三相異步電動機的電力拖動

1、第5章 三相異步電動機的電力拖動5.1 三相異步電動機的機械特性三相異步電動機的機械特性5.2 三相異步電動機的起動三相異步電動機的起動5.3 三相異步電動機的制動三相異步電動機的制動5.4三相異步電動機的調(diào)速三相異步電動機的調(diào)速思考題與習(xí)題本章首先討論三相異步電動機的機械特性，然后以機械本章首先討論三相異步電動機的機械特性，然后以機械特性為理論基礎(chǔ)，分析研究三相異步電動機的起動、制動和特性為理論基礎(chǔ)，分析研究三相異步電動機的起動、制動和調(diào)速等問題。調(diào)速等問題。第5章 三相異步電動機的電力拖動5.1三相異步電動機的機械特性一、物理表達式5.1.1 三相異步電動機機械特性的三種表達式二、參數(shù)表達

2、式 三相異步電動機的機械特性是指電動機的轉(zhuǎn)速與電磁轉(zhuǎn)矩三相異步電動機的機械特性是指電動機的轉(zhuǎn)速與電磁轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系，由于電機的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)差率之間存在一定的關(guān)系，之間的關(guān)系，由于電機的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)差率之間存在一定的關(guān)系，所以異步電動機的機械特性通常用所以異步電動機的機械特性通常用 表示。表示。)s( fTem 022emTTCI cos 表明：三相異步電動機的電磁轉(zhuǎn)矩是由主磁通表明：三相異步電動機的電磁轉(zhuǎn)矩是由主磁通 與轉(zhuǎn)子電流的與轉(zhuǎn)子電流的有功分量有功分量 相互作用產(chǎn)生的。相互作用產(chǎn)生的。022cosI221122211122emRm pUsTRf( R)( XX )s 說明：電磁轉(zhuǎn)矩與電源參數(shù)（說

3、明：電磁轉(zhuǎn)矩與電源參數(shù)（1 1、f f1 1）、結(jié)構(gòu)參數(shù)（、結(jié)構(gòu)參數(shù)（R R、X X、m m、p p）和運行參數(shù)（）和運行參數(shù)（s s）有關(guān)。）有關(guān)。第5章 三相異步電動機的電力拖動 三相異步電動機的機械特性三相異步電動機的機械特性 曲線曲線)(emTfn第5章 三相異步電動機的電力拖動在特性曲線上有兩個最大轉(zhuǎn)矩，最大轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的轉(zhuǎn)差率稱為臨界在特性曲線上有兩個最大轉(zhuǎn)矩，最大轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的轉(zhuǎn)差率稱為臨界轉(zhuǎn)差率，可令轉(zhuǎn)差率，可令 求得求得: : 0 dsdTemmTNTT 222212112mRRsXXR( XX ) 221111221121111244mm pUm pUTf ( XX )fRR( X

4、X ) 最大轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩之比稱為過載能力最大轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩之比稱為過載能力: :2 2、 越大，越大， 越大；越大； 與與 無關(guān)。無關(guān)。2R2RmsemT1 1、 與與 成正比；成正比； 與與 無關(guān)。無關(guān)。mT21UmT1U3 3、 和和 都近似與漏抗成反比都近似與漏抗成反比mTms第5章 三相異步電動機的電力拖動在特性曲線上還有一個起動轉(zhuǎn)矩，即在特性曲線上還有一個起動轉(zhuǎn)矩，即 時的轉(zhuǎn)矩時的轉(zhuǎn)矩: : ) 1( 0sn211222112122stm pU RTf( RR )( XX ) 結(jié)論：當其它參數(shù)一定時結(jié)論：當其它參數(shù)一定時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

