電機(jī)原理與拖動(dòng)(一)新教材——第4章

1、電機(jī)原理與拖動(dòng)（一）電機(jī)原理與拖動(dòng)（一）東北大學(xué)東北大學(xué)邊春元2015.03內(nèi)容介紹變壓器交流電機(jī)基礎(chǔ)及三相異步電動(dòng)機(jī)電磁理論基礎(chǔ)知識(shí)緒論三相異步電動(dòng)機(jī)的電力拖動(dòng)第一節(jié)第一節(jié) 電力拖動(dòng)的基礎(chǔ)知識(shí)電力拖動(dòng)的基礎(chǔ)知識(shí)第二節(jié)第二節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)的三相異步電動(dòng)機(jī)的3 3種機(jī)械特性表達(dá)式種機(jī)械特性表達(dá)式第三節(jié)第三節(jié) 異步電動(dòng)機(jī)固有機(jī)械特性和人為機(jī)械特性異步電動(dòng)機(jī)固有機(jī)械特性和人為機(jī)械特性第四節(jié)第四節(jié) 三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)第五節(jié)第五節(jié) 三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)第六節(jié)第六節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速第七節(jié)第七節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀

2、態(tài)三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)第八節(jié) 異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)的過渡過程及能量損耗一、電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程一、電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程第一節(jié) 電力拖動(dòng)的基礎(chǔ)知識(shí)式中：式中： J 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（kgm2） d /dt 角加速度角加速度 J (d/dt) 慣性轉(zhuǎn)矩慣性轉(zhuǎn)矩 *TL總負(fù)載轉(zhuǎn)矩，包含總負(fù)載轉(zhuǎn)矩，包含T0 忽略忽略 T0 ，則，則 TL = T2正方向規(guī)定正方向規(guī)定Te與與n同向同向TL與與n反向反向dtdJTTLe飛輪矩飛輪矩(Nm2) J = m2 Gg=D2（）2GD24g=旋轉(zhuǎn)部分的旋轉(zhuǎn)部分的質(zhì)量（質(zhì)量（kg）回轉(zhuǎn)半徑回轉(zhuǎn)半徑 (m)GD24gJ = = 2n60Te-TL =GD2

3、 dn375 d t重力加速度重力加速度二、二、 負(fù)載的機(jī)械特性負(fù)載的機(jī)械特性 n = f (TL) 轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的參考方向：轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的參考方向： OTen+TLTL1、恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性、恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性(1) 反抗性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性：反抗性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性： nTeTL由摩擦力產(chǎn)生的。由摩擦力產(chǎn)生的。當(dāng)當(dāng) n0， TL0。當(dāng)當(dāng) n 0，TL0。如機(jī)床平移機(jī)構(gòu)、如機(jī)床平移機(jī)構(gòu)、 壓延設(shè)備等。壓延設(shè)備等。OTenOTen(2) 位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性：位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性：由重力作用產(chǎn)生的。由重力作用產(chǎn)生的。當(dāng)當(dāng) n0， TL0。當(dāng)當(dāng) n 0，TL0。如各種起重機(jī)。如各種起重機(jī)。2、 恒功率負(fù)載特性恒功率

4、負(fù)載特性 TL n = 常數(shù)。常數(shù)。 如機(jī)床的主軸系統(tǒng)等。如機(jī)床的主軸系統(tǒng)等。 TLn1OTen3、 風(fēng)機(jī)泵類負(fù)載特性風(fēng)機(jī)泵類負(fù)載特性 TLn2 TL 的始終與的始終與 n 的方向相反。的方向相反。 如通風(fēng)機(jī)、水泵、油泵等。如通風(fēng)機(jī)、水泵、油泵等。OTenT0TL = T0 + k n2實(shí)際的通風(fēng)機(jī)負(fù)載實(shí)際的通風(fēng)機(jī)負(fù)載三、電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性三、電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性 1. 機(jī)械特性是指轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系曲線，即 機(jī)械特性 負(fù)載機(jī)械特性 電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性 ()nfT()lnfT()nf T固有機(jī)械特性 人為機(jī)械特性 正向電動(dòng)正向制動(dòng)反向電動(dòng)0T0n0n0n0T0TnT0反向制動(dòng)0n0T2. 運(yùn)行狀態(tài)：轉(zhuǎn)

5、速n 、轉(zhuǎn)矩T都有正、負(fù)值 ,要選定參考正方向。電動(dòng)：轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的方向一致 制動(dòng)：轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的方向相反3. 四象限運(yùn)行： 電動(dòng)機(jī)的固有機(jī)械特性0Tn0n0n正電壓負(fù)電壓0Tn0n0n正序電壓負(fù)序電壓0Tn0n0n正序電壓負(fù)序電壓)a)b)ca）他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī) b）異步電動(dòng)機(jī) e）同步電動(dòng)機(jī) 工作點(diǎn)：工作點(diǎn)： 在電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性與負(fù)載機(jī)械在電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性與負(fù)載機(jī)械特性的交點(diǎn)上。特性的交點(diǎn)上。穩(wěn)定運(yùn)行穩(wěn)定運(yùn)行:即：即：TeTL = 0 運(yùn)動(dòng)方程運(yùn)動(dòng)方程:TeTL 0 加速加速 TeTL 0 減速減速 n = 常數(shù)常數(shù) 過渡過程過渡過程:四、電力拖動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的條件四、電力拖動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的條件

6、dtdJTTLen0TenOTLab干擾干擾n穩(wěn)定運(yùn)行點(diǎn)穩(wěn)定運(yùn)行點(diǎn)不穩(wěn)定不穩(wěn)定運(yùn)行點(diǎn)運(yùn)行點(diǎn) a點(diǎn)點(diǎn) Te n Teb 點(diǎn)點(diǎn):a 點(diǎn)點(diǎn):干擾干擾nTe 干擾干擾n Te n n = 0 堵轉(zhuǎn)堵轉(zhuǎn) n a 點(diǎn)點(diǎn) 穩(wěn)定運(yùn)行的充要條件穩(wěn)定運(yùn)行的充要條件: dTedndTLdnTeTL Te = TLTeTL TeTL TeTL，且，且 n0TenO工作段工作段自適應(yīng)負(fù)載能力自適應(yīng)負(fù)載能力是是電動(dòng)電動(dòng)機(jī)區(qū)別于其它動(dòng)力機(jī)械機(jī)區(qū)別于其它動(dòng)力機(jī)械的重要特點(diǎn)。的重要特點(diǎn)。 a點(diǎn)點(diǎn)TL直至新的平衡直至新的平衡 TLaTL a點(diǎn)點(diǎn)aTeTL 0 n 電動(dòng)機(jī)的自適應(yīng)負(fù)載能力電動(dòng)機(jī)的自適應(yīng)負(fù)載能力電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩可以隨

