三相異步電動(dòng)機(jī)的電力拖動(dòng)2PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1 三相異步電動(dòng)機(jī)的電力拖動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)的電力拖動(dòng)2 1. 1. 機(jī)械特性的特點(diǎn)、表達(dá)式機(jī)械特性的特點(diǎn)、表達(dá)式 3. 3. 三相異步電動(dòng)機(jī)的常用起動(dòng)方法、特三相異步電動(dòng)機(jī)的常用起動(dòng)方法、特 點(diǎn)和適用范圍點(diǎn)和適用范圍 l 重點(diǎn)重點(diǎn)： 2. 2. 三相異步電動(dòng)機(jī)的人為機(jī)械特性三相異步電動(dòng)機(jī)的人為機(jī)械特性 返 回 4. 4. 三相異步電動(dòng)機(jī)的各種調(diào)速方法、原三相異步電動(dòng)機(jī)的各種調(diào)速方法、原 理和應(yīng)用理和應(yīng)用 5. 5. 三相異步電動(dòng)機(jī)的各種制動(dòng)方法、原三相異步電動(dòng)機(jī)的各種制動(dòng)方法、原 理和應(yīng)用理和應(yīng)用 第1頁(yè)/共79頁(yè) 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 第2頁(yè)/共79頁(yè) 異步機(jī)異步機(jī) 變極調(diào)速變極調(diào)速適用

2、鼠籠電機(jī)適用鼠籠電機(jī) (改變定子極改變定子極 對(duì)數(shù)對(duì)數(shù)p調(diào)速調(diào)速) 變轉(zhuǎn)差率變轉(zhuǎn)差率 s 調(diào)速調(diào)速 調(diào)壓調(diào)調(diào)壓調(diào) 速速 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( (串級(jí)調(diào)速串級(jí)調(diào)速) ) 變頻調(diào)速變頻調(diào)速 (改變電源改變電源 頻率頻率f1調(diào)速調(diào)速) 變頻機(jī)變頻機(jī) 組組 交交直直交變交變 頻頻 交交交變交變 頻頻 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 由異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速公式由異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速公式 1 1 60 11 f nn (s)(s) p 適用繞線轉(zhuǎn)適用繞線轉(zhuǎn) 子子 第3頁(yè)/共79頁(yè) 改變電動(dòng)機(jī)的電壓改變電動(dòng)機(jī)的電壓 時(shí)，時(shí)

3、， n1、sm不變，T、Tm 均與U1的平方成正比變 化，機(jī)械特性為機(jī)械特性為 1.改變定子電壓調(diào)速 6.5.1 改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速 特點(diǎn)：在調(diào)速過程中均產(chǎn)生大量的轉(zhuǎn)差功率，并消耗在轉(zhuǎn)子電路上， 使轉(zhuǎn)子發(fā)熱。 常用的改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速方法有：改變定子電壓調(diào)速、轉(zhuǎn)子回路串電 阻調(diào)速、電磁轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速及串級(jí)調(diào)速。除串級(jí)調(diào)速外，調(diào)速的經(jīng) 濟(jì)性都較差。 U1n s 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 第4頁(yè)/共79頁(yè) 拖動(dòng)風(fēng)機(jī)泵類負(fù)載：轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)速降低而減小的負(fù)載。A點(diǎn)為固有機(jī)械特性上的運(yùn)行點(diǎn)，B和C點(diǎn)為降低電壓后的運(yùn)行點(diǎn)。 特點(diǎn)：調(diào)速范圍較大； ns j j2 j j1 cosj j1，又因T=CTmI2co

4、sj j2，T不變時(shí)，j j2cosj j2I2 。存在低速時(shí)功率因數(shù)低(cosj1低)，電流大(I2大)的問題，應(yīng)用不普遍。 不適用恒功率負(fù)載。 拖動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載：A點(diǎn)為固有機(jī)械特性上的運(yùn)行點(diǎn)，B和C點(diǎn)為降低電壓后的運(yùn)行點(diǎn)。 特點(diǎn)：調(diào)速方法比較簡(jiǎn)單； 電壓進(jìn)一步降低，最大轉(zhuǎn)矩減小很快，即使負(fù)載特性與機(jī)械特性有交 點(diǎn)，負(fù)載能力嚴(yán)重下降，若負(fù)載稍有波動(dòng)，電機(jī)就會(huì)停轉(zhuǎn)； 對(duì)于轉(zhuǎn)子電阻為正常值如一般的鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)，調(diào)速范圍很窄，實(shí) 用價(jià)值不高。 可以采取增加轉(zhuǎn)子電阻如采用高轉(zhuǎn)差率或繞 線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)和引入速度閉環(huán)加以改善。 如何使電動(dòng)機(jī)有較寬如何使電動(dòng)機(jī)有較寬 的調(diào)速范圍？的調(diào)速范圍？ 下 頁(yè)上 頁(yè)