5、成正比；2 2、頻率越高，起動轉(zhuǎn)矩越小；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)矩越小；3 3、繞線式電動機，轉(zhuǎn)子回路電阻越大，起動轉(zhuǎn)矩先增后減。、繞線式電動機，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)、起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)第5章 三相異步電動機的電力拖動三、實用表達式2memmmTTssss 工程上常根據(jù)電機的額定功率、額定轉(zhuǎn)速、過載能力來工程上常根據(jù)電機的額定功率、額定轉(zhuǎn)速、過載能力來求出實用表達式。方法是：求出實用表達式。方法是：9550NNNPTn mTNTT 11NNnnsn 21mNTTss () 將將T Tm m和和s sm m

6、代入即可得到機械特性方程式代入即可得到機械特性方程式。利用電磁轉(zhuǎn)矩除以最大電磁轉(zhuǎn)矩可得電磁轉(zhuǎn)矩的實用表達式利用電磁轉(zhuǎn)矩除以最大電磁轉(zhuǎn)矩可得電磁轉(zhuǎn)矩的實用表達式：第5章 三相異步電動機的電力拖動5.1.25.1.2 三相異步電動機的固有機械特性和人為機械特性三相異步電動機的固有機械特性和人為機械特性一、固有機械特性固有機械特性固有機械特性是指電動機在額定電壓和額定頻率下，按規(guī)定的接是指電動機在額定電壓和額定頻率下，按規(guī)定的接線，定、轉(zhuǎn)子電路不外接阻抗時的機械特性。線，定、轉(zhuǎn)子電路不外接阻抗時的機械特性。sn0nNsNnmsm10TNTstTmTem幾個特殊點：幾個特殊點：A AB BC CD1.

7、起動點A:01emstn,s,TT 2.最大轉(zhuǎn)矩點B:mmemmnn ,ss ,TT 3.額定運行點CNmemNnn ,ss ,TT 4.同步運行點D100emnn ,s,T 第5章 三相異步電動機的電力拖動二、人為機械特性人為機械特性人為機械特性是指人為改變電源參數(shù)或電動機參數(shù)而得到的機是指人為改變電源參數(shù)或電動機參數(shù)而得到的機械特性。械特性。1. 1. 降壓時的人為機械特性降壓時的人為機械特性snsm10TLUN0TstTmTemn10.8UN0.64Tst0.64Tm 下降后下降后, 和和 均下降均下降, 但但 不變不變, 和和 減少。減少。1UmTstTmsstkT 如果電機在定額負載

8、下運如果電機在定額負載下運行行, 下降后下降后, 下降下降, 增大增大, 轉(zhuǎn)子電流因轉(zhuǎn)子電流因 增大而增增大而增大大,導(dǎo)致電機過載。長期欠壓導(dǎo)致電機過載。長期欠壓過載運行將使電機過熱，減過載運行將使電機過熱，減少使用壽命。少使用壽命。1Uns22sEsE 第5章 三相異步電動機的電力拖動2. 2. 轉(zhuǎn)子回路串對稱電阻時的人為機械特性轉(zhuǎn)子回路串對稱電阻時的人為機械特性串電阻后串電阻后, , 、 不變，不變， 增大。增大。nmTms在一定范圍內(nèi)增加電阻，可以在一定范圍內(nèi)增加電阻，可以增加增加 。當。當 時時 ，若，若再增加電阻，再增加電阻， 減小。減小。stT1ms stmTT stT 串電阻后，

9、機械特性線性段斜率變大，特性變軟。串電阻后，機械特性線性段斜率變大，特性變軟。 除了上述特性外，還有除了上述特性外，還有改變電源頻率、極對數(shù)等人改變電源頻率、極對數(shù)等人為機械特性。為機械特性。1 0TstTmTems n0n1smR2TstsmR2+Rs第5章 三相異步電動機的電力拖動5.2三相異步電動機的起動 起動指電動機接通電源后由靜止狀態(tài)加速到穩(wěn)定運行狀態(tài)的起動指電動機接通電源后由靜止狀態(tài)加速到穩(wěn)定運行狀態(tài)的過程過程. .對電動機的起動性能要求二：起動電流小對電動機的起動性能要求二：起動電流小, ,起動轉(zhuǎn)矩不大。起動轉(zhuǎn)矩不大。1. 1.起動電流大的原因起動電流大的原因 起動時起動時, ,