7、負(fù)載的變化而自動(dòng)調(diào)電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩可以隨負(fù)載的變化而自動(dòng)調(diào)整整自適應(yīng)負(fù)載能力。自適應(yīng)負(fù)載能力。I2 Te I1P1如如: :柴油機(jī)當(dāng)負(fù)載增加時(shí)，柴油機(jī)當(dāng)負(fù)載增加時(shí)，必須由操作者加大油門，必須由操作者加大油門，才能帶動(dòng)新的負(fù)載。才能帶動(dòng)新的負(fù)載。五、調(diào)速方式及調(diào)速性能指標(biāo)五、調(diào)速方式及調(diào)速性能指標(biāo) （一）電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方式（一）電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方式常量9550TnP（1）恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式以電動(dòng)機(jī)在恒定，其電磁轉(zhuǎn)矩也各種轉(zhuǎn)速下都能充分利用為條件，如果電動(dòng)機(jī)調(diào)速過程中，保持電機(jī)電流恒定，也就是說其電磁轉(zhuǎn)矩T與轉(zhuǎn)速n之間無關(guān)，這種調(diào)速方式稱為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式，如直流電動(dòng)機(jī)電樞串入電阻調(diào)速和降壓調(diào)速、三相異步電動(dòng)

8、機(jī)的恒磁通變頻調(diào)速均屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。（2）恒功率調(diào)速方式以電動(dòng)機(jī)在恒定，其電磁轉(zhuǎn)矩也各種轉(zhuǎn)速下都能充分利用為條件，如果電動(dòng)機(jī)調(diào)速過程中，保持電機(jī)電流恒定，其電磁轉(zhuǎn)矩變化，且電磁轉(zhuǎn)矩 T與轉(zhuǎn)速 n的變化之間存在“ ”的關(guān)系，這種調(diào)速方式稱為恒功率調(diào)速方式，如直流電動(dòng)機(jī)的弱磁調(diào)速即恒功率調(diào)速。（二）調(diào)速性能指標(biāo)（二）調(diào)速性能指標(biāo)1. 調(diào)速范圍調(diào)速范圍 D =nmax nmin =ni ni-14. 調(diào)速的穩(wěn)定性調(diào)速的穩(wěn)定性 靜差率靜差率 = 100% n0 nN n0 = 100% nN n02. 經(jīng)濟(jì)性經(jīng)濟(jì)性主要考慮調(diào)速設(shè)備的初投資、主要考慮調(diào)速設(shè)備的初投資、調(diào)速時(shí)電能的損耗及運(yùn)行時(shí)的維修費(fèi)用等

9、。調(diào)速時(shí)電能的損耗及運(yùn)行時(shí)的維修費(fèi)用等。3. 調(diào)速的平滑性調(diào)速的平滑性 平滑系數(shù)平滑系數(shù)TenOn01n02TNnmaxnmin重型銑床的進(jìn)給機(jī)構(gòu)：重型銑床的進(jìn)給機(jī)構(gòu)： D = 300 (2 600 r/min) 第二節(jié) 異步電動(dòng)機(jī)的3種機(jī)械特性表達(dá)式定義: 當(dāng)定子電壓、頻率及繞組參數(shù)都 固定時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與電磁轉(zhuǎn)矩之間的函數(shù)關(guān)系n=f（T）。因S=（1-n/n1）使機(jī)械特性呈非線性，故常寫成T=f（s）形式。 物理表達(dá)式 T=f（s） 參數(shù)表達(dá)式 實(shí)用表達(dá)式 物理表達(dá)式 表達(dá)式22cosICTmT sfsfIsfm22cos 曲線 圖6-1： sfm2212212222xxsrrxsrmB

10、mmBmBss2110mm 圖6-2 ： sfI222122112xxsrrUI 圖6-3 ： sf2cos222222cosxsrr 機(jī)械特性曲線（圖6-4 ）22cosICTmT 參數(shù)表達(dá)式 推導(dǎo)（ “”型等效電路：圖5-45、46、48）2212212211112221122xxsrrsrUfpmpfsrImPTM 機(jī)械特性曲線（圖6-4） 象限分析與說明 特定點(diǎn) 同步運(yùn)行點(diǎn) ，)(01nns 0T 臨界點(diǎn) （最大轉(zhuǎn)矩點(diǎn)），mss maxTT 臨界轉(zhuǎn)差率 臨界（最大）轉(zhuǎn)矩 ，可得令0dsdT221212xxrrsm2212112111max22xxrrUfpmT 討論 21maxUT T

11、max與r2無關(guān) U1、f1恒定，max21Txx 2rsm2212122XXrRr1ms起動(dòng)轉(zhuǎn)矩： maxTTst（繞線式：轉(zhuǎn)子外串電阻加大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩） 起動(dòng)點(diǎn) （s=1）221221221112xxrrrUfpmTst 討論 21UTst 改變r(jià)2 ，可以改變Tst；（繞線電機(jī)：轉(zhuǎn)子外串電阻可加大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩；電網(wǎng)不允許（大功率）電機(jī)直接起動(dòng)（1-s）/s=0，功率因數(shù)低：0.3），否則影響其它設(shè)備的正常運(yùn)行）：圖5-4548 額定點(diǎn)（s=sN（n=nN），T=TN） 實(shí)用表達(dá)式（不依賴于電機(jī)參數(shù)，根據(jù)產(chǎn)品目錄給出的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算 ） 推導(dǎo) 2212212212112max2xxsrrsxxrrr