5、返 回 第5頁(yè)/共79頁(yè) n高轉(zhuǎn)差率電動(dòng)機(jī)或在繞線型異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串固定電阻 高轉(zhuǎn)差率電動(dòng)機(jī)，如高轉(zhuǎn)差率鼠籠電 機(jī)、實(shí)心轉(zhuǎn)子電機(jī)、雙層轉(zhuǎn)子電機(jī)等。 調(diào)速范圍增寬，但降壓后特性變軟。 高速運(yùn)行時(shí)，由于轉(zhuǎn)差率較普通電機(jī) 的大，運(yùn)行效率要低些。低速運(yùn)行時(shí) 過載能力差，運(yùn)行的穩(wěn)定性差常不能 滿足生產(chǎn)工藝的要求；且由于降低了 供電電壓，為保持恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，需要 更大的電流，除降低效率外，還應(yīng)注 意過熱的問題。 為了提高調(diào)壓調(diào)速機(jī)械特性的硬度，采用速度閉環(huán)控制系統(tǒng)為了提高調(diào)壓調(diào)速機(jī)械特性的硬度，采用速度閉環(huán)控制系統(tǒng) 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 第6頁(yè)/共79頁(yè) 當(dāng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行于圖所示的A點(diǎn)時(shí)，這時(shí)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩為TL，

6、系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)。當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩變?yōu)門L時(shí)，若沒有轉(zhuǎn)速 反饋(稱開環(huán))，電動(dòng)機(jī)電壓不變，轉(zhuǎn)速應(yīng)由A點(diǎn)沿同一條機(jī) 械特性降為C點(diǎn)穩(wěn)定運(yùn)行。 n調(diào)壓調(diào)速的閉環(huán)控制原理 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 第7頁(yè)/共79頁(yè) 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 第8頁(yè)/共79頁(yè) 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 u=u*- - u 第9頁(yè)/共79頁(yè) 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 第10頁(yè)/共79頁(yè) 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 第11頁(yè)/共79頁(yè) 在繞線式異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子回路串 入對(duì)稱電阻，理想空載轉(zhuǎn)速n1不變， 最大轉(zhuǎn)矩Tm不變，臨界轉(zhuǎn)差率正比 于轉(zhuǎn)子總電阻，r2sm 。假設(shè)轉(zhuǎn) 子繞組本身電阻為r2，串入不同電阻 時(shí)，其機(jī)械特性如圖所示。當(dāng)拖動(dòng) 恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，且為額定負(fù)

7、載轉(zhuǎn)矩TN， 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率發(fā)生明顯變化。顯 然，所串電阻越大，轉(zhuǎn)速越低。 2.轉(zhuǎn)子回路串電阻調(diào)速 n調(diào)速原理調(diào)速原理 調(diào)速過程：串電阻瞬間調(diào)速過程：串電阻瞬間 LssLs TTTIEsnTTTIR 2222 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 第12頁(yè)/共79頁(yè) 大，效率低。 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 h h (1- - s) PM/PM=1- - s=n/n1n 第13頁(yè)/共79頁(yè) n調(diào)速方式調(diào)速方式 對(duì)于異步電動(dòng)機(jī)而言，當(dāng)電源電壓仍為額定電壓時(shí)，氣隙磁通基本 保持不變，如果調(diào)速前轉(zhuǎn)子電流為額定值，希望調(diào)速后仍為額定值， 則有： 2 2 2 22 2 2 2 22 )/(/)/ )(/xsrExsRrE N R

