第1章電機(jī)的工作原理及特性

1、第3章 電動(dòng)機(jī)的工作原理及特性掌握直流電動(dòng)機(jī)的電勢(shì)方程式，轉(zhuǎn)矩方程式和電壓平衡方程式；三相異步電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)差率的概念; 掌握電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性，特別是人工機(jī)械特性；掌握電動(dòng)機(jī)起動(dòng)，制動(dòng)，調(diào)速的各種方法和應(yīng)用場(chǎng)所；了解用機(jī)械特性來(lái)分析電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的方法;了解常用控制電機(jī)的應(yīng)用場(chǎng)合.3.1直流電機(jī)的工作原理及特性1.直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)主磁極電樞換向器電刷裝置直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)圖剖面圖：電樞1；主磁極2；勵(lì)磁繞組3；換向極4；換向極繞組5；機(jī)座6電樞鐵心沖片換向器：換向片3；連接片4；云母環(huán)2；V型套筒12.直流電機(jī)的基本工作原理發(fā)電機(jī)電動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)化為一對(duì)磁極,一個(gè)線圈1)感應(yīng)電勢(shì)E2.直流電機(jī)的基

2、本方程式2)電磁轉(zhuǎn)矩TtaTC I-一對(duì)磁極的磁通(Wb);n-電樞轉(zhuǎn)速(r/min); Ce -與結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù).式中:E-電動(dòng)勢(shì)(V);-一對(duì)磁極的磁通(Wb); Ia-電樞電流(A); Ct-與結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù).式中:T-電磁轉(zhuǎn)矩(Nm);eECn3.直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性1.他激和并激直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性1)原理電路圖1)直流電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性方程式直流電動(dòng)機(jī)電樞電壓平衡方程式 aaUEI ReECneaeeRUnICC02aeetRUnTnnCC C上式為直流電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性的一般表達(dá)式式中,Ra為電樞電阻.以代入得:taTC I由將Ia值再代入,得:機(jī)械特性曲線n=f(T)4.固有(自然)機(jī)

3、械特性和人工機(jī)械特性1)他激直流電動(dòng)機(jī)的自然機(jī)械特性(正轉(zhuǎn))在額定電壓,額定磁通,電樞電路內(nèi)不外接電阻時(shí)的機(jī)械特性即為自然機(jī)械特性.額定負(fù)載時(shí),轉(zhuǎn)速降落不多,是硬特性;金屬切削機(jī)床,冷軋機(jī),造紙機(jī)等宜于選用硬特性的電動(dòng)機(jī).02aeetRUnTnnCC C2)自然機(jī)械特性曲線的作法已知電動(dòng)機(jī)的PN,UN,IN,nN,由公式可計(jì)算出Ra,Ke , N0 500 751NNaNNNpURU II NNaeNNUI RCn0NeNUnC9 55NNNPTn(1)電樞電阻Ra的估算:(2)理想空載轉(zhuǎn)速no計(jì)算:(3)額定轉(zhuǎn)矩Nn的計(jì)算:no,TN,找出兩個(gè)點(diǎn),即理想空載點(diǎn)(o,no)和額定運(yùn)行點(diǎn)(TN,

4、nN),通過(guò)這兩點(diǎn)作出自然機(jī)械特性.3)舉例(1)一臺(tái)Z2-51型直流他激電動(dòng)機(jī),已知額定功率5.5kW,額定電壓220V,額定電流31A,額定轉(zhuǎn)速1500r/min,忽略損耗,求自然機(jī)械特性.解:分析 只要求出理想空載點(diǎn)和額定運(yùn)行點(diǎn),就可繪出機(jī)械特性. 0 500 751NNaNNNpURU II =0.71NNaeNNUI RCn=0.132NoeNUnC=1667r/min9 55NNNPTn=35Nm4)電動(dòng)機(jī)人工機(jī)械特性(三種)(1)電樞回路串附加電阻Rad的人工機(jī)械特性在自然機(jī)械特性方程式中,用(Rad+Ra)代替Ra,得到串電阻的人工機(jī)械特性方程式:附加電阻Rad越大,機(jī)械特性越

5、軟.02NadaeetURRnTnnCC C02aeetRUnTnnKK K(2)改變電樞電壓的人工機(jī)械特性U改變,但轉(zhuǎn)速降不變.因此,變電樞電壓的人工機(jī)械特性是一簇與自然機(jī)械特性平行的特性曲線.只允許在額定電壓以下調(diào)節(jié).在后面的自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)學(xué)習(xí)中有廣泛的應(yīng)用. NoeNUnC隨U的變化而變化02aeetRUnTnnCC C(3)改變磁通的人工機(jī)械特性從機(jī)械特性方程可知,改變磁通時(shí),電動(dòng)機(jī)的理想空載轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)速降落都會(huì)隨磁通的變化而變化.磁通只能在額定值以下調(diào)節(jié),理想空載轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)速降落都要增大-弱磁增速.使用中,要防止電動(dòng)機(jī)過(guò)載,更要防止飛車,因此,直流他激電動(dòng)機(jī)設(shè)有失磁保護(hù).02aeetRUn

