相異步電動機(jī)的機(jī)械特性及各種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)講ppt課件

1、第十章第十章 三相異步電動三相異步電動機(jī)的機(jī)械特性及各種運(yùn)機(jī)的機(jī)械特性及各種運(yùn)轉(zhuǎn)形狀轉(zhuǎn)形狀黑龍江科技學(xué)院黑龍江科技學(xué)院 電信學(xué)院電信學(xué)院第第 十章十章 三相異步電動機(jī)的機(jī)械特性及三相異步電動機(jī)的機(jī)械特性及 各種運(yùn)轉(zhuǎn)形狀各種運(yùn)轉(zhuǎn)形狀 第一節(jié)第一節(jié) 三相異步電動機(jī)機(jī)械特性的三種表達(dá)式三相異步電動機(jī)機(jī)械特性的三種表達(dá)式 第二節(jié)第二節(jié) 三相異步電動機(jī)的固有與人為機(jī)械特性三相異步電動機(jī)的固有與人為機(jī)械特性 第三節(jié)第三節(jié) 三相異步電動機(jī)的各種運(yùn)轉(zhuǎn)形狀三相異步電動機(jī)的各種運(yùn)轉(zhuǎn)形狀 第四節(jié)第四節(jié) 根據(jù)異步電動機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)計(jì)算其參數(shù)根據(jù)異步電動機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)計(jì)算其參數(shù)第五節(jié)第五節(jié) 繞線式異步電動機(jī)調(diào)速與制動電阻計(jì)

2、算繞線式異步電動機(jī)調(diào)速與制動電阻計(jì)算第一節(jié)第一節(jié) 三相異步電動機(jī)機(jī)械特性的三種表達(dá)式三相異步電動機(jī)機(jī)械特性的三種表達(dá)式 定義： ，它反映了在不同轉(zhuǎn)速下，電動機(jī)所能提供的轉(zhuǎn)矩情況。NNffUUTfn1111)(1I1U1X1R1EmX0ImR2R2X 2I21Rss2E定子繞組的電阻和漏電抗定子繞組的電阻和漏電抗歸算過的轉(zhuǎn)子繞組的電阻和漏電抗歸算過的轉(zhuǎn)子繞組的電阻和漏電抗與定子鐵芯損耗相對應(yīng)的勵(lì)磁電阻與定子鐵芯損耗相對應(yīng)的勵(lì)磁電阻與主磁通相對應(yīng)的鐵心磁路的勵(lì)磁電抗與主磁通相對應(yīng)的鐵心磁路的勵(lì)磁電抗一、物理表達(dá)式一、物理表達(dá)式122cosTmTCI式中：式中：11112wTpm N kC異步機(jī)的轉(zhuǎn)

3、矩系數(shù)異步機(jī)的轉(zhuǎn)矩系數(shù) 異步機(jī)每極磁通異步機(jī)每極磁通 m2222222222222cos)/(/cos+XsRRXsRsR轉(zhuǎn)子電路的功率因數(shù)轉(zhuǎn)子電路的功率因數(shù)222222XsREI+轉(zhuǎn)子電流折算值轉(zhuǎn)子電流折算值00/ )(nnns2222222222222cos)/(/cos+XsRRXsRsR)(cos2 fn222222XsREI+00/ )(nnns)(2Ifn)(Tfn 1222222()TmREsTCRXs+00/ )(nnns)(Tfn 三相異步電動機(jī)的機(jī)械特性物理表達(dá)式普通用于分析電動機(jī)在各三相異步電動機(jī)的機(jī)械特性物理表達(dá)式普通用于分析電動機(jī)在各種運(yùn)轉(zhuǎn)形狀下，轉(zhuǎn)矩種運(yùn)轉(zhuǎn)形狀下，轉(zhuǎn)

4、矩T與磁通與磁通m及轉(zhuǎn)子電流的有功分及轉(zhuǎn)子電流的有功分I2COS2的的關(guān)系。關(guān)系。022(0 )0, co s1,0nnsIT當(dāng)時(shí) ，02222222/,cosnnsRsXXEIsR當(dāng) 從開始下降， 較小時(shí)，可忽略，下降1222222()TmREsTCRXs+mmssTT當(dāng)時(shí)，)(,)(cos)(22TfnfnIfn即得兩條曲線相乘、將2222/cossRsXIs當(dāng) 較 大 時(shí) ，相 對 變 小不 能 忽 略 ，增 加 緩 慢 ，同 時(shí) ，隨 增 大 而 下 降)(cos2 fn)(2Ifn)(Tfn n0n2cos2I 22cos,ITTOmsmT相乘相乘 闡明：三相異步電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩是由

5、主磁通闡明：三相異步電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩是由主磁通m與轉(zhuǎn)子電流的與轉(zhuǎn)子電流的有功分量有功分量I2 cos 2相互作用產(chǎn)生的相互作用產(chǎn)生的.方式上，與直流電動機(jī)轉(zhuǎn)矩方式上，與直流電動機(jī)轉(zhuǎn)矩表達(dá)式表達(dá)式T=CTIa類似類似二、參數(shù)表達(dá)式二、參數(shù)表達(dá)式 21112,wmEf N k 12sfp1222cossmTE I 將將代入物理表達(dá)式得：代入物理表達(dá)式得：11112wTpm N kC 物理表達(dá)式反映了不同轉(zhuǎn)速時(shí)物理表達(dá)式反映了不同轉(zhuǎn)速時(shí)T與與Fm及轉(zhuǎn)子電流之間的關(guān)系，及轉(zhuǎn)子電流之間的關(guān)系，不能直接反映異步電動機(jī)轉(zhuǎn)矩與電動機(jī)參數(shù)如定子相電壓不能直接反映異步電動機(jī)轉(zhuǎn)矩與電動機(jī)參數(shù)如定子相電壓U，s，R1

6、，R2，X1，X2，定子相數(shù)，定子相數(shù)m1，轉(zhuǎn)子同步機(jī)械角速度，轉(zhuǎn)子同步機(jī)械角速度Ws等。等。222ZIE222/cosZsR2122smRTIs1222cossmTE I 2122smRTIs221 2eRPm IsesPT 分子分母同乘以分子分母同乘以1-s，即得，即得 2PT 由異步電動機(jī)的近似等效電路由異步電動機(jī)的近似等效電路 2222112UIRRXXs +得異步電動機(jī)的機(jī)械特性參數(shù)表達(dá)式得異步電動機(jī)的機(jī)械特性參數(shù)表達(dá)式221222112sRUmsTRRXXs+1IU1X1R2R2X2I21Rssn闡明：電磁轉(zhuǎn)矩與電源參數(shù)闡明：電磁轉(zhuǎn)矩與電源參數(shù)、f f、構(gòu)造參數(shù)、構(gòu)造參數(shù)R R、X

7、 X、m m、p p和運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)和運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)s s有關(guān)。有關(guān)。221221212/sU RsmTRRsXX+00/ )(nnns)(Tfn 0260sn n0TnOmTmss10stT 臨界轉(zhuǎn)差率：臨界轉(zhuǎn)差率：221212XXRRsm+ 最大轉(zhuǎn)矩：最大轉(zhuǎn)矩： 將將sm代入代入T = fs得：得：212211122msUmTRRXX +0d/dsT通常通常211XXR+212XXRsm+21122()msmUTXX +212XXRsm+21122()msmUTXX +小結(jié)小結(jié)當(dāng)電動機(jī)參數(shù)及電源頻率不變時(shí)，當(dāng)電動機(jī)參數(shù)及電源頻率不變時(shí)，Tm與與U2成正比，成正比，sm堅(jiān)持不變，與堅(jiān)持不變，與U無關(guān)；無