8、是轉(zhuǎn)子回路所串聯(lián)的電阻是轉(zhuǎn)子回路所串聯(lián)的電阻 必然有： N s r s Rr 22 )()/(2 / 2 21 2 211 2 2 11 xxsrrf srpUm T 已知電磁轉(zhuǎn)矩為: 如果保持調(diào)速前后轉(zhuǎn)子電流不變，電磁轉(zhuǎn)矩也不變。如果保持調(diào)速前后轉(zhuǎn)子電流不變，電磁轉(zhuǎn)矩也不變。 因此，轉(zhuǎn)子回路串電阻調(diào)速適用于恒轉(zhuǎn)矩的系統(tǒng)，屬于因此，轉(zhuǎn)子回路串電阻調(diào)速適用于恒轉(zhuǎn)矩的系統(tǒng)，屬于 恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式。轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速方法適用于對(duì)調(diào)速性恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式。轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速方法適用于對(duì)調(diào)速性 能要求不高的生產(chǎn)機(jī)械如起重機(jī)械類恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。能要求不高的生產(chǎn)機(jī)械如起重機(jī)械類恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 第14頁(yè)/共7

9、9頁(yè) 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 n轉(zhuǎn)子回路功率因數(shù)轉(zhuǎn)子回路功率因數(shù) 第15頁(yè)/共79頁(yè) s Rr s r 2 N 2 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 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。 第16頁(yè)/共79頁(yè) 例：例：一臺(tái)繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)子每相電阻為0.16，在額 定負(fù)載時(shí)，轉(zhuǎn)子電流為50A，轉(zhuǎn)速為1440r/min，效率為85%。 現(xiàn)保持負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變，將轉(zhuǎn)速降低到1050r/min，試求： 轉(zhuǎn)子每相應(yīng)串入電阻值。 此時(shí)電動(dòng)機(jī)的電磁功率。 電動(dòng)機(jī)原來的輸出功率和降速后的輸出功率（忽略pm+ ps）。 降速后的效率。 解解： 04. 0 1500 14401500 1 1 n

10、 nn s N N 3 . 0 1500 10501500 1 1 n nn s 轉(zhuǎn)子每相應(yīng)串入電阻值轉(zhuǎn)子每相應(yīng)串入電阻值 s Rr s r 2 N 2 04. 116. 01 04. 0 3 . 0 1 2 r s s R N 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 第17頁(yè)/共79頁(yè) 此時(shí)電動(dòng)機(jī)的電磁功此時(shí)電動(dòng)機(jī)的電磁功 率率 因調(diào)速前后的穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)額定轉(zhuǎn)矩不變，所以電磁功率不變， 轉(zhuǎn)子電流不變，且繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)m1=m2=3，則電磁功率 30000 04. 0 16. 0 503 2 2 2 22 N M s r ImPW=30kW 電動(dòng)機(jī)原來的輸出功率和降速后的輸出功率（忽略電動(dòng)機(jī)原來的輸出功率和降速后的

11、輸出功率（忽略pm+ ps） 因忽略pm+ ps，所以P2Pm，則 原來的輸出功率PNPm=（1-sN）PM=(1-0.04)30kW=28.8kW 降速后的輸出功率P2Pm=（1-s）PM=(1-0.3)30kW=21kW 降速后的效率降速后的效率 %62%85 1440 1050 N N n n hh 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 第18頁(yè)/共79頁(yè) 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 第19頁(yè)/共79頁(yè) 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 電磁轉(zhuǎn)差離合器的結(jié)構(gòu)形式有多種，無論哪種，都電磁轉(zhuǎn)差離合器的結(jié)構(gòu)形式有多種，無論哪種，都由電樞和磁極組成由電樞和磁極組成 ( (磁極包括鐵心和勵(lì)磁繞組磁極包括鐵心和勵(lì)磁繞組) )。這兩部分之間