10、 ,轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動勢大轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動勢大, ,使轉(zhuǎn)子電流大使轉(zhuǎn)子電流大, ,根據(jù)磁根據(jù)磁動勢平衡關(guān)系動勢平衡關(guān)系, ,定子電流必然增大定子電流必然增大. .1, 0sn2. 2.起動轉(zhuǎn)矩不大的原因起動轉(zhuǎn)矩不大的原因從下述公式分析從下述公式分析022stemTTTCI cos 起動時起動時, , ,遠大于運行時的遠大于運行時的 , ,轉(zhuǎn)子漏抗轉(zhuǎn)子漏抗 很大很大, , 很低很低, ,盡管盡管 很大很大, ,但但 并不大并不大. .1ss22sXXs2cos2I22cosI 由于起動電流大由于起動電流大, ,定子漏阻抗壓降大定子漏阻抗壓降大, ,使定子感應(yīng)電動勢減小使定子感應(yīng)電動勢減小, ,對應(yīng)的氣隙磁

11、通減小對應(yīng)的氣隙磁通減小. .由上述兩個原因使得起動轉(zhuǎn)矩不大由上述兩個原因使得起動轉(zhuǎn)矩不大. .第5章 三相異步電動機的電力拖動5.2.15.2.1 三相籠型異步電動機的起動三相籠型異步電動機的起動一、直接起動可以直接起動的條件：起動電流倍數(shù)可以直接起動的條件：起動電流倍數(shù) )kW()kVAkI電電動動機機容容量量電電源源容容量量（341二、降壓起動13stYstTT 適用于正常運行時定子繞組為三角形接線適用于正常運行時定子繞組為三角形接線的電動機。的電動機。起動時起動時 Y Y接；運行時接；運行時接。接。起動電流關(guān)系:Y- Y- 降壓起動降壓起動多用于空載或輕載起動多用于空載或輕載起動1.Y

12、-1.Y- 降壓起動降壓起動13stYstII 起動轉(zhuǎn)矩關(guān)系:第5章 三相異步電動機的電力拖動2.2.自耦變壓器降壓起動自耦變壓器降壓起動NstSUIZ 直接起動時的起動電流：直接起動時的起動電流：11NstSsUUIZkZ 降壓后二次側(cè)起動電流：降壓后二次側(cè)起動電流：1211NststsUIIkk Z 變壓器一次側(cè)電流：變壓器一次側(cè)電流：21ststIIk 電網(wǎng)提供的起動電流減小倍數(shù)：電網(wǎng)提供的起動電流減小倍數(shù)：21ststTTk 起動轉(zhuǎn)矩減小的倍數(shù)：起動轉(zhuǎn)矩減小的倍數(shù)：自耦變壓器一般有三個分接頭可供選用。自耦變壓器一般有三個分接頭可供選用。第5章 三相異步電動機的電力拖動5.2.2 三相繞

13、線型異步電動機的起動一、轉(zhuǎn)子回路串電阻起動 在轉(zhuǎn)子回路中串聯(lián)適當?shù)碾娮柙谵D(zhuǎn)子回路中串聯(lián)適當?shù)碾娮? ,既能既能限制起動電流，又能增大起動轉(zhuǎn)矩。限制起動電流，又能增大起動轉(zhuǎn)矩。 為了有較大的起動轉(zhuǎn)矩、使起動為了有較大的起動轉(zhuǎn)矩、使起動過程平滑，應(yīng)在轉(zhuǎn)子回路中串入多級過程平滑，應(yīng)在轉(zhuǎn)子回路中串入多級對稱電阻，并隨著轉(zhuǎn)速的升高，逐漸對稱電阻，并隨著轉(zhuǎn)速的升高，逐漸切除起動電阻。切除起動電阻。第5章 三相異步電動機的電力拖動 電動機由電動機由a a點點開始起動，經(jīng)開始起動，經(jīng)bcdebcdef ghf gh，完，完成起動過程。成起動過程。起動過程起動過程第5章 三相異步電動機的電力拖動二、轉(zhuǎn)子串頻敏變