6、TnnCC C串激直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性1)特點(diǎn):電樞電流就是激磁電流.2)機(jī)械特性分析: 第一段,電動(dòng)機(jī)輕載時(shí),機(jī)械特性具有雙曲線的形狀,理想空載轉(zhuǎn)速趨近無(wú)窮大. 第二段,電動(dòng)機(jī)負(fù)載較重時(shí),磁路趨于飽和,機(jī)械特性近似一條直線.3)注意事項(xiàng): 直流串激電動(dòng)機(jī)不允許空載運(yùn)行-飛車事故. 4 直流他激電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)特性直流他激電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流是額定電流的(10-20)倍,不允許直接起動(dòng).限制其起動(dòng)電流的方法有兩種.1.降壓起動(dòng): 組成SCR-M自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)的起動(dòng)環(huán)節(jié).是后面學(xué)習(xí)的一個(gè)重點(diǎn).2.電樞電路串外接電阻起動(dòng) 右圖為具有三段起動(dòng)電阻的他激電動(dòng)機(jī)電路原理圖和起動(dòng)特性, 其起動(dòng)特性就是前面剛剛學(xué)習(xí)過(guò)

7、的一種人工機(jī)械特性.5.直流他激電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)特性直流他激電動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)分為電動(dòng)狀態(tài)和制動(dòng)狀態(tài),如右圖所示.圖中,(a)為電動(dòng)狀態(tài); (b)為制動(dòng)狀態(tài).1)特點(diǎn):電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩T與轉(zhuǎn)速n方向相反,電機(jī)處于發(fā)電工作狀態(tài).2)制動(dòng)形式:穩(wěn)定的制動(dòng)狀態(tài); 過(guò)渡的制動(dòng)狀態(tài).3)制動(dòng)方法有3種: 反饋制動(dòng); 反接制動(dòng); 能耗制動(dòng).1.反饋制動(dòng)1)實(shí)現(xiàn)條件:外部作用使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n大于其理想空載轉(zhuǎn)速no.如,電車下坡,起重機(jī)下放重物.2)機(jī)械特性:正轉(zhuǎn)時(shí),是第一象限的機(jī)械特性在第二象限內(nèi)的延伸,如右圖所示.3)特點(diǎn):(1)利用位能轉(zhuǎn)矩帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)發(fā)電,將機(jī)械能變成電能,向電源饋送.(2)重物下放時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速

8、仍高于理想空載轉(zhuǎn)速,運(yùn)行不太安全.2.反接制動(dòng)1)實(shí)現(xiàn)條件:電樞電壓或電樞電勢(shì)反向.2)分類:(1)電源反接制動(dòng).改變電樞電壓U的方向所產(chǎn)生的制動(dòng).機(jī)械特性方程式為; TKKRRKUnteadae2 為了限制制動(dòng)時(shí)比較大的電樞電流,實(shí)施電源反接制動(dòng)時(shí),一定要在電樞電路中串入限流電阻. 應(yīng)用在需要迅速減速或頻繁正反轉(zhuǎn)的機(jī)械上.(2)倒拉反接制動(dòng).改變電樞電勢(shì)方向所產(chǎn)生的制動(dòng).如:起重機(jī)的重物下降時(shí),電樞反轉(zhuǎn),電勢(shì)反向.此時(shí),位能負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL使重物下放,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩TM反對(duì)重物下放-制動(dòng).特點(diǎn):適當(dāng)選擇電樞電路中的附加電阻,可以得到低的轉(zhuǎn)速,保證安全; 轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性較差.制動(dòng)特性如右圖所示.是第一象限

9、在第四象限的延伸或第三象限在第二象限的延伸.反接制動(dòng)3.能耗制動(dòng)1)實(shí)現(xiàn)條件:將電樞電壓突然降為零,串一外接電阻使電樞短接.此時(shí)電動(dòng)機(jī)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩T與n反向-制動(dòng).2)特點(diǎn):制動(dòng)時(shí)的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔苁雇饨与娮璋l(fā)熱而消耗,稱之為“能耗”; 穩(wěn)定性好,電動(dòng)機(jī)不可能反向起動(dòng).3)應(yīng)用:要求迅速準(zhǔn)確停車的場(chǎng)合;重物恒速下放. 6.直流他激電動(dòng)機(jī)的調(diào)速特性由直流他激電動(dòng)機(jī)人工機(jī)械特性方程式直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法:式中, Ke,Kt,Ra 均為常數(shù),因此,電動(dòng)機(jī)有3種調(diào)速方法 1.變電樞電路外接電阻Rad; 2.變電樞電壓U; 3.變磁通 .TKKRRKUnteadae21.改變電樞電路外接電阻調(diào)速電

10、動(dòng)機(jī)電樞電路串電阻后,其人工機(jī)械特性如右圖示.1)應(yīng)用: 起重機(jī),卷?yè)P(yáng)機(jī);2)缺點(diǎn):機(jī)械特性軟,實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速困難;3)注意:串電阻調(diào)速與起動(dòng)特性相似,但起動(dòng)電阻與調(diào)速電阻不同. 2.改變電動(dòng)機(jī)電樞供電電壓調(diào)速變電樞電壓調(diào)速的機(jī)械特性如右圖.1)特點(diǎn):容易實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速;機(jī)械特性是一組平行線,硬度不變;不需用其他起動(dòng)設(shè)備.2)應(yīng)用;適用于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載,組成SCR-M系統(tǒng)，在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用.第11章將重點(diǎn)學(xué)習(xí).3.改變電動(dòng)機(jī)主磁通調(diào)速變磁通調(diào)速的機(jī)械特性如右圖示.1)特點(diǎn):可以實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速;機(jī)械特性軟;調(diào)速范圍不大.2)應(yīng)用:適用于恒功率負(fù)載.一般與調(diào)壓配合使用.3)注意:在額定轉(zhuǎn)速以上調(diào)節(jié)-弱磁

11、增速.例題例:一臺(tái)直流他激電機(jī)的額定數(shù)據(jù)為;PN=2.2kW,UN=220V.IN=12.4A,nN=1500r/min,Ra=1.7歐 ;如果電動(dòng)機(jī)在額定轉(zhuǎn)矩下運(yùn)行,求(1)電動(dòng)機(jī)的電樞電壓降到180V時(shí),電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速是多少?(2)激磁電流If=IfM(即磁通為額定值的0.8時(shí))時(shí),電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速是多少?(3)電樞電路串入2歐的附加電阻時(shí),電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速是多少?解: 22009.559.551500NNNPTTn13. 015007 . 14 .12220NaNNeenRIUKK24. 113. 055. 955. 9etKK16. 024. 113. 02tKKe12361416. 07 .

