.2轉(zhuǎn)子部分厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)繞線型轉(zhuǎn)子繞組2.1三相異步電動機(jī)結(jié)構(gòu)2.1.2轉(zhuǎn)子部分厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)2.1三相異步電動機(jī)結(jié)構(gòu)2.1.2轉(zhuǎn)子部分三轉(zhuǎn)軸

轉(zhuǎn)軸的作用是固定轉(zhuǎn)子鐵芯和傳遞機(jī)械功率。為保證其強(qiáng)度和剛度，轉(zhuǎn)軸一般由低碳鋼或合金鋼制成。轉(zhuǎn)軸兩端銑有鍵槽，用來固定聯(lián)軸器或者皮帶輪。厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)2.1三相異步電動機(jī)結(jié)構(gòu)2.1.3氣隙三相異步電動機(jī)的氣隙大小對電機(jī)性能影響很大，氣隙越大勵磁電流就越大，電動機(jī)的功率因數(shù)越小。氣隙愈小則定子和轉(zhuǎn)子之間的相互感應(yīng)（即耦合）作用就愈好。通常，異步電動機(jī)的氣隙大小為機(jī)械條件所能允許的最小數(shù)值，中小型異步電機(jī)一般為0.2~1.5mm。但也氣隙也不能太小，否則會使加工和裝配困難，運轉(zhuǎn)時定子與轉(zhuǎn)子之間易發(fā)生掃膛。厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)

三相異步電動機(jī)定子繞組分布示意圖圖例說明：規(guī)定電流為正時，電流從線圈的首端（U1、V1、W1）流進(jìn)，從線圈的尾端（U2、V2、W2）流出；電流為負(fù)時則方向相反，從線圈的首端流出，而從線圈的尾端流進(jìn)。在表示線圈導(dǎo)出的小圓圈“○”內(nèi)，用“×”表示電流流進(jìn)，“.”表示電流流出。2.2三相異步電動機(jī)工作原理2.2.1旋轉(zhuǎn)磁場厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)（a）t=0

（b）t=π/2

（c）t=π

（d）t=3π/2

（e）t=2π2.2三相異步電動機(jī)工作原理2.2.1旋轉(zhuǎn)磁場厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)如果每相定子繞組分別由兩個線圈串聯(lián)而成，如圖所示。U相繞組由線圈U1U2和U1′U2′串聯(lián)組成，V相繞組由V1V2和V1′V2′串聯(lián)組成，W相繞組由W1W2和W1′W2′串聯(lián)組成。2.2三相異步電動機(jī)工作原理2.2.2旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)結(jié)論：四極旋轉(zhuǎn)磁場在電流變化半周時，旋轉(zhuǎn)磁場在空間旋轉(zhuǎn)90°，由此可以推出在電流變化一周時，旋轉(zhuǎn)磁場在空間旋轉(zhuǎn)180°。2.2三相異步電動機(jī)工作原理2.2.2旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速（a）t=0

（b）t=π/3（c）t=2π/3（d）t=π厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)

p123456n1(r/min)300015001000750600500異步電動機(jī)磁極對數(shù)和對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速關(guān)系表2.2三相異步電動機(jī)工作原理2.2.2旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)旋轉(zhuǎn)磁場的方向是由三相電流的相序決定的，即把通入三相繞組中的電流相序任意調(diào)換其中的兩相，就可改變旋轉(zhuǎn)磁場的方向。2.2三相異步電動機(jī)工作原理2.2.3旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)(1)三相正弦交流電通入電動機(jī)定子的三相繞組，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場,旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速稱之為同步轉(zhuǎn)速;(2)旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體,產(chǎn)生感應(yīng)電勢；(3)轉(zhuǎn)子繞組中感生電流；(4)轉(zhuǎn)子電流在旋轉(zhuǎn)磁場中產(chǎn)生電磁力，形成電磁轉(zhuǎn)矩,電動機(jī)就轉(zhuǎn)動起來了。異步電動機(jī)工作原理2.2三相異步電動機(jī)工作原理2.2.4工作原理厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)

S是分析異步電動機(jī)運行情況的主要參數(shù)：（1）正常運行時，其s很小，一般s=0.01~0.05（2）起動瞬間，s=1（3）理想空載狀態(tài)，s=0（不能實現(xiàn)）設(shè)同步轉(zhuǎn)速為n，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速為n，則轉(zhuǎn)速差為n-n。

電動機(jī)的轉(zhuǎn)速差與同步轉(zhuǎn)速之比定義為異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)差率S。112.2三相異步電動機(jī)工作原理2.2.4工作原理厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)2.2三相異步電動機(jī)工作原理厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)2.2三相異步電動機(jī)工作原理厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)2.3三相異步電動機(jī)的銘牌銘牌定義:固定在產(chǎn)品止，主要用來記載產(chǎn)品的生產(chǎn)廠家及額定工作情況下的一些技術(shù)數(shù)據(jù)，以供正確使用而不致?lián)p壞設(shè)備。每臺電動機(jī)的機(jī)座上都裝有一塊銘牌，標(biāo)明電動機(jī)的型號、額定值和有關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)、繞組接線方式、防護(hù)等級等。2.3.1電動機(jī)的銘牌厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)2.3三相異步電動機(jī)的銘牌2.3.2銘牌信息識讀一、型號1、產(chǎn)品代號2、規(guī)格代號3、特殊環(huán)境代號4、補(bǔ)充代號厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)2.3三相異步電動機(jī)的銘牌2.3.2銘牌信息識讀二、額定值1、額定功率2、額定電壓3、額定電流4、額定頻率5、額定轉(zhuǎn)速6、效率7、功率因數(shù)8、連接方式厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)2.3三相異步電動機(jī)的銘牌2.3.2銘牌信息識讀三、絕緣耐熱等級絕緣等級AEBFHC絕緣材料允許溫度（℃）105o120o130o155o180o180o以上電機(jī)允許溫升（℃）65o80o90o115o140o140o以上厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)2.3三相異步電動機(jī)的銘牌2.3.2銘牌信息識讀四、工作制（1）連續(xù)工作制S1：按額定值可長時間持續(xù)使用運行。（2）短時工作制S2：只能在規(guī)定的時間內(nèi)按額定運行使用，我國規(guī)定的持續(xù)時間限值分為10min、30min、60min和90min四種。

（3）斷續(xù)周期工作制S3：電動機(jī)間歇運行，但可按一定周期重復(fù)運行，每周期（10min）包括一個運行時間和一個停止時間，運行時間與一個循環(huán)周期之比稱為負(fù)載持續(xù)率，用百分?jǐn)?shù)表示，我國規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載持續(xù)率為15%、25%、40%、60%。厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)2.3三相異步電動機(jī)的銘牌2.3.2銘牌信息識讀五、防護(hù)等級防護(hù)等級IP是指防護(hù)等級系統(tǒng)，IEC將電器依其防塵防濕氣之特性加以分級，例如IP54等。IP防護(hù)等級是由兩個數(shù)字所組成，第一位數(shù)字表明設(shè)備抗微塵的范圍，或者是人們在密封環(huán)境中免受危害的程度，代表防止固體異物進(jìn)入的等級，最高級別是6。第二位數(shù)字表明設(shè)備防水的程度，代表防止進(jìn)水的等級，最高級別是8。二者共同特點是數(shù)字越大表示其防護(hù)等級越高。厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)2.4三相異步電動機(jī)運行分析2.4.1三相異步電動機(jī)磁動勢一、定子磁動勢三相異步電動機(jī)定子繞組通入三相對稱電流，在電動機(jī)內(nèi)部空間合成旋轉(zhuǎn)磁動勢幅值為F1，表達(dá)式為