14、阻器起動頻敏變阻器是一鐵損很大的三相電抗器。頻敏變阻器是一鐵損很大的三相電抗器。 起動時，起動時，S2S2斷開，轉(zhuǎn)子串入頻敏斷開，轉(zhuǎn)子串入頻敏變阻器變阻器,S1,S1閉合，電機通電開始起動。閉合，電機通電開始起動。起動時起動時, , ,頻敏變阻器鐵損大頻敏變阻器鐵損大, ,反反映鐵損耗的等效電阻映鐵損耗的等效電阻 大大, ,相當于轉(zhuǎn)相當于轉(zhuǎn)子回路串入一個較大電阻。隨著子回路串入一個較大電阻。隨著 上升上升, , 減小減小, ,鐵損減少鐵損減少, ,等效電阻等效電阻 減小減小, ,相當于逐漸切除相當于逐漸切除 , ,起動結(jié)起動結(jié)束束,S2,S2閉合，切除頻敏變阻器，轉(zhuǎn)子閉合，切除頻敏變阻器，轉(zhuǎn)子

15、電路直接短路。電路直接短路。 21ff n2fmRmR第5章 三相異步電動機的電力拖動5.3三相異步電動機的制動5.3.1 能耗制動實現(xiàn)實現(xiàn)：制動時，：制動時，S1S1斷開斷開, ,電機脫離電網(wǎng)，電機脫離電網(wǎng)，同時同時S2S2閉合閉合, ,在定子繞組中通入直流勵磁在定子繞組中通入直流勵磁電流。電流。 直流勵磁電流產(chǎn)生一個恒定的磁場，直流勵磁電流產(chǎn)生一個恒定的磁場，因慣性繼續(xù)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子切割恒定磁場，因慣性繼續(xù)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子切割恒定磁場，導(dǎo)體中感應(yīng)電動勢和電流。感應(yīng)電流與導(dǎo)體中感應(yīng)電動勢和電流。感應(yīng)電流與磁場作用產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩為制動性質(zhì)，磁場作用產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩為制動性質(zhì)，轉(zhuǎn)速迅速下降，當轉(zhuǎn)速為零時，感

16、應(yīng)電轉(zhuǎn)速迅速下降，當轉(zhuǎn)速為零時，感應(yīng)電動勢和電流為零，制動過程結(jié)束。動勢和電流為零，制動過程結(jié)束。 制動過程中，轉(zhuǎn)子的動能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芟脑谵D(zhuǎn)子回路電阻制動過程中，轉(zhuǎn)子的動能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芟脑谵D(zhuǎn)子回路電阻上上能耗制動。能耗制動。第5章 三相異步電動機的電力拖動nTemA0n1C1B23 對籠型異步電動機對籠型異步電動機, ,可以可以增大直流勵磁電流來增大初始增大直流勵磁電流來增大初始制動轉(zhuǎn)矩制動轉(zhuǎn)矩 。 對繞線型異步電動機對繞線型異步電動機, ,可可以增大轉(zhuǎn)子回路電阻來增大以增大轉(zhuǎn)子回路電阻來增大初始制動轉(zhuǎn)矩初始制動轉(zhuǎn)矩 。. 101s，n所以能耗制動時由于制動電阻大小：制動電阻大?。?220 2

17、0 43NBNER( . . )RI第5章 三相異步電動機的電力拖動一、電源兩相反接的反接制動5.3.25.3.2 反接制動反接制動實現(xiàn)實現(xiàn)：將電動機電源兩相反接可實現(xiàn)反接制動。：將電動機電源兩相反接可實現(xiàn)反接制動。.,11sn想空載轉(zhuǎn)速變?yōu)槔砀淖冇捎诙ㄗ有D(zhuǎn)磁場方向機械特性由曲線機械特性由曲線1 1變?yōu)榍€變?yōu)榍€2 2，工作點由，工作點由AB CAB C，n=0,n=0,制動過程結(jié)束。制動過程結(jié)束。繞線式電動機繞線式電動機在定子兩反在定子兩反接同時接同時, ,可在轉(zhuǎn)子回路串聯(lián)可在轉(zhuǎn)子回路串聯(lián)制動電阻來限制制動電流制動電阻來限制制動電流和增大制動轉(zhuǎn)矩和增大制動轉(zhuǎn)矩 , ,曲線曲線3 3。第5