8、關(guān)；當(dāng)電源頻率及電壓不變時(shí)，當(dāng)電源頻率及電壓不變時(shí)， sm與與Tm近似與近似與X1X2成成反比；頻率越高，最大電磁轉(zhuǎn)矩和臨界轉(zhuǎn)差率越??；反比；頻率越高，最大電磁轉(zhuǎn)矩和臨界轉(zhuǎn)差率越??； Tm與與R2無關(guān)，無關(guān)，sm那么與那么與R2成正比。成正比。 過載倍數(shù)過載倍數(shù) Tm 是電動機(jī)能夠產(chǎn)生的最大轉(zhuǎn)矩。是電動機(jī)能夠產(chǎn)生的最大轉(zhuǎn)矩。假設(shè)假設(shè)TzTm，電動機(jī)將停轉(zhuǎn)，為保證電動機(jī)不會因短，電動機(jī)將停轉(zhuǎn)，為保證電動機(jī)不會因短時(shí)過載而停轉(zhuǎn)，電動機(jī)必需有一定得過載倍數(shù)時(shí)過載而停轉(zhuǎn)，電動機(jī)必需有一定得過載倍數(shù)KTN/TTKmT 普通電動機(jī)的普通電動機(jī)的KT1.83.0，起重設(shè)備的電動機(jī)的，起重設(shè)備的電動機(jī)的KT可

9、達(dá)可達(dá)3.5； 起動轉(zhuǎn)矩起動轉(zhuǎn)矩 除除Tm外異步電動機(jī)還有一個(gè)重要的參數(shù)，即起動轉(zhuǎn)矩。外異步電動機(jī)還有一個(gè)重要的參數(shù)，即起動轉(zhuǎn)矩。 起動時(shí)，起動時(shí)，s=1n=0代入代入T = fs，得，得221221212stsU RmTRRXX+結(jié)論：當(dāng)其它參數(shù)一定時(shí)結(jié)論：當(dāng)其它參數(shù)一定時(shí)(1) (1) 起動轉(zhuǎn)矩與電源電壓平方成正比；起動轉(zhuǎn)矩與電源電壓平方成正比；2 2頻率越高，起動轉(zhuǎn)矩越??；漏抗越大，起動轉(zhuǎn)矩越??；頻率越高，起動轉(zhuǎn)矩越?。宦┛乖酱?，起動轉(zhuǎn)矩越?。? 3繞線式電動機(jī)，轉(zhuǎn)子回路電阻越大，起動轉(zhuǎn)矩先增后減。繞線式電動機(jī)，轉(zhuǎn)子回路電阻越大，起動轉(zhuǎn)矩先增后減。ststNTKT 4 4起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)起動

10、轉(zhuǎn)矩倍數(shù) 對鼠籠式異步電動機(jī)，那么不可經(jīng)過轉(zhuǎn)子回路串電阻對鼠籠式異步電動機(jī)，那么不可經(jīng)過轉(zhuǎn)子回路串電阻來添加電動機(jī)的來添加電動機(jī)的TSt； 當(dāng)當(dāng)TStTz時(shí)，電動機(jī)才干起動，在額定負(fù)載下，只需時(shí)，電動機(jī)才干起動，在額定負(fù)載下，只需KSt1的籠型異步電動機(jī)才干額定負(fù)載起動。的籠型異步電動機(jī)才干額定負(fù)載起動。三相異步電動機(jī)的機(jī)械特性曲線可分為兩個(gè)區(qū)域：三相異步電動機(jī)的機(jī)械特性曲線可分為兩個(gè)區(qū)域： 1穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域；穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域； 2不穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域。不穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域。穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域：穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域： 在此區(qū)域內(nèi)，在此區(qū)域內(nèi)， ， 。此時(shí)，。此時(shí)，機(jī)械特性向下傾斜，無論是對于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載還是對于風(fēng)機(jī)、機(jī)械特性向

11、下傾斜，無論是對于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載還是對于風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載，電力拖動系統(tǒng)可以穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)；泵類負(fù)載，電力拖動系統(tǒng)可以穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)；mss 011)1 (nnsnm不穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域：不穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域： 在此區(qū)域內(nèi)， ， 。此時(shí)，對于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，系統(tǒng)將無法穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)；而對于風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載，雖然系統(tǒng)可以穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，但由于轉(zhuǎn)速太低，轉(zhuǎn)差率較大，轉(zhuǎn)子銅耗較大，三相異步電動機(jī)將無法長期運(yùn)轉(zhuǎn)。1 ssm)1 (01msnn三、適用表達(dá)式三、適用表達(dá)式212211122xmsUmTRRXX +221221212/sU RsmTRRsXX+2121/2/12RRsssssRRsTTmmmmm+221212XXRRsm+用用T/Tm,思

12、思索到索到sm忽略忽略R1，那么：，那么：ssssTTmmm/2+NmmNmssssTT/2N+NTKTTm)1(2N+TTmKKss 由于由于 sN sm，上式取號。，上式取號。 0N0,9550NNNNnnPsTnn其中，2121/2/12RRsssssRRsTTmmmmm+適用表達(dá)式適用表達(dá)式Tm求法求法sm求法求法T = +2Tm sms ssm由由 = 1 s sm TmT( )2TmT解方程，可得各種運(yùn)轉(zhuǎn)情況下解方程，可得各種運(yùn)轉(zhuǎn)情況下的轉(zhuǎn)差率與臨界轉(zhuǎn)差率的關(guān)系的轉(zhuǎn)差率與臨界轉(zhuǎn)差率的關(guān)系 根據(jù)根據(jù) s 和和 sm 的相對大小，取的相對大小，取“或取或取“。 額定負(fù)載時(shí)，額定負(fù)載時(shí)，

13、s普通很小，有普通很小，有s/sm TZ。 Ist線路允許值或線路允許值或Ist= 47I1N。 起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù) Kst = TstTN Ksc = IstIN 起動電流倍數(shù)起動電流倍數(shù) Y 系列三相異步電動機(jī)系列三相異步電動機(jī)Kst = 1.6 2.2，Ksc = 5.5 7.0OTs1n0TnO P ABB P A(2) 額定形狀額定形狀B點(diǎn)點(diǎn) 額定形狀是指各個(gè)物理量額定形狀是指各個(gè)物理量 都等于額定值的形狀。都等于額定值的形狀。 B點(diǎn)：點(diǎn)： n = nN ， s = sN ， T = TN ，P2 = PN，I1=I1N 額定形狀闡明了電動機(jī)長期額定形狀闡明了電動機(jī)長期 運(yùn)轉(zhuǎn)的

14、才干運(yùn)轉(zhuǎn)的才干 TZTN，P2PN，I1IN。nNTNn0TnOB任務(wù)段任務(wù)段 sN = 0.01 0.09 很小，很小， T 添加時(shí)，添加時(shí)，n 下降很少下降很少 硬特性。硬特性。 臨界轉(zhuǎn)速臨界轉(zhuǎn)速 (3) 臨界形狀臨界形狀P 點(diǎn)點(diǎn)n0nTOP 對應(yīng)對應(yīng) s = sm，T = Tm 的形狀。的形狀。nmTm 臨界形狀明了電動機(jī)的臨界形狀明了電動機(jī)的 短時(shí)過載才干。短時(shí)過載才干。 過載倍數(shù)過載倍數(shù)KmT =TmTN Y 系列三相異步電動機(jī)系列三相異步電動機(jī) KmT = 2 2.2 臨界轉(zhuǎn)差率臨界轉(zhuǎn)差率smsm = sN (KmT KmT21 )(4) 同步轉(zhuǎn)速點(diǎn)同步轉(zhuǎn)速點(diǎn)H 點(diǎn)點(diǎn)n0TnOH