定子磁動勢F1在電動機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生磁通量，通過氣隙交鏈定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組的磁通量稱為主磁通φm，把不交鏈轉(zhuǎn)子繞組而只交鏈定子繞組本身的磁通叫漏磁通φ1σ，漏磁通主要在定子槽部和繞組端接處。厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)2.4三相異步電動機(jī)運行分析2.4.1三相異步電動機(jī)磁動勢二、轉(zhuǎn)子磁動勢當(dāng)三相異步電動機(jī)以轉(zhuǎn)速為n旋轉(zhuǎn)時，由轉(zhuǎn)子電流I2產(chǎn)生的三相合成旋轉(zhuǎn)磁動勢的幅值為F2，表達(dá)式

三相異步電動機(jī)帶負(fù)載時，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為n，同步轉(zhuǎn)速為n1，則轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)電動勢及電流的頻率為f2，其表達(dá)式為

厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)2.4三相異步電動機(jī)運行分析2.4.1三相異步電動機(jī)磁動勢二、轉(zhuǎn)子磁動勢轉(zhuǎn)子磁動勢對轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為n2s表達(dá)式為

厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)2.4三相異步電動機(jī)運行分析2.4.1三相異步電動機(jī)磁動勢三、合成磁動勢

三相異步電動機(jī)上的定子磁動勢F1和轉(zhuǎn)子磁動勢F2以相同的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向旋轉(zhuǎn)，根據(jù)三相異步電動機(jī)定子、轉(zhuǎn)子磁動勢的矢量關(guān)系，可用使用矢量疊加的方法合成，得到一個合成的磁動勢F0，其合成磁動勢可以表示為F0=F1+F2。

對于三相異步電動機(jī)，轉(zhuǎn)子在任何轉(zhuǎn)速情況下（除了n=n1這種情況），包括在n和n1轉(zhuǎn)向相同但是n>n1或者n和n1方向相反的情況下，定子磁動勢F1和轉(zhuǎn)子磁動勢F2始終與相同的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向旋轉(zhuǎn)。

厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)2.4三相異步電動機(jī)運行分析2.4.2旋轉(zhuǎn)磁場的感應(yīng)電動動勢一、旋轉(zhuǎn)磁場對定子繞組的作用

三相交流電通入三相定子繞組產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，旋轉(zhuǎn)磁場在靜止的定子繞組產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，表達(dá)式如下定子漏磁通φ1σ表現(xiàn)的漏電抗為X1，由于漏磁通是線性的，X1為常數(shù)，表達(dá)式為厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)2.4三相異步電動機(jī)運行分析2.4.2旋轉(zhuǎn)磁場的感應(yīng)電動動勢一、旋轉(zhuǎn)磁場對定子繞組的作用

當(dāng)外部電源電壓和電源頻率不變的時候，電動機(jī)的主磁通保持不變。厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)2.4三相異步電動機(jī)運行分析2.4.2旋轉(zhuǎn)磁場的感應(yīng)電動動勢二、旋轉(zhuǎn)磁場對轉(zhuǎn)子繞組的作用

旋轉(zhuǎn)磁場在轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，如果將轉(zhuǎn)子鎖住，轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)，這時候轉(zhuǎn)差s=1，轉(zhuǎn)子頻率f2等于定子頻率f1，這時轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動勢為E20，表達(dá)式為當(dāng)轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)動的時候，轉(zhuǎn)子電動勢最大；當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動后速度增加，轉(zhuǎn)差s減小，轉(zhuǎn)子電動勢變小。厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)2.4三相異步電動機(jī)運行分析2.4.2旋轉(zhuǎn)磁場的感應(yīng)電動動勢二、旋轉(zhuǎn)磁場對轉(zhuǎn)子繞組的作用

轉(zhuǎn)子的R2和X20基本不變，根據(jù)公式轉(zhuǎn)子的阻抗跟轉(zhuǎn)差有關(guān)，當(dāng)電動機(jī)啟動時，s最大，轉(zhuǎn)子阻抗Z2最大，隨速度的增加轉(zhuǎn)子阻抗Z2減小。厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)2.4三相異步電動機(jī)運行分析2.4.2旋轉(zhuǎn)磁場的感應(yīng)電動動勢二、旋轉(zhuǎn)磁場對轉(zhuǎn)子繞組的作用

厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)2.4三相異步電動機(jī)運行分析2.4.3三相異步電動機(jī)的功率關(guān)系

厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)2.4三相異步電動機(jī)運行分析2.4.3三相異步電動機(jī)的功率關(guān)系

例2—3

Y2-280S-6三相異步電動機(jī)輸出功率P2=45kW，電壓U1=380V，電流I1=86A，電動機(jī)功率因數(shù)cosφ=0.86，求輸入功率P1及效率η。解：1、三相異步電動機(jī)功率公式可得2、根據(jù)效率公式可得厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)2.4三相異步電動機(jī)運行分析2.4.4三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩關(guān)系

一、電動機(jī)轉(zhuǎn)矩平衡關(guān)系旋轉(zhuǎn)體上的轉(zhuǎn)矩T等于旋轉(zhuǎn)體上的機(jī)械功率P除以它的機(jī)械角速度Ω?？芍妱訖C(jī)轉(zhuǎn)子上總機(jī)械功率Pmec減去機(jī)械損耗功率Pm和附加損耗功率Pad。當(dāng)外部負(fù)載一定時，電動機(jī)轉(zhuǎn)速衡定；當(dāng)電動機(jī)空載時，外部沒有負(fù)載，所以T2=0，Tem=T0。厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)2.4三相異步電動機(jī)運行分析2.4.4三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩關(guān)系

二、電動機(jī)轉(zhuǎn)矩的計算旋轉(zhuǎn)體上的轉(zhuǎn)矩T等于旋轉(zhuǎn)體上的機(jī)械功率P除以它的機(jī)械角速度Ω。

P單位為kWP單位為W厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)2.4三相異步電動機(jī)運行分析2.4.4三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩關(guān)系

厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)2.4三相異步電動機(jī)運行分析2.4.5負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性

一、恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載（a）反抗性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載

（b）位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)2.4三相異步電動機(jī)運行分析2.4.5負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性

二、恒功率負(fù)載厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)2.4三相異步電動機(jī)運行分析2.4.5負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性

三、風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)（1）轉(zhuǎn)速特性n=f（P2）（2）轉(zhuǎn)矩特性Tem=f（P2）（3）定子電流特性I1=f(P2)（4）效率特性η=f(P2)（5）功率因數(shù)特性cosφ1=f(P2)概念：三相異步電動機(jī)的工作特性是指，在電動機(jī)的定子繞組加額定電壓，電壓的頻率又為額定值時，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速ｎ、定子電流I１、功率因數(shù)cosφ1、電磁轉(zhuǎn)矩Ｔ、效率η等與輸出功率P２的關(guān)系。2.5三相異步電動機(jī)的工作特性與機(jī)械特性2.5.1三相異步電動機(jī)的工作特性厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)2.5三相異步電動機(jī)的工作特性與機(jī)械特性2.5.2三相異步電動機(jī)的機(jī)械特性一、機(jī)械特性物理表達(dá)式二、機(jī)械特性參數(shù)表達(dá)式厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)2.5三相異步電動機(jī)的工作特性與機(jī)械特性2.5.2三相異步電動機(jī)的機(jī)械特性二、機(jī)械特性參數(shù)表達(dá)式

厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)2.5三相異步電動機(jī)的工作特性與機(jī)械特性2.5.2三相異步電動機(jī)的機(jī)械特性三、機(jī)械特性曲線特殊點

這里分析機(jī)械特性曲線在第一象限的A、B、C、D四個特殊點。厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)即n=0(或s=1)，電動機(jī)軸上產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩稱為啟動轉(zhuǎn)矩Tst。（1）通過分析可得啟動轉(zhuǎn)矩

（2）啟動轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩的比值

啟動點D1.2.5三相異步電動機(jī)的工作特性與機(jī)械特性2.5.2三相異步電動機(jī)的機(jī)械特性厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)理想空載點A2.即n=n1(或s=0)，此時轉(zhuǎn)子電流I2為零，故轉(zhuǎn)矩T=0。實際運行時，電動機(jī)轉(zhuǎn)速不可能達(dá)到n1，因此稱此點為理想空載運行點。對應(yīng)的轉(zhuǎn)速稱為額定轉(zhuǎn)速nN，此時的轉(zhuǎn)差率稱為額定轉(zhuǎn)差率sN，而電動機(jī)軸上產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩則稱為額定轉(zhuǎn)矩TN

。額定運行點B3.2.5三相異步電動機(jī)的工作特性與機(jī)械特性厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)臨界運行點C4.此時電動機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩最大，稱為最大轉(zhuǎn)矩Tm，該點轉(zhuǎn)速nc稱為臨界轉(zhuǎn)速。對應(yīng)于臨界轉(zhuǎn)速時的轉(zhuǎn)差率稱臨界轉(zhuǎn)差率sC

1電動機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩Tm要比額定轉(zhuǎn)矩TN大得多，通常用過載系數(shù)λm=Tm/TN來衡量電動機(jī)的過載能力。一般λm=1.8～2.5。2.5三相異步電動機(jī)的工作特性與機(jī)械特性2.5.2三相異步電動機(jī)的機(jī)械特性厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)2.5三相異步電動機(jī)的工作特性與機(jī)械特性2.5.2三相異步電動機(jī)的機(jī)械特性四、三相異步電動機(jī)的實際運行情況1、在機(jī)械特性曲線AC段運行情況AC段是電動機(jī)的穩(wěn)定工作區(qū)。2、在機(jī)械特性曲線CD段運行情況CD段是電動機(jī)的不穩(wěn)定工作區(qū)。厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)2.5三相異步電動機(jī)的工作特性與機(jī)械特性2.5.2三相異步電動機(jī)的機(jī)械特性五、人為機(jī)械特性三相異步電動機(jī)在額定電壓、額定頻率，不改變定子、轉(zhuǎn)子回路阻抗時的機(jī)械特性稱為固有機(jī)械特性。人為機(jī)械特性是改變電動機(jī)的某些參數(shù)，如改變電源電壓、電源頻率和在轉(zhuǎn)子回路中串入電阻。厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)2.5三相異步電動機(jī)的工作特性與機(jī)械特性2.5.2三相異步電動機(jī)的機(jī)械特性五、人為機(jī)械特性改變電源電壓人為機(jī)械特性

改變轉(zhuǎn)子回路電阻人為機(jī)械特性厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)2.5三相異步電動機(jī)的工作特性與機(jī)械特性2.5.2三相異步電動機(jī)的機(jī)械特性厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)2.6三相異步電動機(jī)的啟動

電動機(jī)從接通電源開始，轉(zhuǎn)子開始轉(zhuǎn)動到穩(wěn)定運行的過程稱為啟動過程，簡稱啟動。啟動電動機(jī)投入運行的第一步，是衡量電動機(jī)運行性能的一個重要指標(biāo)。啟動的主要問題1、啟動電流是額定電流的4~7倍。2、啟動轉(zhuǎn)矩并不大。厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)2.6三相異步電動機(jī)的啟動2.6.1三相鼠籠式異步電動機(jī)的啟動方式一、直接啟動

電動機(jī)在額定電壓下啟動稱為直接啟動，又稱為全壓啟動。其方法是三相刀開關(guān)、封閉式負(fù)荷開關(guān)或者接觸器帶電吸合方式將電動機(jī)直接接入額定電壓下啟動。直接啟動的優(yōu)點主要是：啟動方法最簡單，啟動設(shè)備少、投資小，啟動時電動機(jī)具有較大的啟動轉(zhuǎn)矩，能帶額定負(fù)載啟動。厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)2.6三相異步電動機(jī)的啟動2.6.1三相鼠籠式異步電動機(jī)的啟動方式一、直接啟動電動機(jī)采用直接啟動方法時應(yīng)滿足一定條件。1、容量小于7.5kW的電動機(jī)一般可采用直接啟動。這是因為小功率電動機(jī)啟動電流較小，且啟動快，一般說來，對電網(wǎng)、對電動機(jī)本身都不會造成影響。2、對于容量較大的電動機(jī)就要充分考慮電源的容量能否允許電動機(jī)直接啟動，可參考以下經(jīng)驗公式確定能否直接啟動。厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)2.6三相異步電動機(jī)的啟動2.6.1三相鼠籠式異步電動機(jī)的啟動方式二、降壓啟動——1、星-三角（Y-△）降壓啟動方法是：在啟動時先將定子繞組改接成星形，使加在每相繞組上的電壓降低到額定電壓的，從而降低了啟動電流；待電動機(jī)轉(zhuǎn)速升高接近額定轉(zhuǎn)速時，再將定子繞組接成三角形，使其在額定電壓下運行厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)2.6三相異步電動機(jī)的啟動2.6.1三相鼠籠式異步電動機(jī)的啟動方式二、降壓啟動——1、星-三角（Y-△）降壓啟動采用星-三角降壓啟動時，星形啟動電流IstY是三角形啟動電流Ist△的1/3，星形啟動轉(zhuǎn)矩TstY也減小為三角形啟動轉(zhuǎn)矩Tst△時的1/3。星-三角降壓啟動的優(yōu)點是不需要添置復(fù)雜的啟動設(shè)備，有少量啟動開關(guān)或接觸器等控制設(shè)備就可以實現(xiàn)，啟動設(shè)備簡單、成本低、能量損失小，所以這種方法有很廣泛的應(yīng)用意義。不足之處就是只能用于三角形連接的電動機(jī)，并且受轉(zhuǎn)矩下降影響電動機(jī)不能重載啟動。厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)2.6三相異步電動機(jī)的啟動2.6.1三相鼠籠式異步電動機(jī)的啟動方式二、降壓啟動——2、自偶變壓器降壓啟動啟動時利用自耦變壓器來降低加到電動機(jī)定子繞組上電源電壓，以減小啟動電流。優(yōu)點是：不論電動機(jī)的定子繞組采用Y或Δ接法都可以使用；啟動電壓可以選擇，廣泛應(yīng)用于啟動容量較大的電動機(jī)。缺點是：需要自耦變壓器、交流接觸器等啟動設(shè)備和元件，設(shè)備費用高，不宜頻繁啟動。厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)2.6三相異步電動機(jī)的啟動2.6.1三相鼠籠式異步電動機(jī)的啟動方式二、降壓啟動——3、定子串電抗啟動定子串電抗啟動有效的降低了啟動電流，但是啟動轉(zhuǎn)矩下降更多，所以只適用于空載或者輕載的時候。如果將電抗器換成電阻器構(gòu)成定子回路串電阻啟動，原理和串電抗器類似。但是電阻器的啟動過程中會消耗大量電能，對于中、大型異步電動機(jī)經(jīng)濟(jì)性不高。厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)2.6三相異步電動機(jī)的啟動2.6.1三相鼠籠式異步電動機(jī)的啟動方式二、降壓啟動——4、延邊三角形降壓啟動延邊三角形降壓啟動方式適用于正常運行時為三角形的接連的鼠籠式電動機(jī)。這種啟動方式具有星-三角降壓啟動設(shè)備簡單的優(yōu)點，又具有自耦變壓器降壓啟動可以調(diào)整啟動電壓的特點。但是，這種電動機(jī)的缺點是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，繞組抽頭較多。厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)2.6三相異步電動機(jī)的啟動2.6.2三相繞線式異步電動機(jī)的啟動方式一、轉(zhuǎn)子串接電阻啟動繞線式電動機(jī)是在轉(zhuǎn)子電路中串入電阻來啟動，如圖2—32所示。當(dāng)轉(zhuǎn)子回路串入適當(dāng)阻值的電阻，可以降低啟動電流，同時提高啟動轉(zhuǎn)矩，改善電動機(jī)的啟動性能。

厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)2.6三相異步電動機(jī)的啟動2.6.2三相繞線式異步電動機(jī)的啟動方式二、轉(zhuǎn)子串接頻敏變阻器啟動電路結(jié)構(gòu)與轉(zhuǎn)子串接電阻啟動相近，只是將啟動電阻器換成頻敏變阻器，

厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)2.6三相異步電動機(jī)的啟動2.6.3深槽式和雙鼠籠異步電動機(jī)一、深槽式異步電動機(jī)

深槽式異步電動機(jī)由于其槽狹而深，故正常工作時漏電抗較大，致使電動機(jī)功率因數(shù)、過載能力稍有降低。厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)2.6三相異步電動機(jī)的啟動2.6.3深槽式和雙鼠籠異步電動機(jī)二、雙鼠籠異步電動機(jī)

雙鼠籠異步電動機(jī)的啟動性能比深槽式電動機(jī)要好，但深槽式結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低。雙鼠籠異步電動機(jī)不足之處就是轉(zhuǎn)子漏抗較大，功率因數(shù)稍低，過載能力比普通鼠籠式異步電動機(jī)低，而且用銅量較多，制造工藝復(fù)雜，一般用于啟動轉(zhuǎn)矩要求較高的生產(chǎn)機(jī)械上。概念：電動機(jī)在拖動負(fù)載的工作中，只要電磁轉(zhuǎn)矩Tem與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n的方向相反，電動機(jī)就處于制動運行狀態(tài)。作用：是快速減速、停車或勻速下放重物。狀態(tài)：吸收機(jī)械能并轉(zhuǎn)換為電能，該電能消耗在電動機(jī)內(nèi)部或反饋回電網(wǎng)。分類：厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)能耗制動1.反接制動2.回饋制動3.2.7三相異步電動機(jī)的制動厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)能耗制動的過程2.示意圖2.7三相異步電動機(jī)的制動2.7.1能耗制動厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)能耗制動的特點3.能耗制動的優(yōu)點是制動力較強(qiáng)、制動平穩(wěn)、對電網(wǎng)影響小。缺點是需要一套直流電源裝置，而且制動轉(zhuǎn)矩隨電動機(jī)轉(zhuǎn)速的減小而減小。三相異步電動機(jī)能耗制動的機(jī)械特性2.7三相異步電動機(jī)的制動2.7.1能耗制動厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)電源反接制動一、電源反接制動是將三相電源線中任意兩相對調(diào)，改變電動機(jī)相序，使旋轉(zhuǎn)磁場反向旋轉(zhuǎn)。電動機(jī)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向與電動機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩方向相反，此時電動機(jī)產(chǎn)生的電磁力矩為制動力矩，加快電動機(jī)的減速。2.7三相異步電動機(jī)的制動2.7.2反接制動厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)電源反接制動一、對于反抗性負(fù)載，如果不在C點切斷電源，電動機(jī)會反向加速運行進(jìn)入第三象限，最后穩(wěn)定于D點，此時電動機(jī)是反向電動狀態(tài)。對于位能性恒轉(zhuǎn)矩性負(fù)載，電動機(jī)將沿曲線2進(jìn)入四象限，最后穩(wěn)定于E點，此時電動機(jī)處于回饋制動狀態(tài)。為了防止反轉(zhuǎn)，可在控制回路中加入一個速度繼電器，當(dāng)傳感器檢測到電動機(jī)速度為0時，及時切掉電動機(jī)的反相電源。2.7三相異步電動機(jī)的制動2.7.2反接制動厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)電源反接制動一、對于反抗性負(fù)載，如果不在C點切斷電源，電動機(jī)會反向加速運行進(jìn)入第三象限，最后穩(wěn)定于D點，此時電動機(jī)是反向電動狀態(tài)。對于位能性恒轉(zhuǎn)矩性負(fù)載，電動機(jī)將沿曲線2進(jìn)入四象限，最后穩(wěn)定于E點，此時電動機(jī)處于回饋制動狀態(tài)。為了防止反轉(zhuǎn)，可在控制回路中加入一個速度繼電器，當(dāng)傳感器檢測到電動機(jī)速度為0時，及時切掉電動機(jī)的反相電源。2.7三相異步電動機(jī)的制動2.7.2反接制動厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)倒拉反接制動二、倒拉反接制動主要適用于拖動位能性恒負(fù)載運行的三相繞線式異步電動機(jī)，也稱為轉(zhuǎn)子反向反接制動。倒拉反接制動主要應(yīng)用于起重設(shè)備勻速下放重物。2.7三相異步電動機(jī)的制動2.7.2反接制動厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)回饋制動原理：當(dāng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)子速度超過電動機(jī)同步磁場的旋轉(zhuǎn)速度時，轉(zhuǎn)子繞組所產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩的旋轉(zhuǎn)方向和轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向相反，電動機(jī)處于發(fā)電工作狀態(tài)，電磁轉(zhuǎn)矩起制動作用。注意：回饋制動方式并不是要使電動機(jī)停轉(zhuǎn)，而是限制電動機(jī)的轉(zhuǎn)速?；仞佒苿臃诸?.正向回饋制動2.負(fù)向回饋制動2.7三相異步電動機(jī)的制動2.7.3回饋制動厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)正向回饋制動1.過程1.定子繞組ＹＹ接方式，工作點為Ａ，轉(zhuǎn)速接近于2n1；2.把定子繞組接線改為△接方式以后，電動機(jī)運行點將從Ａ—Ｂ—Ｃ—Ｄ，最后穩(wěn)定運行在Ｄ點，轉(zhuǎn)速接近于n1。ＹＹ—△變極調(diào)速機(jī)械特性圖在降速過程中，電動機(jī)運行在第Ⅱ象限Ｂ—Ｃ這一段機(jī)械特性上時，轉(zhuǎn)速ｎ＞０，電磁轉(zhuǎn)矩Ｔ＜０，是制動運行狀態(tài)，稱之為正向回饋制動過程。2.7三相異步電動機(jī)的制動2.7.3回饋制動厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)反向回饋制動2.反向回饋制動運行時，電動機(jī)的功率關(guān)系與正向回饋制動過程一樣，電動機(jī)是一臺發(fā)電機(jī)，它把從負(fù)載位能減少而輸入的機(jī)械功率轉(zhuǎn)變?yōu)殡姽β剩缓蠡厮徒o電網(wǎng)。過程當(dāng)三相異步電動機(jī)拖動位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，電源為負(fù)相序時，運行于第Ⅳ象限，如圖中的Ｂ點，電磁轉(zhuǎn)矩Ｔ＞０，轉(zhuǎn)速ｎ＜０，稱為反向回饋制動運行。反向回饋制動圖2.7三相異步電動機(jī)的制動2.7.3回饋制動厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)2.8三相異步電動機(jī)的變極調(diào)速與變轉(zhuǎn)差調(diào)速由異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)差率公式可得