18、章 三相異步電動機的電力拖動二、倒拉反轉(zhuǎn)的反接制動條件條件: 適用于繞線式異步電動機帶位能性負載情況。適用于繞線式異步電動機帶位能性負載情況。實現(xiàn)實現(xiàn)：在轉(zhuǎn)子回路串聯(lián)適當大電阻：在轉(zhuǎn)子回路串聯(lián)適當大電阻R RB B。電機工作點由電機工作點由AB AB CC，n=0n=0，制動過程，制動過程開始，電機反轉(zhuǎn)子，開始，電機反轉(zhuǎn)子，直到直到D D點。在第四象點。在第四象限才是制動狀態(tài)。限才是制動狀態(tài)。由于電機反向旋轉(zhuǎn)，由于電機反向旋轉(zhuǎn)，n0n1s1。第5章 三相異步電動機的電力拖動反接制動時，反接制動時，s1s1，所以有，所以有機械功率為機械功率為212210MECsPm IRs 電磁功率為電磁功率為

19、22120emRPm Is 機械功率為負，說明電機從軸上輸入機械功率；電磁功率為機械功率為負，說明電機從軸上輸入機械功率；電磁功率為正說明電機從電源輸入電功率，并軸定子向轉(zhuǎn)子傳遞功率。正說明電機從電源輸入電功率，并軸定子向轉(zhuǎn)子傳遞功率。而而2222122121221MECemRsPPm IRm Im I Rss 表明，軸上輸入的機械功率轉(zhuǎn)變成電功率后，連同定子傳遞給表明，軸上輸入的機械功率轉(zhuǎn)變成電功率后，連同定子傳遞給轉(zhuǎn)子的電磁功率一起消耗在轉(zhuǎn)子回路電阻上，所反接制動的能轉(zhuǎn)子的電磁功率一起消耗在轉(zhuǎn)子回路電阻上，所反接制動的能量損耗較大。量損耗較大。第5章 三相異步電動機的電力拖動5.3.3 回

20、饋制動實現(xiàn)實現(xiàn)：電動機轉(zhuǎn)子在外力作用下，使：電動機轉(zhuǎn)子在外力作用下，使nnnn1 1. . 回饋制動狀態(tài)實際上就是將軸上的機回饋制動狀態(tài)實際上就是將軸上的機械能轉(zhuǎn)變成電能并回饋到電網(wǎng)的異步發(fā)電械能轉(zhuǎn)變成電能并回饋到電網(wǎng)的異步發(fā)電機狀態(tài)。機狀態(tài)。一、下放重物時的回饋制動 首先將定子兩相反接首先將定子兩相反接, ,定子旋轉(zhuǎn)磁場定子旋轉(zhuǎn)磁場的同步速為的同步速為-n-n1 1，特性曲線變?yōu)樘匦郧€變?yōu)? 2。工作。工作點由點由A A到到B B。經(jīng)過反接制動過程（由。經(jīng)過反接制動過程（由B B到到C C）、反向加速過程（）、反向加速過程（C C到到-n-n1 1變化），變化），最后在位能負載作用下反向加