12、TT221221221112xxsrrsrUfpmT2212112111max22xxrrUfpmT 注意：注意： msrxxr222121maxmax21212212TqssssqTsrrsssssrrTmmmmmmmsrrq2122 . 01 . 0ms21rr（符合實(shí)際） 2221msrrq2ssssmm 分析分析 ： 實(shí)用表達(dá)式實(shí)用表達(dá)式 ： ssssTTmmmax2mNmTTmaxssssTTmmNm2 產(chǎn)品目錄給出： 0222mmNmsssTTs12TTTTssNmNmms=f(T)： sm的求法：12TTTTssNmNmm）轉(zhuǎn)差率：（通常用額定點(diǎn)計(jì)算臨界NNssTT,12mmNm

13、ss121111nTTTTsnsnNmNmmssssTssssTTmmmmNmmax22 n=f(T)： 機(jī)械特性的計(jì)算： 先求sm和Tmax 11nnnsNNNNNnPT9550NmTTmax12mmNmss（通常取“+”） 機(jī)械特性的線性化 ）（通常工作狀態(tài)：Nss ssssmmssTTmmax2）（Nss 0 固有（自然）機(jī)械特固有（自然）機(jī)械特性條件：性條件： 定子電壓：定子電壓：額定額定 頻率：頻率：額定額定 定子繞組接線：定子繞組接線：按按規(guī)定接線規(guī)定接線 轉(zhuǎn)子繞組：轉(zhuǎn)子繞組：短接短接 固有機(jī)械特性和定子固有機(jī)械特性和定子電流示意圖電流示意圖固有機(jī)械特性固有機(jī)械特性sn0sN1TN

14、TkNTmaxTABCDSmIkNI1 特殊點(diǎn) 額定工作點(diǎn)：209550NNNNPTTTnmaxmNTT2 .4 3（） 最大轉(zhuǎn)矩點(diǎn)：堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩：堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩：kNT堵轉(zhuǎn)電流：堵轉(zhuǎn)電流：kNI 堵轉(zhuǎn)點(diǎn)：起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)：起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)：NkNTTTk1.7 2.2（）起動(dòng)電流倍數(shù)：起動(dòng)電流倍數(shù)：NkNIIIk 4 7（）籠型銘牌給出：籠型銘牌給出： 和和TKTI，繞線式不給。，繞線式不給。 機(jī)械特性參數(shù)表達(dá)式和實(shí)用表達(dá)式的計(jì)算 參數(shù)表達(dá)式：221221221112xxsrrsrUfpmT 實(shí)用表達(dá)式：21mNmmssssssTTmmNm2 直流機(jī) （電磁轉(zhuǎn)矩）： 額定轉(zhuǎn)矩： 異步機(jī) （輸出轉(zhuǎn)矩）：NNNn

15、PT9550amTNICT 計(jì)算舉例：異步機(jī)， kW30V380A2 .67min/722r08. 3m求：1、機(jī)械特性表達(dá)式； 2、已知：T，求：s和n。 基本計(jì)算：9550415.8NNNPTN mn0373. 011nnnsNN（額定點(diǎn)）（額定點(diǎn)） mNTTNm9 .1249max210.224 mNmmss（0.0061，舍去）（轉(zhuǎn)矩最大點(diǎn)）（轉(zhuǎn)矩最大點(diǎn)） 機(jī)械特性表達(dá)式： 21m Nm NmTTsf TsTT 211111m Nm NmTTn f Ts nsnTT （實(shí)用表達(dá)式）（實(shí)用表達(dá)式） max22559.550.05mmTsTfssssss（實(shí)用表達(dá)式）（實(shí)用表達(dá)式） 已知：

16、T，求：s和n。 NTT2 Tfs 0826. 0(607. 0舍去）s0.5NTT Tfs 2.47(0.0183s舍去） 方法一： NTT0.01822mmNTssT11736 / minns nr 方法二：線性化條件 練習(xí)： NTT 實(shí)際固有機(jī)械特性（圖6-6 ） 討論：低速（sms1）時(shí)，公式計(jì)算的機(jī)械特性與實(shí)際特性曲線存在較大偏差，原因在于： 定、轉(zhuǎn)子電流大，槽磁動(dòng)勢(shì)大，漏磁路飽和，定、轉(zhuǎn)子漏抗值減定、轉(zhuǎn)子電流大，槽磁動(dòng)勢(shì)大，漏磁路飽和，定、轉(zhuǎn)子漏抗值減??；此外，小；此外，s s=1=1時(shí)，轉(zhuǎn)子導(dǎo)條的擠流效應(yīng)（轉(zhuǎn)子阻值增大）。時(shí)，轉(zhuǎn)子導(dǎo)條的擠流效應(yīng)（轉(zhuǎn)子阻值增大）。 存在寄生轉(zhuǎn)矩：氣

17、隙高次諧波磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子電流作用產(chǎn)生的一系列存在寄生轉(zhuǎn)矩：氣隙高次諧波磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子電流作用產(chǎn)生的一系列諧波轉(zhuǎn)矩。諧波轉(zhuǎn)矩。 “蠕動(dòng)”問題：Y系列籠型異步電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)要求最小轉(zhuǎn)矩min0.5KNTT人為機(jī)械特性 從參數(shù)表達(dá)式出發(fā)：221221221112xxsrrsrUfpmT 降低定子電壓的人為特性 （圖6-7 ） 方法：1U221212xxrrsm1U（不允許：磁飽和（不允許：磁飽和（磁化曲線和磁化曲線和“恒壓系統(tǒng)恒壓系統(tǒng)”），絕緣），絕緣） 特點(diǎn)： 同步轉(zhuǎn)速同步轉(zhuǎn)速n1=60f1/p不變；不變； 臨界轉(zhuǎn)差率臨界轉(zhuǎn)差率sm與定子電壓無關(guān)；與定子電壓無關(guān)； 21UT 最大轉(zhuǎn)矩： 2212112111m

18、ax22xxrrUfpmT 初始起動(dòng)轉(zhuǎn)矩：221221221112xxrrrUfpmTst 機(jī)械特性圖組（圖6-8） 定子串三相對(duì)稱電阻（電抗）的人為特性 特點(diǎn)： 同步轉(zhuǎn)速同步轉(zhuǎn)速n1不變；不變； 臨界轉(zhuǎn)差率臨界轉(zhuǎn)差率sm、 Tmax與與Tst隨隨外串電阻（電抗）的增大而減小。外串電阻（電抗）的增大而減小。 機(jī)械特性圖1 0TmaxTsms n0n1Tmaxsm 轉(zhuǎn)子串三相對(duì)稱電阻（繞線式） 接線：圖6-10 特點(diǎn)： 同步轉(zhuǎn)速同步轉(zhuǎn)速n1和和Tmax不變；不變； 臨界轉(zhuǎn)差率臨界轉(zhuǎn)差率sm與與Tst隨隨外串電阻的增大而增大。外串電阻的增大而增大。 機(jī)械特性圖組（下頁）機(jī)械特性圖組（下頁） 討論：