15、對應(yīng)對應(yīng) s = 0，T = 0, n=n0, I1=I1N, I2=0的形狀。的形狀。 是電動機(jī)電動形狀與回饋制動是電動機(jī)電動形狀與回饋制動 形狀的轉(zhuǎn)機(jī)點(diǎn)。形狀的轉(zhuǎn)機(jī)點(diǎn)。 【例 10.2 】 一臺Y225M2 型三相異步電動機(jī)，假設(shè) TZ = 200 Nm，試問能否帶此負(fù)載：(1) 長期運(yùn)轉(zhuǎn)；(2) 短時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)；(3) 直接起動設(shè) Ist 在允許范圍內(nèi)。知該電機(jī)的知該電機(jī)的 PN = 45 kW，nN = 2970 r/min，KmT = 2.2， Kst = 2.0。解：解： 由于由于 PN = 45 kW，nN = 2970 r/min， KmT = 2.2， Kst = 2.0。 (1)

16、 電動機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩電動機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩 602TN =PNnN6023.14 = = 145 Nm451032 970由于由于 TNTZ ，故不能帶此負(fù)載長期運(yùn)轉(zhuǎn)。，故不能帶此負(fù)載長期運(yùn)轉(zhuǎn)。(2) 電動機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩電動機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩 Tm = KmT TN = 2.2145 Nm = 319 Nm由于由于 TmTZ ，故可以帶此負(fù)載短時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)。，故可以帶此負(fù)載短時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)。 (3) 電動機(jī)的起動轉(zhuǎn)矩電動機(jī)的起動轉(zhuǎn)矩 Tst = Kst TN = 2.0145 Nm = 290 Nm由于由于 TstTZ ，且超越，且超越 1.1 倍倍 TZ ，故可以帶此，故可以帶此負(fù)負(fù)載直接起動。載直接起動。二二 人為機(jī)械

17、特性人為機(jī)械特性人為地改動電動機(jī)的任一個(gè)參數(shù)如人為地改動電動機(jī)的任一個(gè)參數(shù)如U、f1、P、定子回路電阻或電抗、轉(zhuǎn)子回路電阻或電抗的定子回路電阻或電抗、轉(zhuǎn)子回路電阻或電抗的機(jī)械特性稱為人為機(jī)械特性。機(jī)械特性稱為人為機(jī)械特性。 降低定子端電壓的人為特性；降低定子端電壓的人為特性； 改動轉(zhuǎn)子回路的電阻的人為特性；改動轉(zhuǎn)子回路的電阻的人為特性； 改動定子回路電抗和電阻的人為特性；改動定子回路電抗和電阻的人為特性； 改動轉(zhuǎn)子回路電抗的人為特性；改動轉(zhuǎn)子回路電抗的人為特性； 改動極數(shù)后的人為特性；改動極數(shù)后的人為特性； 改動輸入頻率的人為特性。改動輸入頻率的人為特性。(1) 降低定子電壓時(shí)的人為特性降低定

18、子電壓時(shí)的人為特性212XXRsm+21122()msmUTXX +221221212stsU RmTRRXX+pfn1060U1U1U1TsOU1sm1TmU2；TstU2；n0和和sm與電壓無與電壓無關(guān)。關(guān)。sU1U1U10snsm10n0sU1TTZTm1 R2s sT = I22 降低降低 U1 轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后 T = TZ s s nn I2I2 1 1ss1sI22 =I221sNI2N2 =1sI22如電動機(jī)原在額定狀如電動機(jī)原在額定狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)，降壓后：態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)，降壓后：I2 I2N TZ1-恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性TZ2-風(fēng)機(jī)類負(fù)載特性風(fēng)機(jī)類負(fù)載特性TTZ1TZ2nn

19、0 smO分析分析: 定子電壓定子電壓U1下下降后，電動機(jī)的起降后，電動機(jī)的起動轉(zhuǎn)矩和臨界轉(zhuǎn)矩動轉(zhuǎn)矩和臨界轉(zhuǎn)矩都明顯降低，對于都明顯降低，對于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，調(diào)速恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，調(diào)速范圍小，對于風(fēng)機(jī)范圍小，對于風(fēng)機(jī)類負(fù)載，調(diào)速范圍類負(fù)載，調(diào)速范圍大，降壓調(diào)速適宜大，降壓調(diào)速適宜風(fēng)機(jī)類負(fù)載。風(fēng)機(jī)類負(fù)載。 (2) 轉(zhuǎn)子回路串對稱電阻時(shí)的人為特性轉(zhuǎn)子回路串對稱電阻時(shí)的人為特性212XXRsm+21122()msmUTXX +221221212stsU RmTRRXX+pfn1060 根據(jù)根據(jù) sm = R2 / (X1+X2) ，Tm 與與 R2 無關(guān)。無關(guān)。R2 R2R2 X1+X2R2 X1+X2R2

20、=X1+X2Tmsm1sm=1sm1R2R2R2 TsO0n0R2 R2 R2 當(dāng)當(dāng) R2 X1+X2 時(shí)，時(shí)，sm1， R2 Tst。 當(dāng)當(dāng) R2 = X1+X2 時(shí)，時(shí)， sm = 1，Tst = Tm。 當(dāng)當(dāng) R2 X1+X2 時(shí)，時(shí)， sm1，R2 Tst 。 結(jié)結(jié) 論論 當(dāng)轉(zhuǎn)子電阻當(dāng)轉(zhuǎn)子電阻R2增大時(shí)，同步轉(zhuǎn)速增大時(shí)，同步轉(zhuǎn)速n0和臨界轉(zhuǎn)矩和臨界轉(zhuǎn)矩Tm不變，但臨界轉(zhuǎn)差率不變，但臨界轉(zhuǎn)差率sm變大，起動轉(zhuǎn)矩變大，起動轉(zhuǎn)矩Tst隨轉(zhuǎn)子隨轉(zhuǎn)子電阻電阻R2增大而增大，直至增大而增大，直至Tst=Tm 。 當(dāng)轉(zhuǎn)子電阻當(dāng)轉(zhuǎn)子電阻R2再增大時(shí)，起動轉(zhuǎn)矩再增大時(shí)，起動轉(zhuǎn)矩Tst反而減小。反而減小。

21、 轉(zhuǎn)子串入對稱三相電阻的方法運(yùn)用于繞線式異步電轉(zhuǎn)子串入對稱三相電阻的方法運(yùn)用于繞線式異步電動機(jī)的起動和調(diào)速。動機(jī)的起動和調(diào)速。3 3定子回路串聯(lián)對稱電抗時(shí)的人為機(jī)械特性定子回路串聯(lián)對稱電抗時(shí)的人為機(jī)械特性pfn1060 由上面公式可知，由上面公式可知， X1 X1增大時(shí)，增大時(shí)，n0n0不變，不變，Tm Tm 、smsm、TstTst隨隨X1X1的增的增大而減小。大而減小。221212XXRRsm+212211122msUmTRRXX +221221212stsU RmTRRXX+n0nTOXst=0Xstsmsm 定子回路串聯(lián)對稱電抗用于籠型異步電動機(jī)降壓起動，定子回路串聯(lián)對稱電抗用于籠型異

22、步電動機(jī)降壓起動，以限制電動機(jī)啟動電流。以限制電動機(jī)啟動電流。4 4定子回路串聯(lián)對稱電阻時(shí)的人為機(jī)械特性定子回路串聯(lián)對稱電阻時(shí)的人為機(jī)械特性pfn1060221212XXRRsm+212211122msUmTRRXX +221221212stsU RmTRRXX+ 由上面公式可知，由上面公式可知， R1 R1增大時(shí)，增大時(shí)，n0n0不變，不變，Tm Tm 、smsm、TstTst隨隨X1X1的增的增大而減小，與定子回路串對稱電抗類似。大而減小，與定子回路串對稱電抗類似。n0nTORst=0Rstsmsm 定子回路串聯(lián)對稱電阻亦可用于籠型異步電動機(jī)降壓定子回路串聯(lián)對稱電阻亦可用于籠型異步電動機(jī)降