21、速并超過最后在位能負載作用下反向加速并超過同步速，直到同步速，直到C C點保持穩(wěn)定運行。點保持穩(wěn)定運行。電機機械特性曲線電機機械特性曲線1 1，運行于，運行于A A點。點。第5章 三相異步電動機的電力拖動二、變極或變頻調(diào)速過程中的回饋制動電機機械特性曲線電機機械特性曲線1 1，運行于，運行于A A點。點。電機工作點由電機工作點由A A變到變到B B，電磁轉(zhuǎn)矩，電磁轉(zhuǎn)矩為負，為負， ，電機處于回饋制，電機處于回饋制動狀態(tài)。動狀態(tài)。1Bnn 當電機采用變極（增加極數(shù)）或變當電機采用變極（增加極數(shù)）或變頻（降低頻率）進行調(diào)速時，機械頻（降低頻率）進行調(diào)速時，機械特性變?yōu)樘匦宰優(yōu)? 2。同步速變?yōu)?。?/p>

22、步速變?yōu)?。1n第5章 三相異步電動機的電力拖動5.4三相異步電動機的調(diào)速由異步電動機的轉(zhuǎn)速公式由異步電動機的轉(zhuǎn)速公式116011fnn (s)(s)p 可知，異步電動機有下列三種基本可知，異步電動機有下列三種基本調(diào)速方法調(diào)速方法：（1 1）改變定子極對數(shù)）改變定子極對數(shù) 調(diào)速。調(diào)速。p（2 2）改變電源頻率）改變電源頻率 調(diào)速。調(diào)速。1f（3 3）改變轉(zhuǎn)差率）改變轉(zhuǎn)差率 調(diào)速。調(diào)速。s第5章 三相異步電動機的電力拖動5.4.1 變極調(diào)速一、變極原理變極調(diào)速只用于籠型電動機。變極調(diào)速只用于籠型電動機。 以以4 4極變極變2 2極為例：極為例：U U相兩個線圈，相兩個線圈，順向串聯(lián)順向串聯(lián)，定子

23、繞組產(chǎn)生定子繞組產(chǎn)生4 4極磁場：極磁場：反向串聯(lián)反向串聯(lián)和和反向并聯(lián)反向并聯(lián)，定子繞組，定子繞組產(chǎn)生產(chǎn)生2 2極磁場：極磁場：第5章 三相異步電動機的電力拖動二、三種常用變極接線方式Y(jié)反并反并YY，2p-pY反串反串Y，2p-pYY，2p-p注意注意：當改變當改變定子繞定子繞組接線組接線時，必時，必須同時須同時改變定改變定子繞組子繞組的相序的相序第5章 三相異步電動機的電力拖動三、變極調(diào)速時容許輸出 容許輸出容許輸出時是指保持電流為額定值條件下，調(diào)速前、后電時是指保持電流為額定值條件下，調(diào)速前、后電動機軸上輸出的功率和轉(zhuǎn)矩。動機軸上輸出的功率和轉(zhuǎn)矩。1. 1. Y-YYY-YY聯(lián)結(jié)方式聯(lián)結(jié)方

24、式Y(jié)-YYY-YY后后, ,極數(shù)減少一半極數(shù)減少一半, ,轉(zhuǎn)速增大一倍轉(zhuǎn)速增大一倍, ,即即 ，保持每一繞，保持每一繞組電流為組電流為 , ,則輸出功率和轉(zhuǎn)矩為則輸出功率和轉(zhuǎn)矩為2YYYnn NI2YYYYYYPPTT 可見，可見，Y-YYY-YY聯(lián)結(jié)方式時，電動機的轉(zhuǎn)速增大一倍，容許輸出聯(lián)結(jié)方式時，電動機的轉(zhuǎn)速增大一倍，容許輸出功率增大一倍，而容許輸出轉(zhuǎn)矩保持不變，所以這種變極調(diào)速屬功率增大一倍，而容許輸出轉(zhuǎn)矩保持不變，所以這種變極調(diào)速屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，它適用于恒轉(zhuǎn)矩負載。于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，它適用于恒轉(zhuǎn)矩負載。第5章 三相異步電動機的電力拖動2. 2. -YY-YY聯(lián)結(jié)方式聯(lián)結(jié)方式-YY-YY后后