12、113. 01802NteaeTKKRKUn1962n(1)此時(shí),U=180V,Ra=1.7歐=14例題求解99. 055. 9etKK099. 02teKK(2)此時(shí),U=UN=220V,Ra=1.7歐min/196214099. 07 . 11 . 0220(2rTKKRKUnNteaeN(3)此時(shí),U=UNa=220V;電樞電路總電阻R=Ra+Rad=1.7+2=3.713. 0eK24. 1tK16. 02teKK13681416. 07 . 313. 02202NteadaNeNTKKRRKUn(以上轉(zhuǎn)速單位為r/min)1 . 08 . 0NeeKK1.2三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理及

13、特性1).1).三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu) 三相異步電動(dòng)機(jī)由定子和轉(zhuǎn)子構(gòu)成三相異步電動(dòng)機(jī)由定子和轉(zhuǎn)子構(gòu)成, ,定子和轉(zhuǎn)子之間有氣隙定子和轉(zhuǎn)子之間有氣隙. . (1) (1)定子定子 定子由鐵心定子由鐵心, ,繞組繞組, ,機(jī)座三部分組成機(jī)座三部分組成. . 鐵心由鐵心由0.5mm0.5mm的硅鋼片疊壓而成的硅鋼片疊壓而成; ; 三相繞組連接成星形或三角形三相繞組連接成星形或三角形; ; 機(jī)座一般用鑄鐵作成機(jī)座一般用鑄鐵作成, ,主要用于固定和支撐定子鐵心主要用于固定和支撐定子鐵心. . (2) (2)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子 轉(zhuǎn)子由鐵心和繞組組成轉(zhuǎn)子由鐵心和繞組組成. . 轉(zhuǎn)子同樣由硅鋼

14、片疊壓而成轉(zhuǎn)子同樣由硅鋼片疊壓而成, ,壓裝在轉(zhuǎn)軸上壓裝在轉(zhuǎn)軸上; ; 轉(zhuǎn)子繞組分為鼠籠式和線繞式兩種轉(zhuǎn)子繞組分為鼠籠式和線繞式兩種. . 線繞式異步電動(dòng)機(jī)還有滑環(huán)線繞式異步電動(dòng)機(jī)還有滑環(huán), ,電刷機(jī)構(gòu)電刷機(jī)構(gòu). .鼠籠式三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖5.定子鐵心定子鐵心,6.定子繞組定子繞組,7.轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)軸,8.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子,9.風(fēng)扇風(fēng)扇,11.軸承軸承,12.機(jī)座機(jī)座鼠籠電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子和線繞電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組與外部接線2).三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理(1)(1)三相正弦交流電通入電動(dòng)機(jī)定子的三相繞組三相正弦交流電通入電動(dòng)機(jī)定子的三相繞組, ,產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng), ,旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速稱之為轉(zhuǎn)速稱之

15、為同步轉(zhuǎn)速同步轉(zhuǎn)速; ;(2)(2)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體, ,產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì); ;(3)(3)轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)電流轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)電流; ;(4)(4)轉(zhuǎn)子電流在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中產(chǎn)生力轉(zhuǎn)子電流在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中產(chǎn)生力, ,形成電磁轉(zhuǎn)矩形成電磁轉(zhuǎn)矩, ,電動(dòng)機(jī)就轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)了電動(dòng)機(jī)就轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)了. . 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速達(dá)不到旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速達(dá)不到旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速, ,否則否則, ,就不能切割磁力線就不能切割磁力線, ,就沒(méi)就沒(méi)有感應(yīng)電勢(shì)有感應(yīng)電勢(shì), ,電動(dòng)機(jī)就停下來(lái)了電動(dòng)機(jī)就停下來(lái)了. .轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與同步轉(zhuǎn)速不一樣轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與同步轉(zhuǎn)速不一樣, ,差那么一差那么一些些, ,稱之為稱之為異步

16、異步. . 設(shè)同步轉(zhuǎn)速為設(shè)同步轉(zhuǎn)速為n no o, ,電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為n,n,則轉(zhuǎn)速差為則轉(zhuǎn)速差為 ; n; no o-n;-n; 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速差與同步轉(zhuǎn)速之比定義為異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速差與同步轉(zhuǎn)速之比定義為異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率s,ss,s是分是分析異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行情況的主要參數(shù)析異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行情況的主要參數(shù), ,且且 00nnsn3).三相異步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)(1)(1)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生 設(shè)電動(dòng)機(jī)為設(shè)電動(dòng)機(jī)為2 2極極, ,每相繞組只有一個(gè)線圈每相繞組只有一個(gè)線圈. .此時(shí)的合成磁場(chǎng)如圖此時(shí)的合成磁場(chǎng)如圖(d)(d)所示。合成磁場(chǎng)從所示。合成磁場(chǎng)從t=0t=0瞬