可知：要調(diào)節(jié)異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速有以下三種方法：（1）改變定子繞組的磁極對數(shù)P—變極調(diào)速。（2）改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)差率s—變轉(zhuǎn)差調(diào)速。（3）改變供電電網(wǎng)的頻率fl—變頻調(diào)速。1、調(diào)速范圍2、靜差度3、平滑性4、經(jīng)濟(jì)性厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)變極調(diào)速是通過改變繞組接線，從而使繞組內(nèi)電流方向改變，達(dá)到改變極對數(shù)的目的。這種方法只適用于專門設(shè)計的三相鼠籠型異步電動機(jī)。

三相變極多速異步電動機(jī)有雙速、三速、四速等多種，定子繞組常用的接線方法：（1）Y／YY接線方法（2）Δ／YY接線方法2.8.1三相異步電動機(jī)變極調(diào)速2.8三相異步電動機(jī)的變極調(diào)速與變轉(zhuǎn)差調(diào)速厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)定子上只裝一套三相繞組，如定子繞組從單星形聯(lián)結(jié)改成并聯(lián)的雙星形聯(lián)結(jié)，稱為星變雙星（Y-YY）。Y／YY接線方法1.對于Y-YY聯(lián)結(jié)方式而言，改變磁極對數(shù)后電動機(jī)的輸出功率和轉(zhuǎn)速增大了一倍，但是電動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩卻保持不變。2.8.1三相異步電動機(jī)變極調(diào)速2.8三相異步電動機(jī)的變極調(diào)速與變轉(zhuǎn)差調(diào)速厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)從三角形聯(lián)結(jié)改成雙星形聯(lián)結(jié)，稱為角變雙星（Δ／YY）。Δ／YY接線方法2.對于Δ／YY來說，改變磁極對數(shù)后電動機(jī)輸出功率基本保持不變，而電動機(jī)的轉(zhuǎn)速增加了一倍，轉(zhuǎn)矩則減小了一半。2.8.1三相異步電動機(jī)變極調(diào)速2.8三相異步電動機(jī)的變極調(diào)速與變轉(zhuǎn)差調(diào)速厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)優(yōu)點：簡單可靠，成本低，效率高，機(jī)械特性硬；缺點：調(diào)速時轉(zhuǎn)速幾乎是成倍變化的，不能實現(xiàn)均勻平滑的無級調(diào)速，能實現(xiàn)的速度擋不可能太多。變極調(diào)速2.8.1三相異步電動機(jī)變極調(diào)速2.8三相異步電動機(jī)的變極調(diào)速與變轉(zhuǎn)差調(diào)速厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)1.改變電源電壓變轉(zhuǎn)差率調(diào)速2.轉(zhuǎn)子回路串電阻2.8.2三相異步電動機(jī)變轉(zhuǎn)差率調(diào)速2.8三相異步電動機(jī)的變極調(diào)速與變轉(zhuǎn)差調(diào)速厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)改變電源電壓調(diào)速原理1.當(dāng)s一定時，T∝U2，改變U1得到一組不同的人為特性。因此，改變異步電動機(jī)的定子電壓也就是改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩和機(jī)械特性，從而實現(xiàn)調(diào)速，這是一種比較簡單的方法。2.8.2三相異步電動機(jī)變轉(zhuǎn)差率調(diào)速2.8三相異步電動機(jī)的變極調(diào)速與變轉(zhuǎn)差調(diào)速厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)改變電源電壓調(diào)速的應(yīng)用2.（1）恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載TL時，可得到不同的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速，如圖中的A，B，C點。改變電壓時速度變化不大，而最大轉(zhuǎn)矩卻迅速減小，所以調(diào)速范圍非常有限。（2）風(fēng)機(jī)水泵類的負(fù)載時，可得到圖A`，B`，C`點。電動機(jī)可以穩(wěn)定運行在機(jī)械特性的任何一點，調(diào)壓調(diào)速范圍寬。2.8.2三相異步電動機(jī)變轉(zhuǎn)差率調(diào)速2.8三相異步電動機(jī)的變極調(diào)速與變轉(zhuǎn)差調(diào)速厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)1.調(diào)速方法比較簡單。2.拖動恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載時，調(diào)速范圍很小，實用價值低。3.風(fēng)機(jī)泵類負(fù)載，降壓調(diào)速有較好調(diào)速效果。4.低速時，機(jī)械性能太軟，調(diào)速范圍和靜差率達(dá)不到要求。5.采用下述閉環(huán)控制系統(tǒng)的調(diào)速范圍一般為10∶1。改變電源電壓調(diào)速方法的特點3.2.8.2三相異步電動機(jī)變轉(zhuǎn)差率調(diào)速2.8三相異步電動機(jī)的變極調(diào)速與變轉(zhuǎn)差調(diào)速厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)繞線式異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻的機(jī)械特性如圖所示。轉(zhuǎn)子串電阻時同步轉(zhuǎn)速和最大轉(zhuǎn)矩Tm不變，臨界轉(zhuǎn)差率增大。轉(zhuǎn)子回路串電阻調(diào)速原理1.轉(zhuǎn)子串聯(lián)電阻調(diào)速的機(jī)械特性2.8.2三相異步電動機(jī)變轉(zhuǎn)差率調(diào)速2.8三相異步電動機(jī)的變極調(diào)速與變轉(zhuǎn)差調(diào)速厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)轉(zhuǎn)子回路串電阻調(diào)速的特點2.1.設(shè)備簡單，主要用于中、小容量的繞線式異步電動機(jī)。2.轉(zhuǎn)子繞組需經(jīng)過電刷引出，屬于有級調(diào)速，平滑性差；3.由于轉(zhuǎn)子中電流很大，在串接電阻上產(chǎn)生很大損耗，所以電動機(jī)的效率很低。4.機(jī)械特性較軟，調(diào)速精度差。2.8.2三相異步電動機(jī)變轉(zhuǎn)差率調(diào)速2.8三相異步電動機(jī)的變極調(diào)速與變轉(zhuǎn)差調(diào)速厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)2.9.1定子繞組的首尾判別與連接2.9三相異步電動機(jī)實訓(xùn)操作三相異步電動機(jī)的三相繞組共有6個端子（抽頭），當(dāng)電動機(jī)的繞組重新繞制后必須分清6個端子的首尾情況才能接線。如果未分清6個端子的首尾情況盲目接線，可能導(dǎo)致電動機(jī)被燒毀。電動機(jī)首尾順序的判斷方法有很多種，簡單方便的是直流法和剩磁法。厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)2.9.1定子繞組的首尾判別與連接2.9三相異步電動機(jī)實訓(xùn)操作實訓(xùn)任務(wù)