12、沒有機(jī)械上的聯(lián)系，二者。這兩部分之間沒有機(jī)械上的聯(lián)系，二者 中有氣隙，與異步電動(dòng)機(jī)定、轉(zhuǎn)子間的氣隙相似，電樞和磁極都能自中有氣隙，與異步電動(dòng)機(jī)定、轉(zhuǎn)子間的氣隙相似，電樞和磁極都能自 由旋轉(zhuǎn)。電樞由異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)旋轉(zhuǎn)，因?yàn)楫惒诫妱?dòng)機(jī)固有特性的直由旋轉(zhuǎn)。電樞由異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)旋轉(zhuǎn)，因?yàn)楫惒诫妱?dòng)機(jī)固有特性的直 線段特性較硬，可認(rèn)為其轉(zhuǎn)速不變，異步機(jī)為原動(dòng)力，這部分稱為主線段特性較硬，可認(rèn)為其轉(zhuǎn)速不變，異步機(jī)為原動(dòng)力，這部分稱為主 動(dòng)部分。此軸主動(dòng)軸?？煽毓枵麟娫赐ㄟ^電磁轉(zhuǎn)差離合器上滑環(huán)，動(dòng)部分。此軸主動(dòng)軸。可控硅整流電源通過電磁轉(zhuǎn)差離合器上滑環(huán)， 給勵(lì)磁繞組供電。磁極通過聯(lián)軸節(jié)與負(fù)載相聯(lián)，稱為從動(dòng)部

13、分。此軸給勵(lì)磁繞組供電。磁極通過聯(lián)軸節(jié)與負(fù)載相聯(lián)，稱為從動(dòng)部分。此軸 叫從動(dòng)軸。叫從動(dòng)軸。 第20頁(yè)/共79頁(yè) 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 電樞由整塊鑄鋼制成，為圓筒形鋼體。電樞電樞由整塊鑄鋼制成，為圓筒形鋼體。電樞 相當(dāng)于無窮多根導(dǎo)體組成的鼠籠轉(zhuǎn)子，選擇其一相當(dāng)于無窮多根導(dǎo)體組成的鼠籠轉(zhuǎn)子，選擇其一 根分析受力情況。設(shè)異步機(jī)以根分析受力情況。設(shè)異步機(jī)以n1的轉(zhuǎn)速拖動(dòng)電樞的轉(zhuǎn)速拖動(dòng)電樞 逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，切割磁場(chǎng)產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)、電流，按逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，切割磁場(chǎng)產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)、電流，按 右手定則，判斷為右手定則，判斷為 ，再以左手定則判斷出對(duì)電，再以左手定則判斷出對(duì)電 樞產(chǎn)生順時(shí)針方向的轉(zhuǎn)矩樞產(chǎn)生順時(shí)針方向的轉(zhuǎn)矩T企

14、圖迫使電樞反轉(zhuǎn)，企圖迫使電樞反轉(zhuǎn)， 但電樞的轉(zhuǎn)向是由異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向所決定的，但電樞的轉(zhuǎn)向是由異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向所決定的， 因此，這個(gè)轉(zhuǎn)矩就成為主動(dòng)軸的阻轉(zhuǎn)矩。而它的因此，這個(gè)轉(zhuǎn)矩就成為主動(dòng)軸的阻轉(zhuǎn)矩。而它的 反作用轉(zhuǎn)矩作用在磁極上，推動(dòng)磁極逆時(shí)針方向反作用轉(zhuǎn)矩作用在磁極上，推動(dòng)磁極逆時(shí)針方向 旋轉(zhuǎn)，將原動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，將原動(dòng)機(jī)(異步機(jī)異步機(jī)) 的機(jī)械功率傳到負(fù)載的機(jī)械功率傳到負(fù)載 上，其轉(zhuǎn)速為上，其轉(zhuǎn)速為n2 ，方向與，方向與n1同向，磁極帶動(dòng)負(fù)載同向，磁極帶動(dòng)負(fù)載 一起旋轉(zhuǎn)。從動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)后切割速度變?yōu)橐黄鹦D(zhuǎn)。從動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)后切割速度變?yōu)閚=n1- n2 而磁極的轉(zhuǎn)速而磁極的轉(zhuǎn)速n2又一定小于電樞轉(zhuǎn)速又

15、一定小于電樞轉(zhuǎn)速n1，工作原，工作原 理理 與異步機(jī)相似。與異步機(jī)相似。 第21頁(yè)/共79頁(yè) 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 因?yàn)樗淖饔迷砼c異步機(jī)的相似，而且經(jīng)常與異步機(jī)因?yàn)樗淖饔迷砼c異步機(jī)的相似，而且經(jīng)常與異步機(jī) 本本 來配套成一體。小容量的裝置中二者就裝在一個(gè)機(jī)殼內(nèi)，來配套成一體。小容量的裝置中二者就裝在一個(gè)機(jī)殼內(nèi)， 同同 時(shí)轉(zhuǎn)差也叫滑差，所以又常把電磁轉(zhuǎn)差離合器和拖動(dòng)它的時(shí)轉(zhuǎn)差也叫滑差，所以又常把電磁轉(zhuǎn)差離合器和拖動(dòng)它的 異異 步電動(dòng)機(jī)一起稱為滑差電機(jī)，這種調(diào)速方法叫滑差電機(jī)調(diào)步電動(dòng)機(jī)一起稱為滑差電機(jī)，這種調(diào)速方法叫滑差電機(jī)調(diào) 速。速。 第22頁(yè)/共79頁(yè) 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 第23頁(yè)/共7