19、轉(zhuǎn)子串入電阻，為保證T=C（0TTmax），有：221221221112xxsrrsrUfpmT2122232cccABCDrRrRrRrssss 三相異步電機(jī)轉(zhuǎn)差率的比例推移法三相異步電機(jī)轉(zhuǎn)差率的比例推移法：轉(zhuǎn)差率與轉(zhuǎn)子回路電阻成正比的規(guī)律：轉(zhuǎn)差率與轉(zhuǎn)子回路電阻成正比的規(guī)律r2+Rc3Tst2sm2r2+Rc2Tst1sm1r2+Rc11 0TstTmaxTs n0n1smr2B AC D 外串電阻的計(jì)算：121BcAsRrs1121mcmsRrs 轉(zhuǎn)子每相繞組電阻r2 的估算（依據(jù)： sNsNx2 ）NNNsIEsZr22223（轉(zhuǎn)子繞組（轉(zhuǎn)子繞組Y接）接） E2N ：轉(zhuǎn)子額定電動(dòng)勢(shì)（轉(zhuǎn)子

20、開路線電勢(shì)）；轉(zhuǎn)子額定電動(dòng)勢(shì)（轉(zhuǎn)子開路線電勢(shì)）； I2N ：轉(zhuǎn)子額定線電流。轉(zhuǎn)子額定線電流。 人為機(jī)械特性的應(yīng)用示例 轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)（圖6-24 ） 轉(zhuǎn)子反向的反接制動(dòng)（圖6-51 ）第四節(jié) 籠型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng) 關(guān)于起動(dòng) 繞線式：起動(dòng)可調(diào)到最佳 籠型：Ik大，電網(wǎng)可能不允許； Tk不大，降壓時(shí)Tst更小（滿足電網(wǎng)），適于輕載起動(dòng)。 （直接起動(dòng)） 特殊籠型：深槽、雙籠、高滑差。（起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大） 籠型電機(jī)起動(dòng)的要求 滿足：電網(wǎng)（希望Ik?。┖拓?fù)載（希望Tk大）。 電網(wǎng)對(duì)起動(dòng)電流的要求NNUU%15%10電流沖擊造成壓降偶爾起動(dòng)電流沖擊造成壓降經(jīng)常起動(dòng)電網(wǎng)要求 如果不滿足要求，應(yīng)降低起動(dòng)電流。如果不

21、滿足要求，應(yīng)降低起動(dòng)電流。 辦法：辦法： 自耦變壓器起動(dòng)定子串電阻、電抗減壓 負(fù)載對(duì)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的要求 要求：要求： LTTmin 如果不滿足要求，應(yīng)加大起動(dòng)電流。如果不滿足要求，應(yīng)加大起動(dòng)電流。 圖圖6-6 問題：問題：蠕動(dòng)蠕動(dòng) 要求：要求： max2minminLSVTKKTTKV：電壓波動(dòng)系數(shù)（：電壓波動(dòng)系數(shù)（0.850.95）；）；Ks：加速轉(zhuǎn)矩系數(shù)（：加速轉(zhuǎn)矩系數(shù)（1.151.2）。）。 結(jié)論：良好起動(dòng)，以上兩項(xiàng)要求應(yīng)權(quán)衡。 直接起動(dòng) 一般，首選直接起動(dòng)。7.5kW以下電機(jī)可以直接起動(dòng)。 現(xiàn)代設(shè)計(jì)的籠型異步電動(dòng)機(jī) ： 根據(jù)直接起動(dòng)的電磁力和發(fā)熱設(shè)計(jì)其機(jī)械強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性。根據(jù)直接起動(dòng)的電磁

22、力和發(fā)熱設(shè)計(jì)其機(jī)械強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性。 減壓起動(dòng) 不滿足電網(wǎng)要求時(shí)采用減壓起動(dòng)。 基本問題（減壓時(shí)的起動(dòng)電流） 設(shè)設(shè)U為電機(jī)端電壓為電機(jī)端電壓 I0很?。梢院雎裕┖苄。梢院雎裕?0IUm 得初始起動(dòng)電流：得初始起動(dòng)電流： KstZUxxrrUI12212211 堵轉(zhuǎn)電流：堵轉(zhuǎn)電流： KNKNZUI 電機(jī)電流減?。弘姍C(jī)電流減小：NKNstUUII1（減壓系數(shù)）（減壓系數(shù)） kstTT2 希望：只要希望：只要 NUU1，就滿足，就滿足 KNstII達(dá)到減小起動(dòng)電流的目的。達(dá)到減小起動(dòng)電流的目的。 ) 1( 定子串電阻、電抗 接線圖（圖6-14） （小電機(jī)：串電阻，大電機(jī)：串電抗） 原理（等效電路見

23、教材圖6-15 ） ： NUU 1KNstII 電阻和電抗的計(jì)算 確定減壓系數(shù)： 要求： NIstKNstIkIII設(shè)電網(wǎng)允許：stI stRstx（或（或）計(jì)算：）計(jì)算： 2222122kkNkkkstkNxrUxrUxRrU 解得：解得： 同理：同理： kkkstxrxx22211kkkstrxrR22211 rk和和xk可根據(jù)銘牌進(jìn)行估算：可根據(jù)銘牌進(jìn)行估算： NINKNNkIkUIUZ33NINKNNkIkUIUZ33kkZr)(4 . 0)(25. 0(小電機(jī)大電機(jī)22kkkrZx 定子串阻抗的特點(diǎn)：適用于空載或輕載起動(dòng) 。 電機(jī)電流減小系數(shù)轉(zhuǎn)矩減小系數(shù)電網(wǎng)電流減小系數(shù)電機(jī)繞組電壓減