1、掌握三相異步電動機(jī)首尾判別的方法。2、熟悉三相異步電動機(jī)首尾判別的操作過程。實訓(xùn)設(shè)備1、三相異步電動機(jī)1臺。2、萬用表1塊。3、干電池1節(jié)。4、電工常用工具1套、導(dǎo)線若干。厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)2.9.1定子繞組的首尾判別與連接2.9三相異步電動機(jī)實訓(xùn)操作一、直流法1、把指針式萬用表打到毫安檔，然后接到繞組1（三相繞組任意相假設(shè)編號）的兩端。2、將繞組2的兩端去觸碰電池正負(fù)極，觀察接通電池的瞬間萬用表的指針方向。如果萬用表正偏，那么與電池負(fù)極所接觸的繞組2的線端與萬用表正極所接的繞組1的線端同為首端或尾端（同名端）；反偏則電池正極所接觸的繞組2的線端與萬用表正極所接的繞組1的線端同為首端或尾端。3、同樣方法對繞組3進(jìn)行同名端檢測，首尾就出來了。厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)2.9.1定子繞組的首尾判別與連接2.9三相異步電動機(jī)實訓(xùn)操作二、剩磁法1、任意的將三相繞組的一個線端短接在一起（也就是將每一相任意拿出的一個線端短接在一起），剩下的三個線端也短接起來，這樣就出現(xiàn)兩個短接點。2、將萬用表撥到毫安電壓擋，表筆分別接到電動機(jī)繞組的兩個短接點上。3、用力轉(zhuǎn)動電動機(jī)，注意觀察萬用表的指針是否會動。如果指針有擺動，則說明首尾有一相搞錯，這時就把其中一個繞組的兩線端對調(diào)一下位置，再試一遍，直到電動機(jī)轉(zhuǎn)動而表筆指針不擺動時，一組為頭一組為尾。厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)2.9.2電動機(jī)的絕緣檢查2.9三相異步電動機(jī)實訓(xùn)操作實訓(xùn)任務(wù)1、掌握兆歐表的使用方法。2、熟練運用兆歐表檢查電動機(jī)絕緣情況。實訓(xùn)設(shè)備1、三相異步電動機(jī)1臺。2、兆歐表1塊。3、萬用表1塊。4、電工常用工具1套、導(dǎo)線若干。厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)2.9.2電動機(jī)的絕緣檢查2.9三相異步電動機(jī)實訓(xùn)操作實訓(xùn)操作1、斷開被測電動機(jī)電源，并進(jìn)行短路接地放電，然后將電動機(jī)接線盒內(nèi)6個端頭的聯(lián)片拆開。2、對兆歐表進(jìn)行一次開路和短路試驗。開路試驗，兆歐放平，先不接線，搖動兆歐表，表針應(yīng)指向“∞”處。短路試驗，將表上地級（E）、線路（L）的兩接線柱用的試夾短接，慢慢搖動手柄，表針應(yīng)指向“0”處。3、測量電動機(jī)三相繞組之間的電阻。將兩測試夾分別接到任意兩相繞組的任一端頭上，平放搖表，以每分鐘120轉(zhuǎn)的勻速搖動兆歐表一分鐘后，讀取表針穩(wěn)定的指示值。4、用同樣方法，依次測量每相繞組與機(jī)殼的絕緣電阻值。但應(yīng)注意，地級（E）接線柱，應(yīng)接到機(jī)殼上無絕緣的地方。5、繞組的匝間絕緣的檢測，可用萬用表進(jìn)行。分別測量三個繞組的直流電阻，若某相繞組的直流電阻明顯偏小，則可認(rèn)為該繞組存在匝間短路情況。厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)2.9.3三相異步電動機(jī)的反轉(zhuǎn)與降壓啟動2.9三相異步電動機(jī)實訓(xùn)操作實訓(xùn)任務(wù)1、掌握三相異步電動機(jī)的反轉(zhuǎn)方法。2、掌握三相異步電動機(jī)的降壓啟動方法。3、觀察不同的啟動方法下，啟動電流的變化。實訓(xùn)設(shè)備1、三相異步電動機(jī)1臺，Y2-80M2-4型，功率0.75kW。2、萬用表1塊。3、倒順開關(guān)1個，HY2-8。4、星—三角降壓啟動器1臺。5、組合開關(guān)1臺6、斷路器1個。7、電工常用工具1套、導(dǎo)線若干。厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)2.9.3三相異步電動機(jī)的反轉(zhuǎn)與降壓啟動2.9三相異步電動機(jī)實訓(xùn)操作二、星—三角降壓啟動1、按圖2—48安裝電路。2、將QF斷開，QS的手柄扳到中間位置，后QF閉合接通交流電源。3、在測量點處安上鉗形萬用表來測量啟動電流。4、QS扳到“星形連接”時，電動機(jī)在繞組星形連接啟動，記錄鉗形萬用表測量的電流大小。電動機(jī)穩(wěn)定運行后，將QS的手柄扳到中間位置。5、QS扳到“三角形連接”時，電動機(jī)在繞組三角形連接啟動，記錄鉗形萬用表測量的電流大小。將兩次測量的大小進(jìn)行對比。厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)2.9.4繞線式異步電動機(jī)調(diào)速2.9三相異步電動機(jī)實訓(xùn)操作實訓(xùn)任務(wù)1、掌握繞線式異步電動機(jī)的串電阻調(diào)速方法。2、記錄調(diào)速時的電流變化情況。實訓(xùn)設(shè)備1、三相繞線異步電動機(jī)1臺。2、鉗形萬用表1塊。3、開關(guān)多個。4、電阻多個。6、斷路器1個。7、電工常用工具1套、導(dǎo)線若干。厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)2.9.4繞線式異步電動機(jī)調(diào)速2.9三相異步電動機(jī)實訓(xùn)操作1、按圖2-50安裝電路，閉合開關(guān)K1、K2、K3。2、合上電源開關(guān)，電動機(jī)全壓起動，記錄鉗形萬用表讀數(shù)。3、待電動機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后，斷開K1（5Ω串入轉(zhuǎn)子回路），觀察電動機(jī)轉(zhuǎn)速變化情況，待電動機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后，再斷開K2（10Ω串入轉(zhuǎn)子回路），最后斷開K3。4、記錄不同阻值時的轉(zhuǎn)速和電流情況。本線路也可以實驗繞線式電動機(jī)串電阻啟動情況，學(xué)生可以自行設(shè)計操作過程。項目三變頻調(diào)速技術(shù)《電機(jī)與驅(qū)動技術(shù)》掌握三相異步電動機(jī)變頻調(diào)速的原理。1了解變頻器的結(jié)構(gòu)和工作過程2學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握三菱FR-E700變頻器的端子和參數(shù)功能3能完成三菱FR-E700變頻器的基本操作4厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)3.1三相異步電動機(jī)變頻調(diào)速原理變頻調(diào)速：改變?nèi)喈惒诫妱訖C(jī)電源頻率f1，可以改變旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)調(diào)速目的。目前是交流電動機(jī)調(diào)速的主要方式。電動機(jī)額定頻率稱為基頻基頻向下調(diào)速基頻向上調(diào)速厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)E1——定子繞組的感應(yīng)電動勢有效值