16、9頁(yè) 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 如果勵(lì)磁電流太小，磁場(chǎng)太弱，產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩太小，從動(dòng)如果勵(lì)磁電流太小，磁場(chǎng)太弱，產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩太小，從動(dòng) 軸轉(zhuǎn)動(dòng)不起來，就會(huì)失控。所以有失控區(qū)。軸轉(zhuǎn)動(dòng)不起來，就會(huì)失控。所以有失控區(qū)。 另外，在一定的磁場(chǎng)下，負(fù)載過大，從動(dòng)軸轉(zhuǎn)速太低，另外，在一定的磁場(chǎng)下，負(fù)載過大，從動(dòng)軸轉(zhuǎn)速太低， 也會(huì)形成從動(dòng)部分跟不上主動(dòng)部分，所以運(yùn)行速度不能太低也會(huì)形成從動(dòng)部分跟不上主動(dòng)部分，所以運(yùn)行速度不能太低 。 第24頁(yè)/共79頁(yè) 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 第25頁(yè)/共79頁(yè) 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 第26頁(yè)/共79頁(yè) 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 能否找出一種方法，既將消耗在電阻上的功率利用能否找出一種方法，既將消耗

17、在電阻上的功率利用 起來，又能提高調(diào)速性能呢起來，又能提高調(diào)速性能呢?串級(jí)調(diào)速就是在這種思串級(jí)調(diào)速就是在這種思 想指導(dǎo)下，設(shè)計(jì)出來的。附加電勢(shì)想指導(dǎo)下，設(shè)計(jì)出來的。附加電勢(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难b置吸收電功率。若能夠?qū)⑽盏碾姽β世?用起來，就解決了轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速耗能大的問題。用起來，就解決了轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速耗能大的問題。 第27頁(yè)/共79頁(yè) 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 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同頻率相位相反，則轉(zhuǎn)子同頻率相位相反，則轉(zhuǎn)子 內(nèi)串入電勢(shì)內(nèi)串入電勢(shì)Ef的等值電路如圖的等值電路如圖(b)

18、。 轉(zhuǎn)子電流：轉(zhuǎn)子電流： 2 2 2 2 2 2 sxr EsE I f f 串入串入Ef瞬間，瞬間， n來不及變化來不及變化I2TnsI2T=TL 可見，串入可見，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。 第28頁(yè)/共79頁(yè) 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 第29頁(yè)/共79頁(yè) nTIE f2 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 n串級(jí)調(diào)速的實(shí)現(xiàn)串級(jí)調(diào)速的實(shí)現(xiàn) 第30頁(yè)/共79頁(yè) 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 l調(diào)速原理調(diào)速原理 第31頁(yè)/共79頁(yè) 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 第32頁(yè)/共79頁(yè) 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 第33頁(yè)/共79頁(yè) 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 第34頁(yè)/共79頁(yè) 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 第35頁(yè)/共79頁(yè) 下 頁(yè)上

19、 頁(yè)返 回 第36頁(yè)/共79頁(yè) 2 2 2 2 2 2 sxr EsE I f 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 第37頁(yè)/共79頁(yè) 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 第38頁(yè)/共79頁(yè) s p f snn1 60 1 1 1 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 第39頁(yè)/共79頁(yè) 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 A-U B-V C- W 第40頁(yè)/共79頁(yè) 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 第41頁(yè)/共79頁(yè) 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 第42頁(yè)/共79頁(yè) Y YY YYY 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 注意注意： 當(dāng)改變定子繞當(dāng)改變定子繞 組接線時(shí)，必組接線時(shí)，必 須同時(shí)改變定須同時(shí)改變定 子繞組的相序子繞組的相序 第43頁(yè)/共79頁(yè) 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 第44頁(yè)/共79頁(yè)