23、壓起動，以限制電動機(jī)啟動電流。起動，以限制電動機(jī)啟動電流。5 5轉(zhuǎn)子回路接入并聯(lián)電抗時(shí)的人為機(jī)械特性轉(zhuǎn)子回路接入并聯(lián)電抗時(shí)的人為機(jī)械特性 在繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子回路接入電抗在繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子回路接入電抗Xst與起動電阻與起動電阻Rst并并聯(lián) ， 起 動 初 期 ， 轉(zhuǎn) 子 頻 率 相 當(dāng) 大 ， 電 抗 器 的 感 抗聯(lián) ， 起 動 初 期 ， 轉(zhuǎn) 子 頻 率 相 當(dāng) 大 ， 電 抗 器 的 感 抗Xst=2psf1Lst較大，轉(zhuǎn)子電流的大部分將流過電阻較大，轉(zhuǎn)子電流的大部分將流過電阻Rst，這時(shí)，這時(shí)相當(dāng)于轉(zhuǎn)子串電阻起動。隨著起動過程的進(jìn)展，相當(dāng)于轉(zhuǎn)子串電阻起動。隨著起動過程的進(jìn)展，

24、sf1或或Xst越來越來越小，起動終了時(shí)，越小，起動終了時(shí)， Xst很小，幾乎將很小，幾乎將Rst短接。短接。n0TO固有固有人為人為 由于轉(zhuǎn)子電路參數(shù)可變，假設(shè)參數(shù)配合恰當(dāng)，電動機(jī)在整由于轉(zhuǎn)子電路參數(shù)可變，假設(shè)參數(shù)配合恰當(dāng)，電動機(jī)在整個(gè)加速過程中產(chǎn)生幾乎恒定的轉(zhuǎn)矩。個(gè)加速過程中產(chǎn)生幾乎恒定的轉(zhuǎn)矩。 轉(zhuǎn)子電路接入并聯(lián)阻抗又能限制起動電流，在起動級數(shù)最少轉(zhuǎn)子電路接入并聯(lián)阻抗又能限制起動電流，在起動級數(shù)最少的情況下，保證電機(jī)的平滑加速。的情況下，保證電機(jī)的平滑加速。 改動極數(shù)后的人為特性和改動極數(shù)后的人為特性和 改動輸入頻率的人為特性將在異步電動機(jī)調(diào)速一章改動輸入頻率的人為特性將在異步電動機(jī)調(diào)速一

25、章內(nèi)引見。內(nèi)引見。第三節(jié)第三節(jié) 三相異步電動機(jī)的各種運(yùn)轉(zhuǎn)形狀三相異步電動機(jī)的各種運(yùn)轉(zhuǎn)形狀 1. 1. 電動運(yùn)轉(zhuǎn)形狀電動運(yùn)轉(zhuǎn)形狀n0nTMTnMTnO正向電動反向電動三相異步電動機(jī)有兩大運(yùn)轉(zhuǎn)形狀：電動形狀與制動形狀。三相異步電動機(jī)有兩大運(yùn)轉(zhuǎn)形狀：電動形狀與制動形狀。特點(diǎn)：特點(diǎn)： 1 1電動機(jī)轉(zhuǎn)矩方向與電動機(jī)轉(zhuǎn)矩方向與轉(zhuǎn)速方向一樣。轉(zhuǎn)速方向一樣。 2 2機(jī)械特性在第一、機(jī)械特性在第一、三象限內(nèi)。三象限內(nèi)。 3 3電動機(jī)從電網(wǎng)吸收電動機(jī)從電網(wǎng)吸收電能，轉(zhuǎn)化為機(jī)械能帶電能，轉(zhuǎn)化為機(jī)械能帶動負(fù)載。動負(fù)載。2. 2. 制動運(yùn)轉(zhuǎn)形狀制動運(yùn)轉(zhuǎn)形狀 與直流電動機(jī)一樣，異步電動機(jī)可任務(wù)于回饋制動，反與直流電動機(jī)一

26、樣，異步電動機(jī)可任務(wù)于回饋制動，反接制動及能耗制動三種制動形狀。接制動及能耗制動三種制動形狀。nTMTMTnOn共同特點(diǎn)：共同特點(diǎn)： 1 1電動機(jī)轉(zhuǎn)矩方向與轉(zhuǎn)速方向電動機(jī)轉(zhuǎn)矩方向與轉(zhuǎn)速方向相反。相反。 2 2機(jī)械特性在第二、四象限內(nèi)。機(jī)械特性在第二、四象限內(nèi)。 3 3電動機(jī)軸上吸收機(jī)械能，轉(zhuǎn)電動機(jī)軸上吸收機(jī)械能，轉(zhuǎn)化為電能?；癁殡娔堋Ｒ换仞佒苿有螤钜换仞佒苿有螤?位能負(fù)載帶動異步電動位能負(fù)載帶動異步電動機(jī)進(jìn)入回饋制動形狀機(jī)進(jìn)入回饋制動形狀 當(dāng)異步電動機(jī)由于某當(dāng)異步電動機(jī)由于某種緣由例如位能負(fù)載的種緣由例如位能負(fù)載的作用作用 ，使其轉(zhuǎn)速高于同，使其轉(zhuǎn)速高于同步速度步速度 時(shí)，轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動時(shí)，轉(zhuǎn)子

27、感應(yīng)電動勢反向，轉(zhuǎn)子電流的有功勢反向，轉(zhuǎn)子電流的有功分量也改動了方向，其無分量也改動了方向，其無功分量的方向那么不變。功分量的方向那么不變。此時(shí)異步電動機(jī)既回饋電此時(shí)異步電動機(jī)既回饋電能，又在軸上產(chǎn)活力械制能，又在軸上產(chǎn)活力械制動轉(zhuǎn)矩，即在制動形狀下動轉(zhuǎn)矩，即在制動形狀下任務(wù)。任務(wù)。 實(shí)現(xiàn)：電動機(jī)轉(zhuǎn)子在外力作用下，使實(shí)現(xiàn)：電動機(jī)轉(zhuǎn)子在外力作用下，使| n | | n0 |，s0。電機(jī)處于發(fā)電機(jī)形狀。電機(jī)處于發(fā)電機(jī)形狀。(1) 回饋制動原理回饋制動原理 當(dāng)異步電動機(jī)由于某種緣由，使得當(dāng)異步電動機(jī)由于某種緣由，使得nn0時(shí)，轉(zhuǎn)差率時(shí)，轉(zhuǎn)差率s0, 那么轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動勢那么轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動勢sE2反向。反

28、向。 轉(zhuǎn)子電流的有功分量為：轉(zhuǎn)子電流的有功分量為：222cosIIa2222222222222222/XsRsREXsRsRXsRE+ 轉(zhuǎn)子電流的無功分量為：轉(zhuǎn)子電流的無功分量為：222sinIIr2222222222222222/XsRXEXsRXXsRE+上兩式闡明：當(dāng)上兩式闡明：當(dāng)sn1，從電網(wǎng)吸收無功功率建立磁場，向電網(wǎng)輸，從電網(wǎng)吸收無功功率建立磁場，向電網(wǎng)輸 送有功功率，經(jīng)濟(jì)。送有功功率，經(jīng)濟(jì)。運(yùn)用：電機(jī)拖動位能性負(fù)載運(yùn)用：電機(jī)拖動位能性負(fù)載(如繞線式異步機(jī)如繞線式異步機(jī))下放重物。下放重物。二反接制動形狀二反接制動形狀 (1) 轉(zhuǎn)速反向的反接制動轉(zhuǎn)速反向的反接制動下放重物下放重物O