24、小系數(shù)2 起動(dòng) （6端子電機(jī)） 接線圖： 教材圖4-20：K1、K3閉合（降壓起動(dòng)）K3斷開、k2閉合（正常運(yùn)行）。 由教材圖4-21可看出加到一相的電壓不同。 )( 33kNKNZUII(Y) 3kNstZUII 星形起動(dòng)時(shí),初始起動(dòng)電流為如用三角形起動(dòng)時(shí),初始起動(dòng)電流為因此有減壓系數(shù)kNstZUI3/kNKNZUI331/NKStII31311NNNUUUUUUNIstkNZU3WVUWVUNkNZUUUNIstkNZU3WVUWVUNkNZUIKN（a）（b） 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 電機(jī)電流減小系數(shù)轉(zhuǎn)矩減小系數(shù)電網(wǎng)電流減小系數(shù)電機(jī)繞組電壓減小系數(shù)22)31( 優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)缺點(diǎn)： 起動(dòng)電流?。▽?duì)電網(wǎng)

25、）、設(shè)備簡單、價(jià)格便宜、操作方便；起動(dòng)電流?。▽?duì)電網(wǎng)）、設(shè)備簡單、價(jià)格便宜、操作方便； 起動(dòng)轉(zhuǎn)矩小，降壓系數(shù)不可調(diào)；起動(dòng)轉(zhuǎn)矩小，降壓系數(shù)不可調(diào)； 僅適合于僅適合于30kW以下的小功率電動(dòng)機(jī)空載或輕載起動(dòng)。以下的小功率電動(dòng)機(jī)空載或輕載起動(dòng)。 自耦變壓器起動(dòng) 教材圖4-22為接線圖，教材圖4-23為一相電路 。 減壓系數(shù)： 21NNkANAUkU1 自耦變壓器變比： 電機(jī)電流： ANkUU1):(I 12變壓器副側(cè)KNAKNstIkII 忽略變壓器空載電流： ):(I 11122原側(cè)KNKNAstAstIIkIkI211IkIA設(shè)電壓比為kA=N1/N2減壓系數(shù)=U/UN=1/KA電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流

26、電網(wǎng)供給的初始起動(dòng)電流初始起動(dòng)轉(zhuǎn)矩優(yōu)點(diǎn)：起動(dòng)電流較小，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大。UNUN1N2IstIstKNAKNstIkII1KNAAststIkkII2/1KAKNstTkTUUT22/1)( 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 電機(jī)電流減小系數(shù)轉(zhuǎn)矩減小系數(shù)電網(wǎng)電流減小系數(shù)電機(jī)繞組電壓減小系數(shù)22 優(yōu)缺點(diǎn)：教材優(yōu)缺點(diǎn)：教材 P123 工業(yè)自耦變壓器抽頭比：工業(yè)自耦變壓器抽頭比：0.8、0.65。 總結(jié)： 教材P123 表4-1 例4-2 (看一下) 四、籠型異步電動(dòng)機(jī)的軟起動(dòng)四、籠型異步電動(dòng)機(jī)的軟起動(dòng) 軟起動(dòng)器通常利用其特性，采用如下3種起動(dòng)方式。（1）電壓斜坡軟起動(dòng)。起動(dòng)電機(jī)時(shí)，軟起動(dòng)器的電壓快速升至某一設(shè)定初值，然后

27、在設(shè)定時(shí)間內(nèi)逐漸上升，電機(jī)隨著電壓上升不斷加速，達(dá)到額定電壓和額定轉(zhuǎn)速時(shí)，起動(dòng)過程完成。主要用于重載軟起動(dòng)。（2）限流起動(dòng)。起動(dòng)電機(jī)時(shí)，軟起動(dòng)器的輸出電壓迅速增加，直到輸出電流達(dá)到限定值，保持輸出電流不大于該值，電壓逐步升高，使電動(dòng)機(jī)加速，當(dāng)達(dá)到額定電壓、額定轉(zhuǎn)速時(shí)，輸出電流迅速下降至額定電流，起動(dòng)過程完成。該方式用于某些需快速起動(dòng)的負(fù)載電機(jī)。（3）斜坡限流起動(dòng)。起動(dòng)電機(jī)時(shí)，輸出電壓在設(shè)定時(shí)間內(nèi)平穩(wěn)上升，同時(shí)輸出電流以一定的速率增加，當(dāng)起動(dòng)電流增至限定值時(shí)，保持電流恒定，直至起動(dòng)完成。該方式適用于泵類及風(fēng)機(jī)類負(fù)載電機(jī)。五、改善起動(dòng)性能的三相異步電動(dòng)機(jī)五、改善起動(dòng)性能的三相異步電動(dòng)機(jī)1、深槽異步

28、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子頻率愈高，槽高愈大，集膚效應(yīng)愈強(qiáng)。當(dāng)起動(dòng)完畢，頻率 僅為13Hz，集膚效應(yīng)基本消失，轉(zhuǎn)子導(dǎo)條內(nèi)的電流均勻分布，導(dǎo)條電阻變?yōu)檩^小的直流電阻 2f2、雙籠型異步電動(dòng)機(jī)雙籠異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性雙籠型轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)與漏磁通這種異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子上有兩套導(dǎo)條，如圖11-13a所示的上籠與下籠，兩籠間由狹長的縫隙隔開。上籠通常用電阻系數(shù)較大的黃銅或鋁青銅制成，且導(dǎo)條截面較小，故電阻較大；下籠截面較大，用紫銅等電阻系數(shù)較小的材料制成，故電阻較小。 第五節(jié) 繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng) 分級(jí)起動(dòng) 理想起動(dòng)特性（圖6-24 ） 內(nèi)容： 什么是理想起動(dòng)特性 函數(shù)公式 起動(dòng)級(jí)數(shù)已知和未知，轉(zhuǎn)子電阻算法 例題4-3