20、下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 第45頁(yè)/共79頁(yè) 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 第46頁(yè)/共79頁(yè) 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 第47頁(yè)/共79頁(yè) 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 第48頁(yè)/共79頁(yè) 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 第49頁(yè)/共79頁(yè) 3 577. 0 23 12 23 11 11 11 YY N NYY N T T IU IU T T IUT 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 第50頁(yè)/共79頁(yè) 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 15. 1 3 2 cos3 cos)2( 3 3 YYYY YY jh jh NN N N IU I U P P 可見，從可見，從-YY-YY變換的變極調(diào)速變換的變極調(diào)速亦為非恒功率調(diào)亦為非恒功率調(diào) 速，但比較接近于恒功率調(diào)速

21、方式，故可認(rèn)為是速，但比較接近于恒功率調(diào)速方式，故可認(rèn)為是 近似恒功率調(diào)速近似恒功率調(diào)速，允許輸出轉(zhuǎn)矩將減少近一半。，允許輸出轉(zhuǎn)矩將減少近一半。 第51頁(yè)/共79頁(yè) 4.變極調(diào)速時(shí)的機(jī)械特性變極調(diào)速時(shí)的機(jī)械特性 nY- -YY聯(lián)結(jié)方式聯(lián)結(jié)方式 2 2 mYYmY mYYmY stYYstY ss TT TT 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 第52頁(yè)/共79頁(yè) n - -YY聯(lián)結(jié)方式聯(lián)結(jié)方式 2 3 2 3 mYYm mYYm stYYst ss TT TT 變極調(diào)速時(shí)變極調(diào)速時(shí), ,轉(zhuǎn)速幾乎是成倍變化的轉(zhuǎn)速幾乎是成倍變化的, ,調(diào)速的平滑性較差調(diào)速的平滑性較差, , 但具有較硬的機(jī)械特性但具有較硬的機(jī)械特

22、性, ,穩(wěn)定性好穩(wěn)定性好, , 可用于恒功率和恒轉(zhuǎn)矩負(fù)可用于恒功率和恒轉(zhuǎn)矩負(fù) 載載. .下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 第53頁(yè)/共79頁(yè) 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 第54頁(yè)/共79頁(yè) 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 第55頁(yè)/共79頁(yè) 0TL n T 變極降壓調(diào)速機(jī)械特性 U1 U2 U3 U4 U1U2U3U4 U2U1 U3 U3U2 U1 U4 U4 p=2(2p=4) p=3(2p=6) p=5(2p=10) 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 第56頁(yè)/共79頁(yè) 已知：已知：n1=60f1/p，當(dāng)，當(dāng)f1變，變， n1變，變，n 變。變。 6.5.3變頻調(diào)速變頻調(diào)速 改變?nèi)喈惒诫妱?dòng)機(jī)電源頻率，可以改變旋轉(zhuǎn)磁通勢(shì)的 同步轉(zhuǎn)速，

23、從而達(dá)到調(diào)速的目的。如果電源頻率連續(xù)可 調(diào)，可以平滑調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。 1. 從額定頻率向下調(diào)速?gòu)念~定頻率向下調(diào)速 44. 4 11111mw kNfEU 當(dāng)當(dāng)f1而而U1不變不變mIm I1過熱過熱 Imcosj j1 而而mpFe帶載能力下降。帶載能力下降。 為了克服上述缺點(diǎn)，在基頻（為了克服上述缺點(diǎn)，在基頻（50Hz）以下調(diào)）以下調(diào) 速時(shí)，采用恒磁通調(diào)壓調(diào)速。速時(shí)，采用恒磁通調(diào)壓調(diào)速。 常數(shù) mw kN f E f U 11 1 1 1 1 44.4 降低電源頻率時(shí)，必須同時(shí)降低電源 電壓。降低電源電壓，有兩種控制方 法。 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 第57頁(yè)/共79頁(yè) n保持E1/f1=常數(shù) 降

24、低電源頻率的同時(shí)，保持E1/f1=常數(shù)，則m=常數(shù)，是 恒磁通控制方式。 按照容許輸出的原則，希望調(diào)速前后電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子電流不變按照容許輸出的原則，希望調(diào)速前后電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子電流不變 2 2 2 1 2 2 21 2 2 1 2 2 2 2 2 2 )2()()2()()(L sf r K Lf s r Kf x s r E I 轉(zhuǎn)子電流轉(zhuǎn)子電流 為為 額定頻率時(shí)轉(zhuǎn)子電流為額定頻率時(shí)轉(zhuǎn)子電流為 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 )2()()2()(L fs r K Lf s r E I NN N N N N NN N NN N N N NN nns p f s p f s f f snn f