N1——定子每相繞組的匝數(shù)KN1——定子繞組的繞組系數(shù)，KN1<1?1——定子繞組感應(yīng)電動勢的頻率，即電源的頻率Φm——主磁通電機(jī)正常運行時，定子漏阻抗壓降很小，可認(rèn)為U1≈E1E1=4.44?1N1KN1Φm=U1-

U式中:定子電壓漏阻抗壓降3.1三相異步電動機(jī)變頻調(diào)速原理厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)（1）U1≈E1不變時由E1≈U1∝?1Φm

知，?1↓→Φm↑→電動機(jī)磁路過飽和，導(dǎo)致過大的勵磁電流，電動機(jī)因繞組過熱而損壞。（2）U1≈E1不變時由E1≈U1∝?1Φm

知，?1

↑

→Φm↓，鐵芯利用不充分，同樣的轉(zhuǎn)子電流下，電磁轉(zhuǎn)矩T↓

，電動機(jī)的負(fù)載能力下降，電動機(jī)的容量得不到充分利用。因此，為維持電動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩不變，必須使主磁通Φm

不變，即:U1?1=恒值E1?1=結(jié)論:變頻調(diào)速的條件是主磁通Φm保持不變3.1三相異步電動機(jī)變頻調(diào)速原理3.1.1基頻以下調(diào)速厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)理想空載轉(zhuǎn)速：隨頻率的下降面變小。頻率在額定頻率附近下調(diào)時，最大轉(zhuǎn)矩可以近似認(rèn)為不變。頻率不同時，最大轉(zhuǎn)矩點對應(yīng)的轉(zhuǎn)差恒定，所以穩(wěn)定工作區(qū)的機(jī)械特性基本是平行的。3.1三相異步電動機(jī)變頻調(diào)速原理3.1.1基頻以下調(diào)速厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)從基頻向下調(diào)的變頻調(diào)速，保持U1/f1=恒值，即恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。當(dāng)f較低時，U

不能忽略，使I1↓→Φm↓→Tm↓可用提高U1來補(bǔ)償U(kuò)的影響，使E1/?1不變，即Φm不變，這種控制方法稱為電壓補(bǔ)償，也稱為轉(zhuǎn)矩提升。3.1三相異步電動機(jī)變頻調(diào)速原理3.1.1基頻以下調(diào)速厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)額定頻率以上調(diào)頻時，理想空載轉(zhuǎn)速增大，最大轉(zhuǎn)矩大幅減小。最大轉(zhuǎn)矩點對應(yīng)的轉(zhuǎn)差幾乎不變，但由于最大轉(zhuǎn)矩減小很多，所以機(jī)械特性斜度加大，特性變軟。當(dāng)f大于額定頻率時，U1

保持不變，f↑→Φm↓（屬于弱磁調(diào)速）→電磁轉(zhuǎn)矩T

↓

→P不變，屬于恒功率調(diào)速。3.1三相異步電動機(jī)變頻調(diào)速原理3.1.2基頻以上調(diào)速厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)3.1三相異步電動機(jī)變頻調(diào)速原理3.1.2基頻以上調(diào)速f1＜f1N

