異步電機(jī)(9)異步電機(jī)的其它運(yùn)行方式、單相異步電動(dòng)機(jī)

1、第二十章異步電機(jī)的其它運(yùn)行方式第二十章異步電機(jī)的其它運(yùn)行方式第二十一章單相異步電動(dòng)機(jī)第二十一章單相異步電動(dòng)機(jī)第三篇第三篇 異步電機(jī)異步電機(jī)1.了解異步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行原理2.了解異步電機(jī)的三種制動(dòng)方法3.了解移相器和感應(yīng)調(diào)壓器的基本原理4.了解單相異步電動(dòng)機(jī)基本原理和起動(dòng)方法本章基本要求異步電機(jī)的其它運(yùn)行方式、單相異步電動(dòng)機(jī)異步發(fā)電機(jī)異步電機(jī)的制動(dòng)運(yùn)行移相器和感應(yīng)調(diào)壓器單相異步電動(dòng)機(jī)主要內(nèi)容異步電機(jī)的其它運(yùn)行方式、單相異步電動(dòng)機(jī)20.1 異步發(fā)電機(jī)異步電機(jī)的其它運(yùn)行方式、單相異步電動(dòng)機(jī)一、異步發(fā)電機(jī)的電磁關(guān)系(sll原理：利用換接開(kāi)關(guān)將三條供電線中任意兩條對(duì)調(diào)，以改變定子電流的相序，使旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋

2、轉(zhuǎn)方向倒轉(zhuǎn)。l特點(diǎn)：震動(dòng)和沖擊較大，不宜用于精度要求高的場(chǎng)合。用于可逆轉(zhuǎn)的傳動(dòng)系統(tǒng)異步電機(jī)的其它運(yùn)行方式、單相異步電動(dòng)機(jī)2、正接反轉(zhuǎn)l定子按電動(dòng)機(jī)接法(即正接)，轉(zhuǎn)子在外力推動(dòng)下反向旋轉(zhuǎn)。l繞線轉(zhuǎn)子異步電機(jī)為動(dòng)力的起重機(jī)下放重物時(shí)，在轉(zhuǎn)子回路串入較大電阻可使轉(zhuǎn)子反轉(zhuǎn)。l重物下降的速度可以通過(guò)調(diào)節(jié)串入轉(zhuǎn)子回路的電阻來(lái)控制。l不僅從電源吸收電功率外而且從軸上吸收機(jī)械功率，它們都消耗在轉(zhuǎn)子回路里。異步電機(jī)的其它運(yùn)行方式、單相異步電動(dòng)機(jī)二、回饋制動(dòng)（發(fā)電機(jī)制動(dòng)）l轉(zhuǎn)速超過(guò)同步轉(zhuǎn)速n1，為發(fā)電機(jī)狀態(tài)運(yùn)行，電磁轉(zhuǎn)矩為制動(dòng)性質(zhì)，把從軸上吸收的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芑仞伣o電網(wǎng)l實(shí)例：1）電車下坡時(shí)，車速增大到轉(zhuǎn)速n

3、n1，電機(jī)變?yōu)榘l(fā)電機(jī)狀態(tài)運(yùn)行，電磁轉(zhuǎn)矩起制動(dòng)作用，阻止轉(zhuǎn)速進(jìn)一步增加。2）變極調(diào)速的電動(dòng)機(jī)從少數(shù)極變換到多數(shù)極的過(guò)程中，同步轉(zhuǎn)速突然降低，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速暫高于同步速，成為發(fā)電機(jī)運(yùn)行，電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)向相反，起制動(dòng)作用，使轉(zhuǎn)速降低，最后在多極數(shù)的電動(dòng)機(jī)狀態(tài)下運(yùn)行。3）起重電動(dòng)機(jī)反接帶有位能性負(fù)載。異步電機(jī)的其它運(yùn)行方式、單相異步電動(dòng)機(jī)三、能耗制動(dòng)l原理：定子繞組從電源切斷后，將其中任意兩端接上直流電源，從而在空氣隙中建立一靜止的磁場(chǎng)。旋轉(zhuǎn)著的轉(zhuǎn)子切割磁場(chǎng)感應(yīng)電勢(shì)，由于轉(zhuǎn)子繞組是一閉合電路，便產(chǎn)生電流和電磁轉(zhuǎn)矩。該該電磁轉(zhuǎn)矩的作用方向與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)電磁轉(zhuǎn)矩的作用方向與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相反，起到制動(dòng)作用方向相反，起到

4、制動(dòng)作用。l轉(zhuǎn)子機(jī)械動(dòng)能變?yōu)殂~耗而迅速耗掉，達(dá)到迅速停車的目的l在高速時(shí)效果較好，用于迅速停車。20.3 移相器和感應(yīng)調(diào)壓器異步電機(jī)的其它運(yùn)行方式、單相異步電動(dòng)機(jī)一、移相器l結(jié)構(gòu)：與繞線轉(zhuǎn)子異步電機(jī)基本相同；通過(guò)蝸輪、蝸桿卡住。l原理：通過(guò)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角，調(diào)節(jié)輸出電壓對(duì)電源電壓的相位。111122eejjUEEUUEeekk 異步電機(jī)的其它運(yùn)行方式、單相異步電動(dòng)機(jī)l移相器副邊的端電壓數(shù)值值大致不變，與原邊電源電壓維持一定的變比關(guān)系。其相位取決于轉(zhuǎn)子位置角，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子位置即可改變輸出電壓的相位。l應(yīng)用：實(shí)驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)裝置中，如校驗(yàn)電力表、相位計(jì)和繼電器等。異步電機(jī)的其它運(yùn)行方式、單相異步電動(dòng)機(jī)二、感應(yīng)調(diào)壓