17、間所在瞬間所在位置順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)了位置順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)了。按以上分析可以證明：當(dāng)三。按以上分析可以證明：當(dāng)三相電流隨時(shí)間不斷變化時(shí)，合成磁場(chǎng)的方向在空間也不相電流隨時(shí)間不斷變化時(shí)，合成磁場(chǎng)的方向在空間也不斷旋轉(zhuǎn)，這樣就產(chǎn)生了旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。斷旋轉(zhuǎn)，這樣就產(chǎn)生了旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。t=T/2t=T/2時(shí)，時(shí)，t=T/2=,it=T/2=,iA A=0=0；i iB B為正；為正；i iC C為負(fù)。為負(fù)。n旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向與三相交流電的相序一致旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向與三相交流電的相序一致; ;n改變?nèi)嘟涣麟姷南嘈蚋淖內(nèi)嘟涣麟姷南嘈? ,即即A-B-CA-B-C變?yōu)樽優(yōu)镃-B-A,C-B-A,旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)反向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)反

18、向; ;n要改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向要改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向, ,只要任意對(duì)調(diào)三相電源的兩根接線只要任意對(duì)調(diào)三相電源的兩根接線. .(2)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向pfn600式中式中,f,f為電源頻率為電源頻率50HZ;p50HZ;p為電動(dòng)機(jī)的磁極對(duì)數(shù)為電動(dòng)機(jī)的磁極對(duì)數(shù). .電動(dòng)機(jī)的磁極對(duì)數(shù)為電動(dòng)機(jī)的磁極對(duì)數(shù)為1 1時(shí)時(shí), ,同步轉(zhuǎn)速為同步轉(zhuǎn)速為3000r/min;3000r/min;電動(dòng)機(jī)的磁極對(duì)數(shù)為電動(dòng)機(jī)的磁極對(duì)數(shù)為2 2時(shí)時(shí), ,同步轉(zhuǎn)速為同步轉(zhuǎn)速為1500r/min;1500r/min;電動(dòng)機(jī)的磁極對(duì)數(shù)為電動(dòng)機(jī)的磁極對(duì)數(shù)為3 3時(shí)時(shí), ,同步轉(zhuǎn)速為同步轉(zhuǎn)速為1000r/min.1000r/min.(3)旋

19、轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)速度-同步轉(zhuǎn)速no(4)定子繞組線端連接方式注意注意:三相繞組連接成星形三相繞組連接成星形,每相繞組承受相電壓每相繞組承受相電壓220V; 三相繞組連接成三角形三相繞組連接成三角形,每相繞組承受線電壓每相繞組承受線電壓380V.3.三相異步電動(dòng)機(jī)的電路分析1).1).定子電路分析定子電路分析 電動(dòng)機(jī)定子和轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)定子和轉(zhuǎn)子每相繞組的匝數(shù)分別為每相繞組的匝數(shù)分別為N N1 1和和N N2 2. .定子每相繞組產(chǎn)定子每相繞組產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為: :dtdNe1其有效值為其有效值為 : :11144.4NfE 定子和轉(zhuǎn)子電路的感應(yīng)電勢(shì)定子和轉(zhuǎn)子電路的感應(yīng)電勢(shì)定子電路分析

20、11EU其大小為其大小為:11EU忽略忽略R1和和X1上的電壓降上的電壓降,有有:)1(11111EIIUxjR考慮定子電流產(chǎn)生的漏磁考慮定子電流產(chǎn)生的漏磁通通, ,用復(fù)數(shù)表示為用復(fù)數(shù)表示為: :一相電路圖一相電路圖2).轉(zhuǎn)子電路分析dtdNe2222244. 4NfE 12sff 其中其中20124.44Ef N旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在轉(zhuǎn)子每相繞組中感應(yīng)出的電動(dòng)勢(shì)為旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在轉(zhuǎn)子每相繞組中感應(yīng)出的電動(dòng)勢(shì)為: :起動(dòng)瞬間起動(dòng)瞬間osEE2221202LLfX22oXsX220222222222)(sXRsEXREIo2222220cos()RRsX3.三相異步電動(dòng)機(jī)的額定值n電動(dòng)機(jī)銘牌數(shù)據(jù)電動(dòng)機(jī)銘牌數(shù)據(jù):

21、:n額定功率額定功率P PN N; ;n額定電壓額定電壓U UN N; ;n額定頻率額定頻率f=50Hz;f=50Hz;n額定電流額定電流I IN N; ;n額定轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)速n nN N; ;n有的參數(shù)要經(jīng)過(guò)計(jì)算得出有的參數(shù)要經(jīng)過(guò)計(jì)算得出: :n額定效率額定效率n額定負(fù)載轉(zhuǎn)矩額定負(fù)載轉(zhuǎn)矩n額定效率額定效率NNNnPT9550NNNNNIUPcos34.4.三相異步電動(dòng)機(jī)的能流圖三相異步電動(dòng)機(jī)的能流圖1111cos3IUP 1112PPPPPP2等于等于P1減去電動(dòng)機(jī)的總損耗減去電動(dòng)機(jī)的總損耗電源輸入的功率P1:電動(dòng)機(jī)的輸出功率P2(銘牌功率)舉例 VNfE1634023. 03205044.