29、串頻敏變阻器起動(dòng) 原因：串電阻分級(jí)起動(dòng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、維護(hù)量大。 起動(dòng)轉(zhuǎn)矩改善（教材圖4-29） 。（在起動(dòng)過程中，能保持較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩） 第五節(jié) 繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng) 對(duì)于大功率重載起動(dòng)的情況，或頻繁起制動(dòng)，一般采用繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)子串電阻或轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器起動(dòng)，以限制起動(dòng)電流和增大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，縮小起動(dòng)時(shí)間減少電動(dòng)機(jī)發(fā)熱。一、轉(zhuǎn)子串三相對(duì)稱電阻分級(jí)起動(dòng)一、轉(zhuǎn)子串三相對(duì)稱電阻分級(jí)起動(dòng) 一般采取分級(jí)切除起動(dòng)電阻的方法，以提高平均起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和減小電流與轉(zhuǎn)矩的沖擊。起動(dòng)過程最大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩T1TLJ點(diǎn)為起動(dòng)結(jié)束后的穩(wěn)定運(yùn)行點(diǎn).T=TL起動(dòng)電阻計(jì)算依據(jù)如已知sm和該機(jī)械特性上某點(diǎn)的轉(zhuǎn)矩T,則對(duì)應(yīng)的sT1T

30、LT2TS n1 0gecbdfjR1R2R3r2TmaxssssTTmmNm2a即T=T1時(shí)T=T2時(shí)mNmNmmsTTTTss1)(21-為轉(zhuǎn)矩函數(shù)1)(2111TTTTNmNm1)(2222TTTTNmNm由特性1可知a點(diǎn)的sa=sm11,在b點(diǎn)sb=sm1 2,因此有對(duì)特性曲線1及2,當(dāng)T=T1時(shí),按比例推移關(guān)系可知:考慮到sb=sc,則同理可推導(dǎo)出轉(zhuǎn)子回路總電阻之間存在等比級(jí)數(shù)關(guān)系,公比為q.12bs1212RRsRRsacqRR2121轉(zhuǎn)矩函數(shù)比qrRRRRR233221如起動(dòng)為m級(jí),則各起動(dòng)級(jí)轉(zhuǎn)子回路總電阻為q的計(jì)算:在g點(diǎn)和a點(diǎn),按比例推移關(guān)系可知在固有特性上,sg和sN之間有

31、22123122212.rqqRRrqqRRrqqRRqrRmmmmmm1212RrsRrsagNgss21由上兩式可知為T=TN時(shí)的轉(zhuǎn)矩函數(shù)計(jì)算起動(dòng)電阻的步驟:1.已知起動(dòng)級(jí)數(shù)m(1)計(jì)算sN,N及TNmNNNNsqrsR121112mmN1211mmNNNnnnsNNNnPT9550(2)確定1,一般取最大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩T1=(0.8-0.9)(3)計(jì)算q(4)校驗(yàn)切換轉(zhuǎn)矩T2.(5)計(jì)算各級(jí)總電阻R1-Rm以及各段電阻 rc1-rcm.1)(2111TTTTNmNmmNNsq1LNmTTT1 . 11222222.級(jí)數(shù)m尚沒確定(1)確定T1和T2并計(jì)算1和2及q= 1/ 2(2)計(jì)算m(3)

32、按m 計(jì)算q并校驗(yàn)T2(4)按校驗(yàn)通過的q計(jì)算各級(jí)起動(dòng)電阻.qsmNNln)ln(1m湊整后為m1mNNsq二、轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器起動(dòng)二、轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器起動(dòng) 其為電阻大小隨轉(zhuǎn)子頻率（或轉(zhuǎn)速）自動(dòng)變化而不必逐級(jí)切除電阻而實(shí)現(xiàn)無級(jí)起動(dòng)的起動(dòng)設(shè)備。結(jié)構(gòu)：是由厚鋼板疊成鐵心，在鐵心柱上繞有線圈的電抗器。特點(diǎn)：漏電阻Rm大與頻率成正比。不足之處： 功率因數(shù)低、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩較小，最大轉(zhuǎn)矩有所下降。適用于頻繁起制動(dòng)的機(jī)械。第六節(jié) 異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速 調(diào)速方法 pfsnsn11601111fpns變變變變變變變變方法方法 轉(zhuǎn)差功率消耗型：變s （低低）滑滑差差電電機(jī)機(jī)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)差差離離合合器器調(diào)調(diào)速速繞繞線線式式轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子子

33、串串電電阻阻降降定定子子電電壓壓調(diào)調(diào)速速)( 轉(zhuǎn)差功率回饋型：串級(jí)調(diào)速（轉(zhuǎn)子串電阻的改進(jìn)），高 轉(zhuǎn)差功率不變型：變p、變f， 高 轉(zhuǎn)差功率: mMsPPp2cup1TPMCTTL 對(duì)于變s: CPMMmPsP 1MssPp spns 變極調(diào)速 原理 異步機(jī)極數(shù)是定子繞組結(jié)構(gòu)決定的（籠型）異步機(jī)極數(shù)是定子繞組結(jié)構(gòu)決定的（籠型） 兩個(gè)兩個(gè)“半半”繞組順串（繞組順串（圖圖6-28 ）：多級(jí)（低速）：多級(jí)（低速） 兩個(gè)兩個(gè)“半半”繞組反串或順并（繞組反串或順并（圖圖6-29） ：少級(jí)（高：少級(jí)（高速）速） 變級(jí)（改變接法時(shí)，應(yīng)同時(shí)變相序）變級(jí)（改變接法時(shí)，應(yīng)同時(shí)變相序）？ p=1，空間角度（，空間角度

34、（）：）：0、120、240 p=2，空間角度（，空間角度（）：）：0、240、480（120）（反轉(zhuǎn)）（反轉(zhuǎn)） 變極前、后、轉(zhuǎn)矩和功率關(guān)系 氣隙磁密氣隙磁密mkNfE11112)( pRlpDBlBm222DlkNfpEB11112):( 聯(lián)聯(lián)的的匝匝數(shù)數(shù)每每相相每每條條并并聯(lián)聯(lián)支支路路中中串串1111111NkNpEkNpEBB 電磁轉(zhuǎn)矩電磁轉(zhuǎn)矩22cosICTmT lpDBm2222coscosIBIBTTpZCT222222cos221IZDlBT )( ）和和功功率率因因數(shù)數(shù)的的變變化化不不計(jì)計(jì)：電電機(jī)機(jī)溫溫升升（2IBBTT 輸出功率輸出功率)( pfnpBpBTTPP112160