29、n T 1n02BCTZAD 實(shí)現(xiàn)方法與制動原理實(shí)現(xiàn)方法與制動原理帶位能性負(fù)載，定子相序帶位能性負(fù)載，定子相序不變，繞線轉(zhuǎn)子電路串聯(lián)不變，繞線轉(zhuǎn)子電路串聯(lián)適當(dāng)大的對稱電阻適當(dāng)大的對稱電阻 R R。A 點(diǎn)點(diǎn) B 點(diǎn)點(diǎn)(TBTZ)， 慣性慣性 n C 點(diǎn)點(diǎn) ( n = 0，TCTZ ) 在在TZ 作用下作用下M 反向起動反向起動D 點(diǎn)點(diǎn)( nD0，TD = TZ ) 制動運(yùn)制動運(yùn) 行形狀行形狀 制動效果制動效果 改動改動 R 的大小，的大小，改動特性改動特性 2 的斜率，的斜率，改動改動 nD 。3e 低速提低速提升重物升重物MTZnTMTZnTT0T0轉(zhuǎn)子軸上機(jī)械功率轉(zhuǎn)子軸上機(jī)械功率 為負(fù)為負(fù)2

30、(1)ePPs()1ssssnnnnsnn +此時(shí)的轉(zhuǎn)差率：此時(shí)的轉(zhuǎn)差率：轉(zhuǎn)子由定子輸入的電功率即為電磁功率轉(zhuǎn)子由定子輸入的電功率即為電磁功率 2223feRRPIs+為正為正轉(zhuǎn)子電路的損耗轉(zhuǎn)子電路的損耗 為兩者之和，因此能量損耗極大為兩者之和，因此能量損耗極大 。22ePPP 制動時(shí)的功率制動時(shí)的功率特點(diǎn)：特點(diǎn)： s 1 ，運(yùn)轉(zhuǎn)過程中能量耗費(fèi)多，改動轉(zhuǎn)子串，運(yùn)轉(zhuǎn)過程中能量耗費(fèi)多，改動轉(zhuǎn)子串接電阻，可變速度。接電阻，可變速度。運(yùn)用：適用于位能性負(fù)載下放重物或低速提升重物。運(yùn)用：適用于位能性負(fù)載下放重物或低速提升重物。 特點(diǎn)和運(yùn)用特點(diǎn)和運(yùn)用(2) 定子兩相反接的反接制動定子兩相反接的反接制動 迅

31、速停車迅速停車3 3 R制制動動前前的的電電路路制制動動時(shí)時(shí)的的電電路路 制動原理制動原理實(shí)現(xiàn)：將電動機(jī)電源兩相反接。實(shí)現(xiàn)：將電動機(jī)電源兩相反接。TZ制動前：正向電動形狀。制動前：正向電動形狀。 制動時(shí)：定子相序改動，制動時(shí)：定子相序改動， n0 變向。變向。OnT1 n02n0 Bs = n0 n n0= n0n n0即：即：s 1 (第二象限第二象限)。同時(shí)：同時(shí)：E2s、I2 反向，反向， T 反向。反向。ACA 點(diǎn)點(diǎn) B 點(diǎn)點(diǎn)(T0，制動開場，制動開場)慣性慣性 n C 點(diǎn)點(diǎn)(n = 0，T 0)， 制動終了。制動終了。MTZnTT0MTZTnT0取決于取決于 R 的大小。的大小。 制

32、動效果制動效果AOnT1n02n0Bc 制動時(shí)的功率制動時(shí)的功率 Pe = m1I22 R2R s0 PCu2 = m1(R2R ) I22 = PeP2 = Pe|P2|0 P2 = (1s ) Pe 三相電能三相電能 電磁功率電磁功率Pe轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子機(jī)械功率機(jī)械功率Pm定子定子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子電阻電阻耗費(fèi)耗費(fèi)掉掉 定子兩相反接的反接制動優(yōu)點(diǎn)：定子兩相反接的反接制動優(yōu)點(diǎn)： 制動效果強(qiáng)，制動速度快。制動效果強(qiáng)，制動速度快。定子兩相反接的反接制動缺陷：定子兩相反接的反接制動缺陷： 能量損耗大，制動準(zhǔn)確度差。能量損耗大，制動準(zhǔn)確度差。 制動過程分析制動過程分析 對于對抗性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載對于對抗性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載 當(dāng)制動

33、到當(dāng)制動到n=0時(shí)，即時(shí)，即C點(diǎn)，假設(shè)點(diǎn)，假設(shè)|T| |TZ| ，那么電動機(jī)將反向啟動。，那么電動機(jī)將反向啟動。最后穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)于最后穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)于D點(diǎn)，電動機(jī)任務(wù)于反向電動形狀。點(diǎn)，電動機(jī)任務(wù)于反向電動形狀。 TZTZOnT1 n02n0 BACD 所以反接制動特別適宜所以反接制動特別適宜于要求頻繁正、反轉(zhuǎn)的消費(fèi)于要求頻繁正、反轉(zhuǎn)的消費(fèi)機(jī)械，以便迅速改動旋轉(zhuǎn)方機(jī)械，以便迅速改動旋轉(zhuǎn)方向，提高消費(fèi)率。假設(shè)采用向，提高消費(fèi)率。假設(shè)采用定子兩相反接制動只是為了定子兩相反接制動只是為了停車，那么當(dāng)制動到停車，那么當(dāng)制動到n=0前，前，必需切斷電動機(jī)的電源，否必需切斷電動機(jī)的電源，否那么會出現(xiàn)那么會出現(xiàn)|T|

34、 |TZ|，使電，使電動機(jī)反轉(zhuǎn)。動機(jī)反轉(zhuǎn)。 MTZnTT0MTZnT0MTZTnT0對于恒轉(zhuǎn)矩位能性負(fù)載對于恒轉(zhuǎn)矩位能性負(fù)載 制動前：正向電動形狀。制動前：正向電動形狀。 制動時(shí)：定子相序改動，制動時(shí)：定子相序改動， n0 變向。變向。s = n0 n n0= n0n n0即：即：s 1 (第二象限第二象限)。同時(shí)：同時(shí)：E2s、I2 反向，反向， T 反向。反向。A 點(diǎn)點(diǎn) B 點(diǎn)點(diǎn)(T0，制動開場，制動開場)慣性慣性 n C 點(diǎn)點(diǎn)(n = 0，T 0)， 制動終了。制動終了。TZ1 OnTn02n0 BACnD MTZnTMTZTnT0T0到到 C 點(diǎn)時(shí)，在制動轉(zhuǎn)矩點(diǎn)時(shí)，在制動轉(zhuǎn)矩和負(fù)載轉(zhuǎn)矩

35、的共同作用和負(fù)載轉(zhuǎn)矩的共同作用下，下，M 將反向起動、加將反向起動、加速，速，T與與n都為負(fù)，反向都為負(fù)，反向電動。電動。TZ1 OnTn02n0 BACDnD 到到n=-n0n=-n0時(shí)，雖然時(shí)，雖然T=0T=0，但，但在負(fù)載轉(zhuǎn)矩的作用下，電在負(fù)載轉(zhuǎn)矩的作用下，電動機(jī)繼續(xù)反向加速，電磁動機(jī)繼續(xù)反向加速，電磁轉(zhuǎn)矩改動方向，為正，與轉(zhuǎn)矩改動方向，為正，與電動機(jī)旋轉(zhuǎn)方向相反，制電動機(jī)旋轉(zhuǎn)方向相反，制動，直到動，直到D D點(diǎn)，穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)，穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn), ,因因|n|n|n0|n0|，回饋制動。，回饋制動。MTZnTT0MTZTnT0TZ1 OnTn02n0 BACDnD MTZnTT0MTZTnT0MT