22、444. 411120124.444.44 50 20 0.023102Ef NV210.285 5014.3Nfs fHz解解:1):1)由電勢(shì)計(jì)算公式得由電勢(shì)計(jì)算公式得 : : 2224.444.44 14.3 20 0.02329.2NEf NV3)3)額定轉(zhuǎn)速時(shí)額定轉(zhuǎn)速時(shí), ,轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)的頻率轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)的頻率2)2)轉(zhuǎn)子繞組開路時(shí)轉(zhuǎn)子繞組開路時(shí),f2=f1,f2=f1,得得 舉例AXREIst5 .24208. 002. 0202222022202例例2:一臺(tái)一臺(tái)4極三相異步電動(dòng)機(jī)極三相異步電動(dòng)機(jī),電源頻率電源頻率50Hz, 額定轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)速1440r/min,轉(zhuǎn)子電阻轉(zhuǎn)子電阻0.02

23、歐歐,轉(zhuǎn)子電抗轉(zhuǎn)子電抗0.08歐歐,轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)E20=20V,求求: 1)電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速;2)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)子電流電流.解解;1)電動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)為4極極,磁極對(duì)數(shù)磁極對(duì)數(shù)p=2,有有n0=60f/P=3000/2=1500r/min 2)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)子電流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)子電流 4.三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性 1). 1).三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩 三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩是由旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的每極磁通與轉(zhuǎn)子電流三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩是由旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的每極磁通與轉(zhuǎn)子電流相互作用而產(chǎn)生的相互作用而產(chǎn)生的: : 22cosIKTt2202222222

24、22)(sXRsEXREIo2202222)(sXRRCOS21244. 4NSfEo代入代入用用代入代入,合并上面幾個(gè)式子得轉(zhuǎn)矩又一公式合并上面幾個(gè)式子得轉(zhuǎn)矩又一公式:2222220()R UTKRSX注意注意,轉(zhuǎn)矩與電壓平方成正比轉(zhuǎn)矩與電壓平方成正比2).三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性n=f(T) 固有機(jī)械特性固有機(jī)械特性( (自然機(jī)械特性自然機(jī)械特性):):在額定電壓和在額定電壓和額定頻率下額定頻率下, ,定子和轉(zhuǎn)子電路中不接任何電阻或電抗時(shí)定子和轉(zhuǎn)子電路中不接任何電阻或電抗時(shí), ,電電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性. . NNNnPT955000nnnSNN2202222XRURKTstNst

25、stTT202XRSm2022XUKTmanNmanmTT人工機(jī)械特性 介紹4種人工特性,即:降低定子電壓時(shí),定子電路串入電阻或電抗時(shí),變頻率時(shí),線繞電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻時(shí). (1) (1)降低電壓時(shí)的人工特性降低電壓時(shí)的人工特性 (2)(2)定子電路串入電阻或電抗定子電路串入電阻或電抗時(shí)的人工特性時(shí)的人工特性 (3)(3)改變定子電源頻率時(shí)的人工改變定子電源頻率時(shí)的人工特性特性 (4) (4)三相線繞式異步電動(dòng)機(jī)三相線繞式異步電動(dòng)機(jī) 轉(zhuǎn)子電路外接電阻時(shí)的人轉(zhuǎn)子電路外接電阻時(shí)的人工特性工特性5.三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)特性生產(chǎn)機(jī)械對(duì)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的要求是生產(chǎn)機(jī)械對(duì)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的要求是: :起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩

26、大, ,起動(dòng)起動(dòng)電流小電流小. . 1) .1) .三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法 三相異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流是額定電流的三相異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流是額定電流的(5-7)(5-7)倍倍, ,為滿足為滿足起動(dòng)要求起動(dòng)要求, ,三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法分為直接起動(dòng)和降三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法分為直接起動(dòng)和降壓起動(dòng)兩類壓起動(dòng)兩類. . (2) 降壓起動(dòng):容量大的電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流大,為了限制過(guò)大的起動(dòng)電流,采用降壓起動(dòng).在工廠常用的降壓起動(dòng)方法有4種:定子串電阻或電抗器,Y-變換,自耦變壓器,延邊三角形.(1)(1)定子繞組串電阻或電抗器降壓定子繞組串電阻或電抗器降壓起動(dòng)起動(dòng) 電路

27、圖如右圖電路圖如右圖; ; (2)Y- 降壓起動(dòng):只有正常運(yùn)行時(shí)定子三相繞組是接法的電動(dòng)機(jī)才能采用Y- 降壓起動(dòng).對(duì)于國(guó)產(chǎn)JO,JO2,Y,Y2系列電動(dòng)機(jī),功率大于4.5kW的都是采用接線.也就是說(shuō),大容量電動(dòng)機(jī)都可以用Y- 降壓起動(dòng). Y- Y- 降壓起動(dòng)的電氣降壓起動(dòng)的電氣原理圖如右圖所示原理圖如右圖所示. .起動(dòng)時(shí)起動(dòng)時(shí), ,三相繞組接成三相繞組接成Y Y形形, ,運(yùn)行時(shí)運(yùn)行時(shí), ,繞繞組接成組接成形形. .電流下降電流下降1/3,1/3,轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩也下降矩也下降1/3.1/3. (3)(3)自耦變壓器降壓起動(dòng)自耦變壓器降壓起動(dòng)特點(diǎn)特點(diǎn): : 起動(dòng)電流小起動(dòng)電流小, ,而且可以調(diào)而且可以調(diào)節(jié)

28、節(jié); ; 不適用于頻繁起動(dòng)不適用于頻繁起動(dòng); ; 體積大體積大, ,重量重重量重, ,價(jià)格高價(jià)格高. .(4)(4)延邊三角形起動(dòng)延邊三角形起動(dòng) 對(duì)電動(dòng)機(jī)定子繞組和對(duì)電動(dòng)機(jī)定子繞組和繞組出線有特殊要求繞組出線有特殊要求; ; 起動(dòng)時(shí)繞組一部分起動(dòng)時(shí)繞組一部分Y Y形形, ,一部分一部分形接線形接線; ;運(yùn)行時(shí)運(yùn)行時(shí)繞組繞組接線接線. . 制造成本高制造成本高, ,接線復(fù)雜接線復(fù)雜. .2).三相線繞式異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法. 線繞式電動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)子電路串電阻,可以獲得較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩以及較小的起動(dòng)電流,即有良好的起動(dòng)特性. (1). (1).逐級(jí)切除起動(dòng)電阻法逐級(jí)切除起動(dòng)電阻法 (1)(1)電路圖電路