25、 f ss fssf 1 1 1 1 1 1 6060 所以：所以： 變頻后的人為變頻后的人為 機(jī)械特性斜率機(jī)械特性斜率 保持不變保持不變 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 第58頁(yè)/共79頁(yè) 變頻后轉(zhuǎn)子回路功率因數(shù)為 N NNs Lfsr r Lsfr r xr r 2 2 2 2 2 2 2 21 2 2 2 2 2 2 2 2 2 cos )2()2( cosj j 常數(shù) 2 2 cosjICT mT 恒磁通變頻調(diào)速屬于恒轉(zhuǎn)矩性質(zhì)調(diào)速方式恒磁通變頻調(diào)速屬于恒轉(zhuǎn)矩性質(zhì)調(diào)速方式 若驅(qū)動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，調(diào)速前后的穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)下轉(zhuǎn)子電 流不變。由于磁通不變，勵(lì)磁電流恒定，定子電流同樣 不變。 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回

26、第59頁(yè)/共79頁(yè) )(2 2 )(2 1 2 2 21 2 11 1 2 1 2 11 2 21 2 11 1 2 11 xxrr f f pUm xxrr f pUm Tm 2 21 2 21 21 2 1 11 2 21 2 211 2 2 11 )()/( / 2 )()/(2 / xxsrr srf f Upm xxsrrf srpUm T n保持U1/f1=常數(shù) 降低電源頻率的同時(shí)，保持U1/f1=常數(shù)，則m常數(shù)。 電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩為 保持U1/f1=常數(shù)，當(dāng)減小 f1時(shí)，最大轉(zhuǎn)矩不等于常 數(shù)。已知(x1+ x2)與f1成 正比變化，r1與f1無關(guān)。 因此，在f1接近額定頻率 時(shí)，

27、r150Hz 時(shí)，時(shí)，U1 U1N不允許，這樣只能保持不允許，這樣只能保持U1不變。不變。 f1mT ，而，而f1n，P=T屬恒功率調(diào)速屬恒功率調(diào)速。 所以基頻以上采用恒壓調(diào)速。所以基頻以上采用恒壓調(diào)速。 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 第61頁(yè)/共79頁(yè) 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 )()/(2 / 2 21 2 211 2 2 11 xxsrrf srpUm T 2 1211 2 11 2 21 2 11 1 2 11 1 )(2 1 2 )(2 1 2fxxf pUm xxrr f pUm Tm n電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩為 常數(shù) p f xx r nsn fxx r xxr r s mm m 1 21 2 1 1

28、21 2 2 21 2 1 2 60 1 )( 第62頁(yè)/共79頁(yè) n電動(dòng)機(jī)電磁功率 p f xxsrr sr f pUm TPM 1 2 21 2 21 2 1 2 11 1 2 )()(2 正常運(yùn)行時(shí)s很小， 和 ，因此若忽略r1和 時(shí) 21 xx 1 2 /rsr 21 xx s r Um p f sr sr f pUm PM 2 2 111 2 2 2 1 2 11 2 )(2 正常運(yùn)行時(shí)，若保持I1額定不變，s變化很 小，可近似認(rèn)為PM是不變的。屬于恒功率 調(diào)速形式。 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 第63頁(yè)/共79頁(yè) 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 第64頁(yè)/共79頁(yè) 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 第65頁(yè)/共79頁(yè) 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 第66頁(yè)/共79頁(yè) 24 2 4 2 211 2 111 2 11 21121 2 21 2 111 2 11 LLfrrf PUm T LLfxx xxrrf pUm T m m 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 第67頁(yè)/共79頁(yè) 2 1 2 1 m 2 21 2 1 2 2 11 8f U T LLf pUm Tm 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 第68頁(yè)/共79頁(yè) 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 第69頁(yè)/共79頁(yè) 2 211 2 1 2 2 21 2 1 2 2 LLfr r xxr r sm 常數(shù) 3060 2 2 21 21 211 2 11 211 2 LLp