5、器l結(jié)構(gòu)：與繞線轉(zhuǎn)子異步電機(jī)基本相同；通過(guò)蝸輪、蝸桿卡住，但定子繞組與轉(zhuǎn)子繞組之間有磁的聯(lián)系外，還有電路上的聯(lián)系，接法與自耦變壓器類似l原理：通過(guò)改變轉(zhuǎn)子的位置，改變電動(dòng)勢(shì)的相位，大小基本不變，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)調(diào)壓。相反，自耦變壓器通過(guò)改變電動(dòng)勢(shì)的大小，而相位基本不變，實(shí)現(xiàn)調(diào)壓。異步電機(jī)的其它運(yùn)行方式、單相異步電動(dòng)機(jī)11121211ee1(1)jjUEEUEEEeUekk 2max121e2min121e222121212eee2max12min2110 (1)1180 (1)12cos1cos1 2 0 2(1 cos)UEEUkUE EUkUEEE EUkkkUUUUU-2 電壓的大小和相位都改變

6、。重量、勵(lì)磁電流和損耗比同容量的自耦調(diào)壓器大。沒(méi)有滑動(dòng)觸頭，運(yùn)行比較安全可靠，常用于電網(wǎng)和實(shí)驗(yàn)室。21.2 單相異步電動(dòng)機(jī)異步電機(jī)的其它運(yùn)行方式、單相異步電動(dòng)機(jī)l應(yīng)用：家用電器或醫(yī)療器械（電風(fēng)扇、電冰箱、空調(diào)、洗衣機(jī)）l結(jié)構(gòu)：定子繞組有起動(dòng)繞組（輔助繞組）和工作繞組（主繞組），在空間相差90度電角度；轉(zhuǎn)子為鼠籠式。定子鐵心分為隱極式和凸極式（罩極）。異步電機(jī)的其它運(yùn)行方式、單相異步電動(dòng)機(jī)一、工作原理l原理： 單相交流繞組通入單相交流電流產(chǎn)生脈動(dòng)磁動(dòng)勢(shì)，其可分解為兩個(gè)轉(zhuǎn)向相反的旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)，它們分別建立起正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，這兩個(gè)磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流，從而形成正反向電磁轉(zhuǎn)矩，疊加

7、后即為推動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的合成轉(zhuǎn)矩 設(shè)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為n，則對(duì)正轉(zhuǎn)磁場(chǎng)而言，轉(zhuǎn)差率為s+； 對(duì)反轉(zhuǎn)磁場(chǎng)而言，轉(zhuǎn)差率為s-11nnssn+-=112nnssn-=-TM= TM+TM- 反轉(zhuǎn)磁場(chǎng)引起電流頻率高，集膚效應(yīng)電阻大異步電機(jī)的其它運(yùn)行方式、單相異步電動(dòng)機(jī)l特點(diǎn)：1起動(dòng)轉(zhuǎn)矩等于零 當(dāng)s=l時(shí)，TM+=TM-，TM=0，僅一個(gè)繞組工作不能自起動(dòng)。2轉(zhuǎn)向不固定 在兩個(gè)方向都可以運(yùn)行，運(yùn)行時(shí)的旋轉(zhuǎn)方向依起動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向而定。3理想空載達(dá)不到同步轉(zhuǎn)速 因有負(fù)序轉(zhuǎn)矩存在，即使轉(zhuǎn)軸上不帶任何負(fù)載，轉(zhuǎn)子電流也不可能為零，單相電機(jī)達(dá)不到同步轉(zhuǎn)速。 4過(guò)載能力和效率有所降低。 負(fù)序轉(zhuǎn)矩存在異步電機(jī)的其它運(yùn)行方式、單相異步電動(dòng)機(jī)二、起動(dòng)方法l產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)必須具有的兩個(gè)條件：至少有兩個(gè)在空間上有相位差的繞組，繞組中通過(guò)時(shí)間上有相位差的電流l起動(dòng)方法：分（裂）相起動(dòng)和罩極起動(dòng)1、分（裂）相起動(dòng)電容分（裂）相 電容起動(dòng)電動(dòng)機(jī)：起動(dòng)后，起動(dòng)繞組自動(dòng)斷開(kāi) 電容（運(yùn)轉(zhuǎn)）電動(dòng)機(jī)：起動(dòng)后，起動(dòng)繞組不斷開(kāi)電阻分（裂）相異步電機(jī)的其它運(yùn)行方式、單相異步電動(dòng)機(jī)2、罩極起動(dòng)結(jié)構(gòu)： 凸極定子，工作繞組為集中繞組，極靴表面的1/3