29、圖: :如右圖如右圖. .轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子外接電阻為三相對(duì)稱電阻外接電阻為三相對(duì)稱電阻; ;當(dāng)電動(dòng)當(dāng)電動(dòng)機(jī)容量大時(shí)機(jī)容量大時(shí), ,一般采用三相不對(duì)稱一般采用三相不對(duì)稱電阻電阻. . (2) (2)起動(dòng)過(guò)程起動(dòng)過(guò)程: :起動(dòng)初瞬起動(dòng)初瞬, ,電電阻全部接入阻全部接入; ;在起動(dòng)過(guò)程中在起動(dòng)過(guò)程中, ,分三次分三次切除外接電阻切除外接電阻, ,人工特性往上提人工特性往上提, ,電電阻全部切除后阻全部切除后, ,通過(guò)提刷機(jī)構(gòu)通過(guò)提刷機(jī)構(gòu), ,使轉(zhuǎn)使轉(zhuǎn)子繞組短接子繞組短接, ,機(jī)械特性回到自然特機(jī)械特性回到自然特性性. . (3) (3)特點(diǎn)特點(diǎn): :在起動(dòng)過(guò)程中在起動(dòng)過(guò)程中, ,電電動(dòng)機(jī)能保持最大的加速轉(zhuǎn)矩

30、動(dòng)機(jī)能保持最大的加速轉(zhuǎn)矩. .(2)(2)頻敏變阻器起動(dòng)法頻敏變阻器起動(dòng)法 (1) (1)頻敏變阻器頻敏變阻器: :它是一個(gè)鐵損很它是一個(gè)鐵損很大的大的 三相電抗器三相電抗器, ,鐵心用鐵心用A3A3鋼板鋼板疊成疊成, ,三相繞組接成三相繞組接成Y Y形形. . (2) (2)起動(dòng)過(guò)程起動(dòng)過(guò)程: :起動(dòng)初瞬起動(dòng)初瞬, ,轉(zhuǎn)子電流轉(zhuǎn)子電流頻率接近頻率接近50Hz,50Hz,鐵損大鐵損大, ,即等效阻抗即等效阻抗大大, ,從而限制了起動(dòng)電流從而限制了起動(dòng)電流, ,增大了起增大了起動(dòng)轉(zhuǎn)矩動(dòng)轉(zhuǎn)矩. .隨著轉(zhuǎn)速逐步上升隨著轉(zhuǎn)速逐步上升, ,等效阻等效阻抗逐步減小抗逐步減小; ;到轉(zhuǎn)速達(dá)額定轉(zhuǎn)速到轉(zhuǎn)速達(dá)額

31、定轉(zhuǎn)速, ,相相當(dāng)轉(zhuǎn)子被短接當(dāng)轉(zhuǎn)子被短接, ,起動(dòng)結(jié)束起動(dòng)結(jié)束. . (3) (3)特點(diǎn)特點(diǎn): :起動(dòng)過(guò)程能平滑進(jìn)行起動(dòng)過(guò)程能平滑進(jìn)行, ,不需要控制電器不需要控制電器; ; 功率因數(shù)低功率因數(shù)低; ; 只能用于起動(dòng)只能用于起動(dòng), ,而串電而串電阻起動(dòng)時(shí)阻起動(dòng)時(shí), ,電阻還可用于調(diào)速電阻還可用于調(diào)速. .3.舉例 例例1:1:一臺(tái)一臺(tái)Y280S-4Y280S-4三相鼠籠式異步電動(dòng)三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)機(jī),PN=75kW,nN=1480r/min,Tst/TN=1.9,PN=75kW,nN=1480r/min,Tst/TN=1.9,電動(dòng)機(jī)由電動(dòng)機(jī)由320kVA320kVA的變壓器單獨(dú)供電的變壓器單

32、獨(dú)供電, ,電動(dòng)機(jī)所帶負(fù)載轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)所帶負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL=200Nm,TL=200Nm,問(wèn)問(wèn)(1)(1)電動(dòng)機(jī)能否直接起動(dòng)電動(dòng)機(jī)能否直接起動(dòng)?(2)?(2)電動(dòng)機(jī)能否用電動(dòng)機(jī)能否用Y- Y- 降壓起動(dòng)降壓起動(dòng)? ?解解(1)電動(dòng)機(jī)額定功率與供電變壓器容量之比為電動(dòng)機(jī)額定功率與供電變壓器容量之比為 75/320=0.2340.2 電動(dòng)機(jī)不宜直接起動(dòng)電動(dòng)機(jī)不宜直接起動(dòng). (2)(2)電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩分別為電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩分別為 TN=9550(PN/nN)= 9550(750/1480)=484NmTN=9550(PN/nN)= 9550(750/1480)=484NmTstTst

33、=1.9TN=1.9X484=920Nm=1.9TN=1.9X484=920Nm如果采用如果采用Y- Y- 降壓起動(dòng)降壓起動(dòng), ,則起動(dòng)轉(zhuǎn)矩僅為起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的三分之一則起動(dòng)轉(zhuǎn)矩僅為起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的三分之一, ,即即TstYTstY=1/3X920=307200=TL=1/3X920=307200=TL因此因此, ,可以采用可以采用Y- Y- 降壓起動(dòng)降壓起動(dòng). .舉例解解: :電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)時(shí),n=0,S=1,n=0,S=1,轉(zhuǎn)子電路每相的電動(dòng)勢(shì)轉(zhuǎn)子電路每相的電動(dòng)勢(shì) (1)E(1)E2020=E=E20l20l/ =146V / =146V 2cos2cos2cos3AXREIst876

34、04163. 00344. 01462222022202206. 0cos2202222XRR984. 0cos2得得222222)(cosXRRRR得得R=0.0732歐歐; 由由222222)(XRREI由下式由下式0196. 0202 SXX5 .17202 SEE12. 060052860000nnnS (3)984. 0cos222222NNXRRAXREINNN160222222006243. 0202XSXNN6 . 5202ESENN0383. 0600577600oNoNnnnS (2)6.三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)特性異步電動(dòng)機(jī)制動(dòng)方法有3種:反饋制動(dòng),反接制動(dòng),能耗制動(dòng).1).