36、ZnTT0MTZTnT0EFnF MTZTnT0定子兩相反接的反接制動定子兩相反接的反接制動特性總結(jié)特性總結(jié) 當(dāng)電機(jī)拖動恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載時(shí)，在電動機(jī)轉(zhuǎn)矩和負(fù)載轉(zhuǎn)當(dāng)電機(jī)拖動恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載時(shí)，在電動機(jī)轉(zhuǎn)矩和負(fù)載轉(zhuǎn)矩共同作用下，迫使電動機(jī)很快送減速到矩共同作用下，迫使電動機(jī)很快送減速到C C點(diǎn)，點(diǎn)，n=0n=0，制，制動終了。動終了。 BCBC段為電源反接制動的制動特性，要想停車，需在段為電源反接制動的制動特性，要想停車，需在n=0n=0時(shí)拉閘，否那么，假設(shè)電機(jī)拖動對抗性負(fù)載，而且時(shí)拉閘，否那么，假設(shè)電機(jī)拖動對抗性負(fù)載，而且C C點(diǎn)的電動機(jī)轉(zhuǎn)矩點(diǎn)的電動機(jī)轉(zhuǎn)矩T T大于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，那么反向起動到大于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，那么

37、反向起動到D D點(diǎn)穩(wěn)點(diǎn)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。定運(yùn)轉(zhuǎn)。CDCD段為反向電動形狀特性。假設(shè)電動機(jī)拖動位段為反向電動形狀特性。假設(shè)電動機(jī)拖動位能性負(fù)載，那么要從反向電動形狀繼續(xù)加速到能性負(fù)載，那么要從反向電動形狀繼續(xù)加速到E E點(diǎn)，再點(diǎn)，再到反向回饋制動形狀的到反向回饋制動形狀的F F點(diǎn)，才干穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。點(diǎn)，才干穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。三能耗制動形狀三能耗制動形狀M33S1(1) 制動原理制動原理 制動前制動前 S1 合上，合上，S2 斷開，斷開， M 為電動形狀。為電動形狀。 制動時(shí)制動時(shí) S1 斷開，斷開，S2 合上。合上。 定子定子: U I1 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子: n E2 I2 M 為制動形狀。為制動形狀。nUS2 RI1FF

38、T實(shí)現(xiàn)：電機(jī)定子繞組脫離交流電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)：電機(jī)定子繞組脫離交流電網(wǎng)的同時(shí)，通入直流勵(lì)磁電流。的同時(shí)，通入直流勵(lì)磁電流。(2) 能耗制動過程能耗制動過程 迅速停車迅速停車TZOnT12 制動原理制動原理制動前：特性制動前：特性 1。制動時(shí)：特性制動時(shí)：特性 2。原點(diǎn)原點(diǎn) O (n = 0，T = 0)，A 點(diǎn)點(diǎn) B 點(diǎn)點(diǎn)慣性慣性 AB(T0，制動開場，制動開場)n制動過程終了。制動過程終了。 制動效果制動效果 R I1 T 制動快。制動快。 制動時(shí)的功率制動時(shí)的功率 定子輸入：定子輸入：P1 = 0，軸上輸出：軸上輸出：P2 = T0 。 動能動能 P2 轉(zhuǎn)子電路的電能轉(zhuǎn)子電路的電能 PCu2耗費(fèi)掉

39、。耗費(fèi)掉。(3) 能耗制動運(yùn)轉(zhuǎn)能耗制動運(yùn)轉(zhuǎn) 下放重物下放重物TZOnT12AA 點(diǎn)點(diǎn) B 點(diǎn)點(diǎn) 慣性慣性 (T0，制動開場，制動開場)Bn 原點(diǎn)原點(diǎn) O (n = 0，T = 0),在在TZ作用下作用下 n 反向添加反向添加 cc 點(diǎn)點(diǎn)(T = TZ), 制動運(yùn)制動運(yùn)轉(zhuǎn)形狀轉(zhuǎn)形狀以速度以速度 nc 穩(wěn)定下放重物。穩(wěn)定下放重物。 制動效果：制動效果： 由制動回路的電阻決議。由制動回路的電阻決議。OnT(4) 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 因因T 與與 n 方向相反，方向相反， nT 曲線在第二、曲線在第二、 四象限。四象限。 因因 n = 0 時(shí)，時(shí)， T = 0， nT 曲線過原點(diǎn)。曲線過原點(diǎn)。 轉(zhuǎn)子電阻不變

40、，制動電流增轉(zhuǎn)子電阻不變，制動電流增大時(shí)，制動轉(zhuǎn)矩也增大；產(chǎn)生大時(shí)，制動轉(zhuǎn)矩也增大；產(chǎn)生最大轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)速不變。最大轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)速不變。 直流勵(lì)磁電流不變，轉(zhuǎn)子電直流勵(lì)磁電流不變，轉(zhuǎn)子電阻添加時(shí)，最大轉(zhuǎn)矩不變，產(chǎn)阻添加時(shí)，最大轉(zhuǎn)矩不變，產(chǎn)生最大轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)速添加。生最大轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)速添加。I1I1 R2R2R2 R2 能耗制動的優(yōu)點(diǎn)及運(yùn)用：能耗制動的優(yōu)點(diǎn)及運(yùn)用： 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 改動轉(zhuǎn)子電阻或通入定子的直流勵(lì)磁均可調(diào)理改動轉(zhuǎn)子電阻或通入定子的直流勵(lì)磁均可調(diào)理制動轉(zhuǎn)矩；制動轉(zhuǎn)矩； 當(dāng)電動機(jī)轉(zhuǎn)速下降到零時(shí)，制動轉(zhuǎn)矩亦下降到當(dāng)電動機(jī)轉(zhuǎn)速下降到零時(shí)，制動轉(zhuǎn)矩亦下降到零，使消費(fèi)機(jī)械準(zhǔn)確停車；零，使消費(fèi)機(jī)械準(zhǔn)確停車；運(yùn)用：

41、運(yùn)用： 位能性負(fù)載，可以穩(wěn)定放下重物；位能性負(fù)載，可以穩(wěn)定放下重物； 對抗性負(fù)載，用以迅速，準(zhǔn)確停車。對抗性負(fù)載，用以迅速，準(zhǔn)確停車。 【例 10.3】一臺三相繞線型異步電動機(jī)，知 PN = 20 kW，nN = 1420 r/min， U2N =187 V， I2N = 68.5 A，KT = 2.3，拖動 TZ = 100 Nm 的位能性負(fù)載?，F(xiàn)欲采用回饋制動下放該重物，在轉(zhuǎn)子電路中串聯(lián)電阻 R = 0.0159 。試求：(1) 切換后的瞬間B點(diǎn)的制動轉(zhuǎn)矩； (2) 在 D 點(diǎn)下放重物的時(shí)的轉(zhuǎn)速。解：欲采用回饋制動下放該重物，定子兩相應(yīng)反接。解：欲采用回饋制動下放該重物，定子兩相應(yīng)反接。0

42、01500 14200.05331500NNnnsn0841. 05 .6831870533. 03222NNNIUsRmNnPTNNN.57.1341420102055. 955. 93mNTKTNTm.5 .30957.1343 . 2233. 0)13 . 23 . 2(0533. 0)1(22+TTNmKKss時(shí)的轉(zhuǎn)速：在固有特性上工作，mNTTZ.10022309.5309.5()10.233(10.0387100100mmAmTTssTT）0(1)(10.0387) 15001442 / minAAnsnr滿足題意要求的機(jī)械特性滿足題意要求的機(jī)械特性:BA AC0D12n1n-n1

43、nAnDTBTZTsmB-TmTmsm(1) nB = nA = 1442 r/min n0 nB n0sB = 1 500 1 442 1 500= = 1.96 sMB = sM R2R R2= 0.233 = 0.277 0.1 0.0841TB = +2TM sMBsB sBsMB = =85.77 Nm+2309.5 0.277 1.96 1.960.277 (2) 轉(zhuǎn)子串聯(lián)電阻轉(zhuǎn)子串聯(lián)電阻 R 時(shí)，時(shí)，TM 不變，不變，sM(R2R) nD = ( 1sD ) n0 = ( 10.046 ) (1 500) r/min = 1 569 r/min=0.277 1 =0.046 (