U1?1=constΦm不變，屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。

f1＞f1N

U1

=constΦm變小，電動機(jī)的功率不變，屬于恒功率調(diào)速P=T（↓）ω（↑）=const當(dāng)f較低時，U不能忽略通常U1

以保持Tm不變（電壓補(bǔ)償）Tm厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)1.調(diào)速范圍大。3.運行時ｓ小，效率高。2.轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性好。4.頻率ｆ連續(xù)調(diào)節(jié)，變頻調(diào)速為無級調(diào)速。13.1三相異步電動機(jī)變頻調(diào)速原理3.1.2基頻以上調(diào)速厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)交—交變頻器是把一種頻率的交流電直接變換為另一種頻率的交流電，中間不經(jīng)過直流環(huán)節(jié)，又稱為周波變換器。按變換環(huán)節(jié)分類一按變換環(huán)節(jié)來分可以分為交-交直接變頻器和交-直-交間接變頻器。交-交直接變頻器結(jié)構(gòu)圖3.2變頻器基礎(chǔ)3.2.1變頻器的分類厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)交—直—交變頻器首先將恒定50Hz的交流經(jīng)整流，變換成直流，經(jīng)過濾波，再將平滑的直流逆變成頻率可調(diào)的交流。整流逆變直流電壓電源電壓輸出電壓輸出電壓的平均值是正弦波正弦波ＰＷＭ（脈寬調(diào)制）控制方式交—直—交變頻器采用不可控整流器整流，脈沖調(diào)制逆變器同時調(diào)壓調(diào)頻的控制方式。輸出波形已經(jīng)非常逼近正弦波，成為當(dāng)今最有前途的一種調(diào)壓調(diào)頻控制方法。變頻器的電壓波形變化按變換環(huán)節(jié)分類一3.2變頻器基礎(chǔ)3.2.1變頻器的分類厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)中間環(huán)節(jié)是電感很大的電抗器濾波，電源阻抗很大，直流環(huán)節(jié)中的電流ID可近似于恒定，逆變器輸出電流隨之恒定，相當(dāng)于理想的電流源，稱為交—直—交電流型變頻器。按直流電路濾波方式分類二交-直-交變頻器中間直流環(huán)節(jié)的儲能元件可以是電容或是電感，據(jù)此，變頻器分成電壓型變頻器和電流型變頻器兩大類。電流型變頻器3.2變頻器基礎(chǔ)3.2.1變頻器的分類厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)電壓型變頻器中間環(huán)節(jié)是大電容器濾波，使直流側(cè)電壓UD恒定，變頻器的輸出電壓隨之恒定，相當(dāng)于理想的電壓源，稱為交-直-交電壓型變頻器?，F(xiàn)在使用的變頻器大多都屬于電壓型按直流電路濾波方式分類二3.2變頻器基礎(chǔ)3.2.1變頻器的分類厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)1、單進(jìn)三出變頻器這種變頻器的輸入側(cè)為單相交流電源，輸出側(cè)是三相交流電。這種變頻器主要針對家用電器或者無法提供三相電源的場合設(shè)計。由于采用單相供電，變頻器的輸出功率比較小。按輸入電源相數(shù)分類三按輸入電源相數(shù)可分為單進(jìn)三出變頻器和三進(jìn)三出變頻器。2、三進(jìn)三出變頻器這種變頻器的輸入側(cè)和輸出側(cè)均是三相交流電，在工業(yè)中應(yīng)用最多。3.2變頻器基礎(chǔ)3.2.1變頻器的分類厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)能夠適用于所有負(fù)載的變頻器，就是通用變頻器。尤其是控制手段的全數(shù)字化，利用了微型計算機(jī)的巨大的信息處理能力，其軟件功能不斷強(qiáng)化，使變頻裝置的靈活性和適應(yīng)性不斷增強(qiáng)?，F(xiàn)在中小容量的一般用途的變頻器已經(jīng)實現(xiàn)了通用化。按用途分類四分為通用變頻器和專用變頻器。變頻器在各行各業(yè)應(yīng)用很多，根據(jù)各行業(yè)應(yīng)用的特點設(shè)計成專用變頻器不少。它包含風(fēng)型專用變頻器、水泵專用變頻器、重載專用變頻器、注塑機(jī)專用變頻器等。例如水泵專用變頻器，針對水泵恒壓節(jié)能控制設(shè)計，可實現(xiàn)一托一分時段多點壓力定時功能。3.2變頻器基礎(chǔ)3.2.1變頻器的分類厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)脈幅調(diào)制可控整流器調(diào)壓，逆變器調(diào)頻，調(diào)壓和調(diào)頻分別在兩個不同的環(huán)節(jié)上進(jìn)行，控制復(fù)雜，較少采用。按輸出電壓的調(diào)制方式分類五PAM變頻器主電路原理圖3.2變頻器基礎(chǔ)3.2.1變頻器的分類厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)按控制方式分類六根據(jù)變頻控制方式的不同，變頻器大致可以分4類：U/f控制變頻器轉(zhuǎn)差頻率控制變頻器矢量控制變頻器直接轉(zhuǎn)矩控制變頻器3.2變頻器基礎(chǔ)3.2.1變頻器的分類厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)1.U/f控制變頻器1.U/f控制方式是指在變頻調(diào)速過程中為了保持主磁通的恒定，而使U/f=常數(shù)的控制方式，這是變頻器的基本控制方式。優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，成本低，機(jī)械特性硬度好，可滿足一般傳動平滑調(diào)速的需要。缺點：是低頻運行時，電動機(jī)容易出現(xiàn)輸出轉(zhuǎn)矩不足，必須進(jìn)行轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償；開環(huán)運行時，控制性能相對差些。轉(zhuǎn)差頻率控制方式2.是通過檢測電動機(jī)的實際轉(zhuǎn)速，根據(jù)設(shè)定頻率與實際頻率的差連續(xù)調(diào)節(jié)輸出頻率，在控制速度的同時，控制電動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。優(yōu)點：閉環(huán)控制，控制電動機(jī)轉(zhuǎn)速精度的比較高，優(yōu)于U/f控制方式。缺點：多用于專用變頻器上，通用性相對較差。3.2變頻器基礎(chǔ)厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)矢量控制方式3.分別對異步電動機(jī)的勵磁電流和轉(zhuǎn)矩電流進(jìn)行控制，從而達(dá)到控制異步電動機(jī)轉(zhuǎn)距的目的。優(yōu)點：動態(tài)響應(yīng)快，調(diào)速范圍寬，低頻轉(zhuǎn)矩大，轉(zhuǎn)矩控制精確、控制靈活。缺點：是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，通用性差，只能帶一臺電動機(jī)。目前在各種高端變頻器上普遍采用矢量控制方式。直接轉(zhuǎn)矩控制方式4.直接轉(zhuǎn)矩控制變頻器是直接在定子坐標(biāo)系下分析交流電動機(jī)的數(shù)學(xué)模型，控制電動機(jī)的磁鏈和轉(zhuǎn)矩。優(yōu)點：轉(zhuǎn)矩動態(tài)響應(yīng)好，控制結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計簡便。缺點：是低速區(qū)電流和磁鏈的畸變嚴(yán)重，低速時轉(zhuǎn)矩脈動大，因此調(diào)速范圍減小。3.2變頻器基礎(chǔ)厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)3.2變頻器基礎(chǔ)3.2.2交—直—交變頻器的結(jié)構(gòu)變頻器為了實現(xiàn)控制信號作用下變換交流電頻率及電壓，控制交流電動機(jī)轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩，將電力電子技術(shù)和微處理技術(shù)結(jié)合起來，同時完成對電能的轉(zhuǎn)換和信息的處理。厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)3.2變頻器基礎(chǔ)3.2.2交—直—交變頻器的結(jié)構(gòu)一、變頻器主電路厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)3.2變頻器基礎(chǔ)3.2.2交—直—交變頻器的結(jié)構(gòu)二、控制電路厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)3.2變頻器基礎(chǔ)3.2.3變頻器原理一、直流變成交流厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)3.2變頻器基礎(chǔ)3.2.3變頻器原理二、交流電壓的改變1、脈幅調(diào)制方式（PAM）脈幅調(diào)制（pulseamplitudemodulation，PAM）是一種通過改變直流電壓的幅值進(jìn)行輸出電壓調(diào)節(jié)的方式。2、脈寬調(diào)制方式（PWM）脈寬調(diào)制（pulsewidthmodulation，PWM）是靠改變逆變電路中電力電子元件的導(dǎo)通、截止時間（脈沖寬度）來控制輸出交流電壓的有效值，通過改變逆變電路的換流速度來控制其輸出頻率。厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)3.2變頻器基礎(chǔ)3.2.3變頻器原理二、交流電壓的改變2、脈寬調(diào)制方式（PWM）厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)3.2變頻器基礎(chǔ)3.2.3變頻器原理二、交流電壓的改變3、正弦脈寬調(diào)制方式（SPWM）將脈沖寬度和占空比大小按正弦波規(guī)律變化就得到了正弦脈寬調(diào)制。圖中的半個周期正弦波分成12等份，每一等份的面積就是正弦曲線與橫軸包圍的面積，用一個面積相等的矩形脈沖代替，每一個矩形脈沖的幅值相同，脈沖中點正對每等份的中點。厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)3.2變頻器基礎(chǔ)3.2.3變頻器原理二、交流電壓的改變（1）單極性正弦波作為基準(zhǔn)的調(diào)制波，調(diào)制信號稱為載波，在變頻器中用等腰三角形波作載波。厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)3.2變頻器基礎(chǔ)3.2.3變頻器原理二、交流電壓的改變（2）雙極性雙極性SPWM與單極性SPWM不同，采用的三角形載波是雙極性的，得到的輸出脈沖也是雙極性的。厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)3.3三菱FR-E700變頻器3.3.1三菱變頻器三菱變頻器市場上廣泛應(yīng)用，主要包括是FR-700和FR-800兩大體系。其中FR-700又分為FR-A700、FR-D700、FR-E700和FR-F700四個系列。FR-700系列變頻器在端子功能、參數(shù)設(shè)定、操作等方面基本一致，使用者只需要學(xué)習(xí)一種類型的變頻器即可。厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)3.3三菱FR-E700變頻器3.3.2三菱FR-E700系列變頻器接線端子厚德|博學(xué)|篤行|樂業(yè)3.3三菱FR-E700變頻器3.3.2三菱FR-E700系列變頻器接線端子端子記號名

稱功能說明R/L1、S/L