35、 接線舉例 YY/Y聯(lián)結(jié)（圖6-30 ：改變相序：改變相序）恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速 2, 2, 1, 1:1111111NNppkkEECUYYY21pBpBPPPPYYY1111111kNpEkNpEBBTTTTYYY YY/D聯(lián)結(jié)（圖6-31 ：改變相序：改變相序）接近恒功率調(diào)速 2, 2, 1, 3:1111111NNppkkEECUDYY866. 023pBpBPPPPYYD3111111kNpEkNpEBBTTTTYYD 變級(jí)調(diào)速：分級(jí)調(diào)速；電機(jī)工藝復(fù)雜，不經(jīng)濟(jì)。 變頻調(diào)速 VVVF、DTC、矢量控制（SPWM、SVPWM） 恒磁通變頻的概念 CU 122111111cos44. 4ICTTkN

36、fEUfmTmwm NII22)(電電機(jī)機(jī)無無力力 NTT 01Ifm力力）（電電機(jī)機(jī)電電流流大大，但但不不出出無無功功 NII0 恒磁通變頻：恒磁通變頻：CfU11CfE11CmNm 基速的提法 基速：電機(jī)額定速度 基速以下，恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，U1與f1協(xié)調(diào)控制； 基速以上，恒功率調(diào)速（弱磁調(diào)速）， 1fCUUN11 E1/f1=C時(shí)的人為特性 恒磁通調(diào)速 mwkNfEU1111144.42222212112222221112221232323xsrrsffEpsrxsrEfppfsrIPTM 21222221211223sfLrrsffEpTl 討論：mssnTmaxCT Csf1 分析人為特性

37、的方法： nCTTLCsf1npnnpfsf6060121Cn 特性平行特性平行 Tmax0dsdT222122xrLfrslmCLfEpTl22112max183 機(jī)械特性曲線（教材圖機(jī)械特性曲線（教材圖4-36） 容許輸出（恒轉(zhuǎn)矩）容許輸出（恒轉(zhuǎn)矩） )(2)(1122212221222122CfELsfrCsfxsrEEIl CTTLCsf 1CIIN22)( 充充分分利利用用又又不不過過熱熱CIIN11 功率因數(shù)功率因數(shù)CICTmT22cosCmCI 2 CLsfrrl2221222222cos U1/f1=C時(shí)的人為特性（近似恒磁通調(diào)速） 2212122212121122122112

38、2122323llLLsfrsrrsffUpxxsrrfsrpUT忽略忽略 nCTTLCn TmaxCfpnsf2160 221212122llmLLfrrs 221221111211221211121max214343llLLfrfrfUpxxrrfpUTmax1Tf 討論：討論： 機(jī)械特性曲線（教材圖機(jī)械特性曲線（教材圖4-36） 電壓補(bǔ)償（也稱轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償）：低速特性變壞電壓補(bǔ)償（也稱轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償）：低速特性變壞（？） 50fU3805x1f1U11ZI1E50 380 10 370 5 38 10 28（應(yīng)為37） 5 47 10 37（補(bǔ)償） fUfUU/f+恒PE/f+恒P 向基頻以上調(diào)節(jié)

39、的變頻調(diào)速 當(dāng) f1fN 時(shí)，要保持m=C，定子電壓需要高于額定值，這是不允許的。 辦法：保持 U1=UN ，這樣 f1，m，相當(dāng)于弱磁調(diào)速。 Tmax22111222121121max1214343fLLffpUxxrrUfpTllNN1211222121212fLLfrxxrrsllm nmCpfLLfrnsnllmm121121602 機(jī)械特性 教材教材 圖圖4-37 特點(diǎn)：運(yùn)行段近似平行；特點(diǎn)：運(yùn)行段近似平行；Tmax1/f12。 PM):( 211222221221222285333xxr%ssrUsrxxsrrUsrIPNNM、不不計(jì)計(jì) 不同頻率，s 變化不大，近似恒功率調(diào)速。 真

40、正恒功率條件： CPCsM CfU12121160360fUrnpPfnpnnsM 變頻調(diào)速特點(diǎn) ： 基頻以下，恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速；基頻以下，恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速； 基頻以上，恒功率調(diào)速；基頻以上，恒功率調(diào)速； 機(jī)械特性基本平行，硬特性，調(diào)速范圍寬，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性好；機(jī)械特性基本平行，硬特性，調(diào)速范圍寬，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性好； 運(yùn)行時(shí)，運(yùn)行時(shí)，s 小，轉(zhuǎn)差功率損耗小，效率高；小，轉(zhuǎn)差功率損耗小，效率高； 可連續(xù)調(diào)節(jié)，能實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速?？蛇B續(xù)調(diào)節(jié)，能實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速。 降低定子電壓調(diào)速 221221221112xxsrrsrUfpmT 機(jī)械特性： （圖6-8） 特點(diǎn)： 同步轉(zhuǎn)速同步轉(zhuǎn)速n1不變；不變；sm不變；不變； 同一轉(zhuǎn)速下同

41、一轉(zhuǎn)速下 ：T U12，調(diào)速范圍小。 minmaxnnD 為了改善D，繞線式電機(jī)可加大轉(zhuǎn)子外串電阻（教材圖6-11 可以看出特性變軟）， （圖6-36 可以看出特性變軟后，調(diào)速范圍變大）。 低速穩(wěn)定性差（采用高滑差電機(jī)，特性軟）。低速穩(wěn)定性差（采用高滑差電機(jī)，特性軟）。 改進(jìn)：速度閉環(huán)改進(jìn)：速度閉環(huán) 性能分析：恒P？恒T？（都不是） 22213rIsTsPpLMs21213rsTIIL：不不計(jì)計(jì)0ICTLspIIsU211,（機(jī)械特性圖） 122213srIPTM充分利用，又不過熱，即 NII22sT1恒轉(zhuǎn)矩： T與與n無關(guān)；無關(guān)；恒功率：恒功率： nT1 變極調(diào)壓調(diào)速：結(jié)合變極調(diào)速的優(yōu)點(diǎn)（p