44、)2309.5100309.5100( )2sD =sMB 1 TMTZTMTZ【例 10.4】一臺繞線式異步電動機(jī)，PN=60kW,nN=577r/min, I1N=133A,I2N=160A,E2N=253V,KT=2.9,N=89%,cosN=0.77,求：1當(dāng)電動機(jī)以轉(zhuǎn)速300r/min提升TZ=0.8TN的重物時(shí)，轉(zhuǎn)子回路應(yīng)串入多大電阻？2當(dāng)電動機(jī)以轉(zhuǎn)速300r/min下放TZ=0.8TN的重物時(shí)，轉(zhuǎn)子回路應(yīng)串入多大電阻？3當(dāng)電動機(jī)以額定轉(zhuǎn)速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，忽然將定子電源兩相反接，要求反接瞬間制動轉(zhuǎn)矩不超越2TN，轉(zhuǎn)子回路應(yīng)串入多大電阻？4在3的情況下，如負(fù)載轉(zhuǎn)矩TZ=0.8TN，要求下

45、放速度為660r/min，轉(zhuǎn)子電路應(yīng)串入多大電阻？請畫出對應(yīng)以上各種情況的機(jī)械特性。mNnPTNNN.9935776095509550006005770.038600Nnnsn035. 01603253038. 03222NNNIEsR)1(2TTNmKKss）1.929 . 2(038. 02140.207.00 或或因小于因小于sN，舍，舍去去解：解：01106003000.5600nnsn1211ZMZMmTTTTss18 . 09 . 28 . 09 . 25 . 02NNNNTTTT55. 307. 0或或因小于因小于s1,舍去舍去1當(dāng)電動機(jī)以轉(zhuǎn)速當(dāng)電動機(jī)以轉(zhuǎn)速300r/min提升提

46、升TZ=0.8TN的重物時(shí)的重物時(shí)低速電動運(yùn)轉(zhuǎn)低速電動運(yùn)轉(zhuǎn)在轉(zhuǎn)子回路串入的電阻為在轉(zhuǎn)子回路串入的電阻為55. 0035. 01214. 055. 31211RssRmm0220600( 3001.5600nnsn ）2當(dāng)電動機(jī)以轉(zhuǎn)速當(dāng)電動機(jī)以轉(zhuǎn)速300r/min下放下放TZ=0.8TN的重物時(shí)的重物時(shí)1222ZMZMmTTTTss低速轉(zhuǎn)速反向反接低速轉(zhuǎn)速反向反接制動運(yùn)轉(zhuǎn)制動運(yùn)轉(zhuǎn)18 . 09 . 28 . 09 . 25 . 12NNNNTTTT66.1021. 0或(因小于因小于s2，舍，舍去去)。在轉(zhuǎn)子回路串入的電阻為在轉(zhuǎn)子回路串入的電阻為71. 1035. 01214. 066.1012

47、22RssRmm 3在在nN=577r/min時(shí)，忽然將定子電源兩相反接時(shí)，忽然將定子電源兩相反接03306005771.96600nnsn當(dāng)反接瞬間制動轉(zhuǎn)矩不超越當(dāng)反接瞬間制動轉(zhuǎn)矩不超越2TN時(shí)時(shí)1233ZMZMmTTTTss129 . 229 . 296. 12NNNNTTTT9 . 478. 0 和和電源兩相反接制動電源兩相反接制動 77. 0035. 01214. 09 . 4123131RssRmm09. 0035. 01214. 078. 0123232RssRmm在轉(zhuǎn)子回路串入的電阻為在轉(zhuǎn)子回路串入的電阻為4以以660r/min的速度，下放的速度，下放TZ=0.8TN的重物時(shí)的重

48、物時(shí)0440600( 660)0.1600nnsn 反向回饋制動反向回饋制動1244ZMZMmTTTTss 18 . 09 . 28 . 09 . 21 . 02NNNNTTTT71. 0014.0 和 因小于因小于sm，舍去，舍去在轉(zhuǎn)子回路串入的電阻為在轉(zhuǎn)子回路串入的電阻為081. 0035. 01214. 071. 01244RssRmm 對應(yīng)以上各種情況的機(jī)械特性對應(yīng)以上各種情況的機(jī)械特性 2D4CEB-n0nOAT1nBnNn0nEnDTN-0.8TN0.8TN33三三 三相異步電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)形狀小結(jié)三相異步電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)形狀小結(jié) 在正轉(zhuǎn)方向，特性在正轉(zhuǎn)方向，特性1 1與與11的第二象限為回饋

49、制動特性，的第二象限為回饋制動特性，第四象限為反接制動特性；第四象限為反接制動特性；在反轉(zhuǎn)方向，特性在反轉(zhuǎn)方向，特性2 2與與22的第二象限為反接制動特性，的第二象限為反接制動特性，而第四象限那么為回饋制動特性。而第四象限那么為回饋制動特性。能耗制動電路的結(jié)合方法有所不同，其機(jī)械特性用曲能耗制動電路的結(jié)合方法有所不同，其機(jī)械特性用曲線線3 3與與33表示，第二象限部分對應(yīng)于電動機(jī)正轉(zhuǎn)，而表示，第二象限部分對應(yīng)于電動機(jī)正轉(zhuǎn)，而第四象限那么對應(yīng)于反轉(zhuǎn)。第四象限那么對應(yīng)于反轉(zhuǎn)。圖中特性圖中特性1 1，22及及33對應(yīng)于異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子有串聯(lián)對應(yīng)于異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子有串聯(lián)電阻時(shí)，而電阻時(shí)，而1 1，2 2及

50、及3 3那么對應(yīng)于沒有串聯(lián)電阻。那么對應(yīng)于沒有串聯(lián)電阻。 第四節(jié)第四節(jié) 根據(jù)異步電動機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)計(jì)算異步電動機(jī)的參數(shù)根據(jù)異步電動機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)計(jì)算異步電動機(jī)的參數(shù)1 1 異步電動機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)異步電動機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù) 普通異步電動機(jī)的產(chǎn)品目錄中可以查到一些技術(shù)數(shù)據(jù)，普通異步電動機(jī)的產(chǎn)品目錄中可以查到一些技術(shù)數(shù)據(jù)，而不給出電動機(jī)的定、轉(zhuǎn)子等詳細(xì)參數(shù)，為此必需用工而不給出電動機(jī)的定、轉(zhuǎn)子等詳細(xì)參數(shù)，為此必需用工程計(jì)算法計(jì)算。普通可查到以下技術(shù)數(shù)據(jù)：程計(jì)算法計(jì)算。普通可查到以下技術(shù)數(shù)據(jù)：1額定功率額定功率 PN kW；2額定定子線電壓額定定子線電壓 U1NV；3額定定子線電流額定定子線電流 I1N A； 4

51、額定轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)速nNr/min； 5額定效率額定效率 h；6定子額定功率因數(shù)定子額定功率因數(shù)cosj1N；7過載倍數(shù)過載倍數(shù)KT，KT=Tm/TN；8飛輪慣量飛輪慣量GD2 Nm2 ；9對于繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)，還給出兩個(gè)轉(zhuǎn)子對于繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)，還給出兩個(gè)轉(zhuǎn)子數(shù)據(jù)，即數(shù)據(jù)，即 a轉(zhuǎn)子額定線電動勢轉(zhuǎn)子額定線電動勢E2NV； b轉(zhuǎn)子額定線電流轉(zhuǎn)子額定線電流I2NA。10對于籠型異步電動機(jī)，沒有轉(zhuǎn)子數(shù)據(jù)，但給對于籠型異步電動機(jī)，沒有轉(zhuǎn)子數(shù)據(jù)，但給出以下兩個(gè)數(shù)據(jù)出以下兩個(gè)數(shù)據(jù) a起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù) Kst，Kst=Tst/TN； b起動電流倍數(shù)起動電流倍數(shù)KI，KI=I1st/I1N。 此外，