25、, ,極數(shù)減少一半極數(shù)減少一半, ,轉(zhuǎn)速增大一倍轉(zhuǎn)速增大一倍, ,即即 ，保持每一，保持每一繞組電流為繞組電流為 , ,則輸出功率和轉(zhuǎn)矩為則輸出功率和轉(zhuǎn)矩為2YYnn NI1 150 58YYYYP.PT.T 可見，可見，-YY-YY聯(lián)結(jié)方式時，電動機的轉(zhuǎn)速增大一倍，容許輸聯(lián)結(jié)方式時，電動機的轉(zhuǎn)速增大一倍，容許輸出功率近似不變，而容許輸出轉(zhuǎn)矩近似減少一半，所以這種變出功率近似不變，而容許輸出轉(zhuǎn)矩近似減少一半，所以這種變極調(diào)速屬于恒功率調(diào)速，它適用于恒功率負載。極調(diào)速屬于恒功率調(diào)速，它適用于恒功率負載。 同理可以分析，同理可以分析，正串正串Y-Y-反串反串Y Y聯(lián)結(jié)方式的變極調(diào)速屬恒功聯(lián)結(jié)方式的

26、變極調(diào)速屬恒功率調(diào)速。率調(diào)速。第5章 三相異步電動機的電力拖動四、變極調(diào)速時的機械特性1. Y-YY聯(lián)結(jié)方式聯(lián)結(jié)方式22mYYmYmYYmYstYYstYssTTTT 2. -YY聯(lián)結(jié)方式聯(lián)結(jié)方式2323mYYmmYYmstYYstssTTTT 變極調(diào)速時變極調(diào)速時, ,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, ,但但具有較硬的機械特性具有較硬的機械特性, ,穩(wěn)定性好穩(wěn)定性好, , 可用于恒功率和恒轉(zhuǎn)矩負載可用于恒功率和恒轉(zhuǎn)矩負載. .第5章 三相異步電動機的電力拖動5.4.2 變頻調(diào)速一、電壓隨頻率調(diào)節(jié)的規(guī)律 當轉(zhuǎn)差率當轉(zhuǎn)差率s s變化不大時，電動機的

27、轉(zhuǎn)速變化不大時，電動機的轉(zhuǎn)速n n基本與電源頻率基本與電源頻率f f1 1正比，連續(xù)調(diào)節(jié)電源頻率，可以平滑地改變電動機的轉(zhuǎn)速。但正比，連續(xù)調(diào)節(jié)電源頻率，可以平滑地改變電動機的轉(zhuǎn)速。但是，是，11011111122111211214 444 444wwmTNNNEU.f N k.f N kTm pUUcTf ( XX )Tf T 頻率改變將影響磁路的飽和程度、勵磁電流、功率因數(shù)、鐵頻率改變將影響磁路的飽和程度、勵磁電流、功率因數(shù)、鐵損及過載能力的大小。為了保持變頻率前、后過載能力不變，要損及過載能力的大小。為了保持變頻率前、后過載能力不變，要求下式成立：求下式成立：221111221111NNN

28、NUUUfTf TfTUfT 及第5章 三相異步電動機的電力拖動1 1、恒轉(zhuǎn)矩變頻率調(diào)速、恒轉(zhuǎn)矩變頻率調(diào)速此條件下變頻調(diào)速，電機的主磁通和過載能力不變。此條件下變頻調(diào)速，電機的主磁通和過載能力不變。常數(shù)1111ffUU對恒轉(zhuǎn)矩負載對恒轉(zhuǎn)矩負載2 2、恒功率變頻率調(diào)速、恒功率變頻率調(diào)速此條件下變頻調(diào)速，電機的過載能力不變，但主磁通發(fā)生變化此條件下變頻調(diào)速，電機的過載能力不變，但主磁通發(fā)生變化。對恒功率負載對恒功率負載1195509550ffnnTTnTnTPNNNNNNNNN常數(shù)常數(shù)1111fUfU得第5章 三相異步電動機的電力拖動二、頻率調(diào)速時電動機的機械特性變頻調(diào)速時電動機的機械特性可用下列各式表示變頻調(diào)速時電動機的機械特性可用下列各式表示21