42、s?。梢愿纳普{(diào)速性能。轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速（繞線式） 機(jī)械特性： 特性變軟（圖6-24） 缺點(diǎn)：低；低速穩(wěn)定性差。 調(diào)速性能： 性質(zhì) 221221221112xxsrrsrUfpmT根據(jù)比例推移，根據(jù)比例推移， CTL2221122sRrsRrsrcc22222111222122211313131sRrIsRrIsrIPTccM恒轉(zhuǎn)矩性質(zhì)恒轉(zhuǎn)矩性質(zhì) 效率：低速時(shí)，效率低 11211nnsPPsPPPPMMMm 串級(jí)調(diào)速 （ ps回饋型 ） 轉(zhuǎn)子回路串附加電動(dòng)勢(shì)時(shí)的等效電路：（教材圖4-41） 功能：轉(zhuǎn)差功率回饋電網(wǎng) 方法：條件 CU 1CTL22cosICTmTL111144. 4kNfEm22

43、2222cosxsrr由機(jī)械特性可知：從空載到額定負(fù)載，s 變化不大。CI 222222xadsxrEsEI同頻：同相或反相同頻：同相或反相)( 22sxCEsEad不不計(jì)計(jì)”：”：相位相反，取“相位相反，取“adEsE ,2nsEad20EEad：1nn 同步轉(zhuǎn)速以下調(diào)速（同步轉(zhuǎn)速以下調(diào)速（次同步串級(jí)調(diào)速次同步串級(jí)調(diào)速）”：”：相位相同，取“相位相同，取“adEsE ,220EEad：1nn 超同步串級(jí)調(diào)速超同步串級(jí)調(diào)速（技術(shù)不成熟）（技術(shù)不成熟）nsEad功率關(guān)系（看一下）：功率關(guān)系（看一下）： 222cos3IsEps六、籠型異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速六、籠型異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)差離合

44、器調(diào)速.1）電磁轉(zhuǎn)差離合器的結(jié)構(gòu)和工作原理電磁轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速系統(tǒng)是在鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)軸和負(fù)載之間串接電磁轉(zhuǎn)差離合器（又稱電磁離合器），通過調(diào)節(jié)電磁轉(zhuǎn)差離合器的勵(lì)磁來改變轉(zhuǎn)差率進(jìn)行調(diào)速。異步電動(dòng)機(jī)本身并不調(diào)速，調(diào)節(jié)的是離合器的輸出轉(zhuǎn)速。電磁轉(zhuǎn)差離合器的基本作用原理就是基于電磁感應(yīng)原理，實(shí)質(zhì)上就是一臺(tái)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。 .2）電磁轉(zhuǎn)差離合器的機(jī)械特性204fTnnKI式中， n0籠型異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速； n電磁轉(zhuǎn)差離合器從動(dòng)部分的轉(zhuǎn)速； T電磁轉(zhuǎn)差離合器的轉(zhuǎn)矩； K與電磁轉(zhuǎn)差離合器類型有關(guān)的系數(shù)； If直流勵(lì)磁電流。 轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速 原理示意圖：（ 教材圖4-44） 效率低，低速穩(wěn)定性差。 第七節(jié) 三相異

45、步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài) 概述能能耗耗制制動(dòng)動(dòng)回回饋饋制制動(dòng)動(dòng)反反接接制制動(dòng)動(dòng)制制動(dòng)動(dòng)狀狀態(tài)態(tài)電電動(dòng)動(dòng)狀狀態(tài)態(tài)運(yùn)運(yùn)行行狀狀態(tài)態(tài) 電動(dòng) （0s1） 特性： (1、3象限) 特點(diǎn)： 轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向與旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)的轉(zhuǎn)向相同：轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向與旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)的轉(zhuǎn)向相同： 0s1；n1 ：電源反接） 籠型：（反相序）可直接反接 繞線式： 原理 措施：反相序，同時(shí)轉(zhuǎn)子回路串入大電阻。 串入電阻后特性變軟（圖6-49：曲線2）。 過程： B點(diǎn)： TndtdnGDTTL3752nTC點(diǎn)： 0nLTT 反向加速， Tn,D點(diǎn)：穩(wěn)定 LTT 起始轉(zhuǎn)差率：ABss 2 功率關(guān)系 電磁： 03222sRrIPM（因?yàn)椋ㄒ驗(yàn)閟1 ，電網(wǎng)

46、輸入），電網(wǎng)輸入） 全機(jī)械： 01MmPsP（軸上輸入軸上輸入） 轉(zhuǎn)差： sssRrIRrIppscu11332222222mMcuPPssRrIsRrIp1332222222 能流圖 特點(diǎn)特點(diǎn) 能量消耗大能量消耗大 ； 二象限二象限；P1PMPmP0P2PFePcu1Pcu2Pcu2rPcu2R 可實(shí)現(xiàn)快制動(dòng)，快反轉(zhuǎn)； 制動(dòng)：應(yīng)在 n =0時(shí)，撤電源。 反接制動(dòng)（ s 1 ：倒拉反接） 倒拉反節(jié)制動(dòng)（圖6-51） 條件：位能負(fù)載 措施：電源不變，串入足夠大電阻（特性非常軟） 第四象限 能量關(guān)系：同前 D點(diǎn)：反接制動(dòng)“運(yùn)行” )( 011DDDnnnns例：4-4，4-5 （仔細(xì)看一下） 回饋

47、制動(dòng)（ s 0 ：再生制動(dòng)） 原理 反相序回饋制動(dòng)（圖5-52）。 措施：位能負(fù)載，串電阻反相序接電源（曲線1）；串電阻，切電阻（曲線2） 。 物理過程： dtdnGDTTL3752穩(wěn)定時(shí)： 第四象限， 1nn 轉(zhuǎn)差率011nnns 功率關(guān)系 013222ssrIPm（由轉(zhuǎn)子送到定子 ） 013222srIPM（由軸輸入） 發(fā)電運(yùn)行理想空載電動(dòng)909090cos31111111IUP0cos222222xsrsr902 相量圖（圖6-53 ） 由相量圖， 1Um902901基本垂直， 與 01P 向電網(wǎng)回饋能量： 串電阻有可能出現(xiàn)極高速：應(yīng)不串或串后撤去。 第二象限回饋制動(dòng) 變頻調(diào)速（變頻調(diào)速（圖6-54 ）1f運(yùn)行軌跡： DCBABC段為正向回饋。 小車下坡 YY/D變級(jí)調(diào)速 能流圖 P1PMP0P2PFePcu1Pcu2 能耗制動(dòng) 措施：切掉交流，定子通直流（定子串電阻） P153 圖4-54 P153 圖4-55 定性分析 通直