52、還能夠給出定子極對數(shù)此外，還能夠給出定子極對數(shù)p ；定子繞組的接線方；定子繞組的接線方式；任務(wù)制或定額；負(fù)載繼續(xù)率；最高溫升或式；任務(wù)制或定額；負(fù)載繼續(xù)率；最高溫升或絕緣資料等級等。額定頻率我國為絕緣資料等級等。額定頻率我國為50Hz，即，即f=50Hz。2 2 異步電動機(jī)各參數(shù)的工程計(jì)算異步電動機(jī)各參數(shù)的工程計(jì)算 額定轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩TNNm：NNNnPT9550 最大轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩TmNm：NTmTKT 繞線轉(zhuǎn)子每相繞組電阻繞線轉(zhuǎn)子每相繞組電阻R2W：2N2NN23IEsR 電壓比電壓比k：2N1N95. 0EUk 定子定子D型型接法接法 轉(zhuǎn)子繞組每相電阻折算值轉(zhuǎn)子繞組每相電阻折算值R2W222

53、kRR 定子定子Y型型接法接法2N1N395. 0EUk 定子繞組每相電阻定子繞組每相電阻R11N1N1395. 0IsURN定子定子D型型接法接法定子定子Y型型接法接法1N1N1395. 0IsURN12N+TTmKKss 臨界轉(zhuǎn)差率臨界轉(zhuǎn)差率 總電抗總電抗X，X=X1+X2+2212112012XXRRUmTxm3/2110mpfNTmTKT 2121N2210RRTKpUXTx 定子電抗定子電抗X1及轉(zhuǎn)子電抗及轉(zhuǎn)子電抗X2XXX5 . 021 轉(zhuǎn)子繞組每相電阻折算值轉(zhuǎn)子繞組每相電阻折算值R2W的其它計(jì)算公的其它計(jì)算公式式2212XRsRm+221212XXRRsm+sRImT222012

54、12023NINIKTKRst 轉(zhuǎn)子繞組每相電阻折算值轉(zhuǎn)子繞組每相電阻折算值R2W的其它計(jì)算公的其它計(jì)算公式式 忽略忽略I0，那么，那么I2I1，起動時(shí)，起動時(shí)s11，T=Tst=KstTN， I1=Ist=KII1N，m1=3 空載電流空載電流I0NNNIII221N10sinsinNNNII211N10tgcossinNNNII221N1coscosN21212/tgsRRXXN+其中其中NI1NI20IN1N2 勵(lì)磁電抗勵(lì)磁電抗X0定子定子D型型接法接法定子定子Y型型接法接法0N10395. 0IUX 0N10395. 0IUX 解解mN13131mN24033095509550NNNn

55、PT0X【例【例 10.5】一繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)為：一繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)為： kW330NPV6000N1UA47N1Ir/min240Nn878. 0N77. 0cosN19 . 1TKV4952NEA4102NI0I2X1X2RmT試用工程計(jì)算法計(jì)算異步電動機(jī)的以下參數(shù)：試用工程計(jì)算法計(jì)算異步電動機(jī)的以下參數(shù)： NTk2R1RmsX2XmN1.9 13131N m24949N mTTK T0N0Nnnns04. 02502402500279. 0410349504. 03N2N2N2IEsR5 .11495600095. 095. 0N2N1EUk222kRR 69.

56、35 .110279. 028 . 2473600004. 095. 0395. 0N1NN11IsUR12N+TTmKKss141. 0)19 . 19 . 1 (04. 02+16060 5012250sfpn22211N210TU pXRRK T5 .248 . 28 . 2131509 . 1210123/600022225.125 .245 . 05 . 021XXX0932. 05 .11/25.12/2222kXX258. 004. 0/69. 38 . 25 .24/tgN2121N2+sRRXXN12N1cos1sin64. 077. 012N2N1N1N10tgcossin

57、 IIA7 .20A)258. 077. 064. 0(470N10395. 0IUX 1597 .203600095. 0第五節(jié)第五節(jié) 繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)調(diào)速及制動電阻的計(jì)算繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)調(diào)速及制動電阻的計(jì)算 計(jì)算的方法是按知條件，利用機(jī)械特性普通是適用表達(dá)式計(jì)算的方法是按知條件，利用機(jī)械特性普通是適用表達(dá)式進(jìn)展，計(jì)算時(shí)必需留意不同運(yùn)轉(zhuǎn)形狀下方程式中各參量的正負(fù)符號進(jìn)展，計(jì)算時(shí)必需留意不同運(yùn)轉(zhuǎn)形狀下方程式中各參量的正負(fù)符號等不同特點(diǎn)。等不同特點(diǎn)。例【例【 10.6 10.6】8 . 6TKr/min1460NnA166N2I某繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)的銘某繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)的銘牌參數(shù)如下：牌參

58、數(shù)如下： kW75NPA144N1IV380N1UV399N2E1當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩 ，要求轉(zhuǎn)速要求轉(zhuǎn)速 時(shí)，時(shí)，轉(zhuǎn)子每相應(yīng)串入多大的電阻轉(zhuǎn)子每相應(yīng)串入多大的電阻 圖中圖中B點(diǎn)？點(diǎn)？N8 . 0 TTzr/min500Bn2從電動形狀圖從電動形狀圖1中中A點(diǎn)點(diǎn) 時(shí)換接到反接制動形狀，假時(shí)換接到反接制動形狀，假設(shè)要求開場的制動轉(zhuǎn)矩等于設(shè)要求開場的制動轉(zhuǎn)矩等于 圖中圖中C點(diǎn)，那么轉(zhuǎn)子每相應(yīng)該點(diǎn)，那么轉(zhuǎn)子每相應(yīng)該串接多大電阻？串接多大電阻？ NnnAN5 . 1 T3假設(shè)該電動機(jī)帶位能負(fù)載，負(fù)載轉(zhuǎn)矩假設(shè)該電動機(jī)帶位能負(fù)載，負(fù)載轉(zhuǎn)矩 ，要求穩(wěn)定的，要求穩(wěn)定的下放轉(zhuǎn)速下放轉(zhuǎn)速 r/min，求轉(zhuǎn)子每相的

59、串接電阻值。，求轉(zhuǎn)子每相的串接電阻值。 N8 . 0 TTz300Dn0267. 01500146015000N0Nnnns053. 011633990267. 032NN2N2IUsR2N210.0267 (2.82.81)0.1445mTTssKK+ 解：對于固有特性有：解：對于固有特性有：2D3CB-n1nOAT1nBnNn1nDTN-1.5TN0.8TN3212xNxNTTKTTKssTTxmssssTTmmm+2xmmxNTxssssTKT+20222+xmxxNTmssTsTKs 對于人為特性有：對于人為特性有：18 . 08 . 28 . 08 . 2667. 02NNNNTTT

60、Tsm2NN1TTmBBBK TK TssTT 0015005000.6671500BBnnsnN0.8BTT8 . 2TK)097. 057. 4(097. 057. 4不合理，取或 1u調(diào)速，電動形狀，調(diào)速，電動形狀， sx1， sxsm。62. 1053. 011445. 056. 412RssRmmfB2222RRRRRRssfBfBmm+221212XXRRsm+假設(shè)將異步電動機(jī)機(jī)械特性近似為直線假設(shè)將異步電動機(jī)機(jī)械特性近似為直線149. 02NsKsTm 對于人為特性有對于人為特性有67. 4667. 08 . 08 . 22NNTTsm0.667Bs N0.8BTTssTTmm2