35、1).反饋制動(dòng)反饋制動(dòng)(1)(1)產(chǎn)生條件產(chǎn)生條件: : 電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行速度高于同步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行速度高于同步轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速. .此時(shí)此時(shí)S S0,0,電機(jī)進(jìn)入發(fā)電狀電機(jī)進(jìn)入發(fā)電狀態(tài)態(tài), ,電能反饋給電網(wǎng)電能反饋給電網(wǎng). .(2)(2)運(yùn)行狀態(tài)運(yùn)行狀態(tài): : 有兩種情況有兩種情況. .(1)(1)位能轉(zhuǎn)矩負(fù)載的起重機(jī)在下放位能轉(zhuǎn)矩負(fù)載的起重機(jī)在下放重物時(shí)的反饋制動(dòng)狀態(tài)重物時(shí)的反饋制動(dòng)狀態(tài). . 可使重物勻速下降如右圖中可使重物勻速下降如右圖中a a點(diǎn)點(diǎn).b.b點(diǎn)是改變轉(zhuǎn)子外接電阻后點(diǎn)是改變轉(zhuǎn)子外接電阻后的穩(wěn)定工作點(diǎn)的穩(wěn)定工作點(diǎn). .2).反接制動(dòng):分為電源反接和倒拉制動(dòng).電源反接是突然改變?nèi)嚯娫吹南嘈?/p>

36、,旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)反向;而倒拉制動(dòng)則出現(xiàn)在轉(zhuǎn)子位能負(fù)載超過(guò)電磁轉(zhuǎn)矩的時(shí)候.(1)(1)電源反接電源反接: : 轉(zhuǎn)子在由正變負(fù)的電磁轉(zhuǎn)子在由正變負(fù)的電磁轉(zhuǎn)矩和負(fù)載轉(zhuǎn)矩作用下迅速減轉(zhuǎn)矩和負(fù)載轉(zhuǎn)矩作用下迅速減速速. .反接制動(dòng)時(shí)電流大反接制動(dòng)時(shí)電流大, ,要在定要在定子電路串電阻子電路串電阻. .反接制動(dòng):分為電源反接和倒拉制動(dòng).(2)(2)倒拉制動(dòng)倒拉制動(dòng): : 電動(dòng)機(jī)減速至右圖電動(dòng)機(jī)減速至右圖c c點(diǎn)點(diǎn), ,由于負(fù)載轉(zhuǎn)矩大于電由于負(fù)載轉(zhuǎn)矩大于電磁轉(zhuǎn)矩磁轉(zhuǎn)矩, ,起重機(jī)的重物迫起重機(jī)的重物迫使電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)使電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn), ,電動(dòng)機(jī)進(jìn)電動(dòng)機(jī)進(jìn)入反接制動(dòng)狀態(tài)入反接制動(dòng)狀態(tài). .3).能耗制動(dòng) (1)產(chǎn)生條件: 電

37、動(dòng)機(jī)定子繞組脫離交流電源后,立即通入低壓直流電,直流電建立一個(gè)恒穩(wěn)磁場(chǎng),產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩,系統(tǒng)貯存的能量消耗在電阻上. ( (2)2)機(jī)械特性機(jī)械特性: :制動(dòng)時(shí)制動(dòng)時(shí), ,特性從下圖中的特性曲線特性從下圖中的特性曲線1 1之之a(chǎn) a點(diǎn)平移至點(diǎn)平移至特性曲線特性曲線2 2之之b b點(diǎn)點(diǎn), ,在制動(dòng)轉(zhuǎn)矩和負(fù)載轉(zhuǎn)矩的共同作用下在制動(dòng)轉(zhuǎn)矩和負(fù)載轉(zhuǎn)矩的共同作用下, ,沿曲線沿曲線2 2迅速迅速減速減速, ,到到n=0.n=0. ( (3)3)特點(diǎn)特點(diǎn): :當(dāng)當(dāng)n=0n=0時(shí)時(shí),T=0,T=0,電動(dòng)機(jī)不可能反方向起動(dòng)電動(dòng)機(jī)不可能反方向起動(dòng), ,能使電動(dòng)機(jī)準(zhǔn)能使電動(dòng)機(jī)準(zhǔn)確停車確停車. .7.三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)

38、速特性00nnnS由基本公式由基本公式 pfn600)1 (60Spfn異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法主要有三種異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法主要有三種:變磁極對(duì)數(shù)變磁極對(duì)數(shù)p;變轉(zhuǎn)差率變轉(zhuǎn)差率S;變頻率變頻率f.1).1).變磁極對(duì)數(shù)調(diào)變磁極對(duì)數(shù)調(diào)速速(1)(1)方法方法: : 改變定子繞組的連接改變定子繞組的連接, ,可以得到兩個(gè)不同的磁極可以得到兩個(gè)不同的磁極對(duì)數(shù)對(duì)數(shù). .(2)(2)多速電動(dòng)機(jī)多速電動(dòng)機(jī): : 最多在電動(dòng)機(jī)中嵌入最多在電動(dòng)機(jī)中嵌入兩套繞組兩套繞組, ,使繞組有不同使繞組有不同的連接的連接, ,可分別得到雙速可分別得到雙速, ,三速三速, ,四速電動(dòng)機(jī)四速電動(dòng)機(jī), ,雙速應(yīng)雙速應(yīng)用較多用較多

39、. .)1 (60Spfn變磁極對(duì)數(shù)調(diào)速變磁極對(duì)數(shù)調(diào)速3)3)特點(diǎn)特點(diǎn): : 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單, ,效率高效率高, ,特性好特性好; ;體積大體積大, ,價(jià)格高價(jià)格高. .在中小機(jī)床在中小機(jī)床上應(yīng)用比較多上應(yīng)用比較多. .雙速電動(dòng)機(jī)的高低速轉(zhuǎn)換雙速電動(dòng)機(jī)的高低速轉(zhuǎn)換, ,一般是先低速一般是先低速, ,再轉(zhuǎn)換為高速再轉(zhuǎn)換為高速. .YY/2).2).轉(zhuǎn)子電路串電阻轉(zhuǎn)子電路串電阻( (變轉(zhuǎn)差率變轉(zhuǎn)差率) )調(diào)速調(diào)速(1)(1)應(yīng)用范圍應(yīng)用范圍: : 只適用于線繞式異步電動(dòng)機(jī)只適用于線繞式異步電動(dòng)機(jī). .(2)(2)原理電路和機(jī)械特性與串電阻降壓起動(dòng)相同原理電路和機(jī)械特性與串電阻降壓起動(dòng)相同. .

40、線繞式異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電阻線繞式異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電阻, ,適當(dāng)增大電阻的容適當(dāng)增大電阻的容量量, ,可作調(diào)速電阻用可作調(diào)速電阻用. .(3)(3)特點(diǎn)特點(diǎn): : 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單, ,動(dòng)作可靠動(dòng)作可靠; ;是有級(jí)調(diào)速是有級(jí)調(diào)速. .(4)(4)應(yīng)用應(yīng)用: : 用于重復(fù)短時(shí)工作制的生產(chǎn)機(jī)械用于重復(fù)短時(shí)工作制的生產(chǎn)機(jī)械, ,如起重機(jī)械如起重機(jī)械. .)1 (60Spfn3).3).變頻調(diào)速變頻調(diào)速(1)(1)原理原理: : 由上式可知由上式可知, ,改變交流電源的頻率改變交流電源的頻率, ,就可以平滑地調(diào)就可以平滑地調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速. .(2)(2)一般采用頻率和電壓同時(shí)改變的變頻電

41、源一般采用頻率和電壓同時(shí)改變的變頻電源. .(3)(3)應(yīng)用范圍應(yīng)用范圍: : 用于鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)用于鼠籠式異步電動(dòng)機(jī). .組成組成SCR-MSCR-M調(diào)速系統(tǒng)調(diào)速系統(tǒng). .變頻調(diào)速是交流調(diào)速發(fā)展的方向變頻調(diào)速是交流調(diào)速發(fā)展的方向. .有關(guān)內(nèi)容在后面的有關(guān)內(nèi)容在后面的章節(jié)詳細(xì)介紹章節(jié)詳細(xì)介紹. .)1 (60Spfn1.3 控制電機(jī)簡(jiǎn)介控制電機(jī)的主要作用是用來(lái)完成信息的傳遞與交換,而不是進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換.1) 直流伺服電動(dòng)機(jī)1.基本結(jié)構(gòu):與普通他激直流電動(dòng)機(jī)相同.(有換向器)2.分類:電磁式(他激式); 永磁式,3.電氣原理圖:如右圖.其中(a)為電磁式(b)為永磁式.4.參數(shù):輸出功率1-60

42、0W.2).交流伺服電動(dòng)機(jī)(1)結(jié)構(gòu)(1)定子:定子由硅鋼片疊成;在定子鐵心的內(nèi)圓表面嵌有兩套相差90度電角度的繞組:激磁繞組WF,控制繞組WC;這兩套繞組分別由兩個(gè)電源供電.接線圖兩相交流伺服電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)(2)轉(zhuǎn)子:分為鼠籠型和杯型兩種.(1)鼠籠型轉(zhuǎn)子作得細(xì)而長(zhǎng),轉(zhuǎn)子導(dǎo)體采用高電阻率的材料.用于小功率的自動(dòng)控制系統(tǒng).產(chǎn)品型號(hào)SL系列.(2)空心杯型轉(zhuǎn)子作成薄壁圓筒形,放在內(nèi)外定子之間.用于要求運(yùn)行平滑的系統(tǒng).產(chǎn)品型號(hào)SK系列.杯型轉(zhuǎn)子伺服電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)圖激磁繞組1;控制繞組2;內(nèi)定子3; 外定子4;轉(zhuǎn)子5(2).基本工作原理兩相繞組WF和WC分別通入頻率相同的交流電,產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),使伺服電動(dòng)機(jī)起動(dòng).取消WC后,要防止自轉(zhuǎn).(3).消除自轉(zhuǎn)現(xiàn)象的措施 加大轉(zhuǎn)子電阻.如:采用薄壁杯形轉(zhuǎn)子.鼠籠條用高阻材料黃銅轉(zhuǎn)子電阻不同時(shí)的機(jī)械特性(4).交流伺服電動(dòng)機(jī)的特性和應(yīng)用控制方法;有三種.幅值控制,相位控制,幅-相控制幅值控制原理圖:控制電壓Uc越高,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速越高.不同控制電壓下的機(jī)械特性應(yīng)用舉例(1