機電傳動控制(第6章)交流電動機的工作原理及特性課件

第六章交流電動機的工作原理及特性

?了解三相異步電動機的基本結(jié)構(gòu)及工作原理；?掌握三相異步電動機的機械特性；?掌握三相異步電動機的連接方法和額定參數(shù)；?掌握三相異步電動機啟動、調(diào)速和制動等各種特性；?掌握實現(xiàn)三相異步電動機啟動、調(diào)速和制動的各種方法及它們的使用場所；6．1三相異步電動機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理一、三相異步電動機的基本結(jié)構(gòu)

三相異步電動機主要由定子和轉(zhuǎn)子兩個部分組成1.定子定子由定子鐵心、繞組以及機座組成。2.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子由鐵心與繞組組成。二、三相異步電動機的工作原理

1．定子旋轉(zhuǎn)磁場iB為負(fù)，iC為正;iA=0iA為正,iB為負(fù);iC=0iB=0iA為正，iC為負(fù);iB為正，iC為負(fù)2．旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向如果將三相定子繞組中的任意兩相對調(diào)，旋轉(zhuǎn)磁場的方向就改變6.2三相異步電動機的額定參數(shù)

一、三相異步電動機定子繞組的接法

1．兩種接法二．機械特性

1．固有機械特性異步電動機在額定電壓和額定頻率下，用規(guī)定的接線方式，定子和轉(zhuǎn)子電路中不串聯(lián)任何電阻或電抗時的機械特性稱為固有（自然）機械特性。根據(jù)

理想空載工作點：額定工作點：啟動工作點

臨界工作點

（1）（2）（4）（3）2．人為機械特性改變定子電壓U

定子電源頻率f

定子電路串入電阻或電抗

轉(zhuǎn)子電路串入電阻或電抗等，都可得到異步電動機的人為機械特性。（1）降低電動機電源電壓時的人為特性不變不變隨著電壓的減小而大大地減小隨著電壓的減小而大大地減?。?）定子電路接入電阻或電抗時的人為特性

此時電機端電壓為電源電壓減去定子外串電阻和電抗上的壓降。不變隨著串接電阻的增加而增大，（4）轉(zhuǎn)子電路串電阻時的人為特性不變

6．3三相異步電動機的啟動特性

采用電動機拖動生產(chǎn)機械，對電動機啟動的主要要求如下。（1）有足夠大的啟動轉(zhuǎn)矩，保證生產(chǎn)機械能正常啟動。（2）在滿足啟動轉(zhuǎn)矩要求的前提下，啟動電流越小越好。（3）要求啟動平滑，即要求啟動時加速平滑，以減小對生產(chǎn)機械的沖擊。（4）啟動設(shè)備安全可靠，力求結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。（5）啟動過程中的功率損耗越小越好。一、鼠籠式異步電動機的啟動方法

1．直接啟動（全壓啟動）直接啟動就是將電動機的定子繞組通過閘刀開關(guān)或接觸器直接接入電源，在額定電壓下進(jìn)行啟動。

?特點：電動機定子繞組的工作電壓和啟動電壓相等。

?對象：小容量電動機。3．Y-降壓啟動所以Y-降壓啟動方法的特點：

?設(shè)備簡單、經(jīng)濟(jì)、啟動電流??；

?啟動轉(zhuǎn)矩小，且啟動電壓不能按實際需要調(diào)節(jié)，故只適用于空載或輕載啟動的場合；?只適用于正常運行時定子繞組接線為的異步電動機。4．自耦變壓器降壓啟動特點：

?與Y-降壓啟動時情況一樣，只是在Y-降壓啟動時的K為定值，而自耦變壓器啟動時的K是可調(diào)節(jié)的。?

變壓器的體積大、重量重、價格高、維修麻煩，且啟動時自耦變壓器處于過電流（超過額定電流）狀態(tài)下運行，因此，不適于啟動頻繁的電動機。二、線繞式異步電動機的啟動方法

鼠籠式異步電動機的啟動轉(zhuǎn)矩小，啟動電流大，因此不能滿足某些生產(chǎn)機械需要高啟動轉(zhuǎn)矩低啟動電流的要求。線繞式異步電動機由于能在轉(zhuǎn)子電路中串電阻，因此具有較大的啟動轉(zhuǎn)矩和較小的啟動電流，即具有較好的啟動特性。1．逐級切除啟動電阻法

一、調(diào)壓調(diào)速離心風(fēng)機恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特點：1）無極調(diào)速2）調(diào)速范圍窄采用高阻轉(zhuǎn)子，同時采用轉(zhuǎn)速負(fù)反饋實現(xiàn)調(diào)壓調(diào)速一、調(diào)壓調(diào)速特點：1）無極調(diào)速2）調(diào)速范圍窄采用高阻轉(zhuǎn)子，同時采用轉(zhuǎn)速負(fù)反饋實現(xiàn)調(diào)壓調(diào)速閉環(huán)靜特性二、轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速針對線繞式異步電動機的起重設(shè)備上特點：1）有級調(diào)速2）R越大，耗能越大四、變頻調(diào)速適用于鼠籠式電動機特點：1）無極調(diào)速2）調(diào)速范圍寬1.FR:觸點閉合正向啟動RR:觸點閉合反向啟動①最先選擇的方向擁有最高優(yōu)先權(quán)②當(dāng)FR觸點斷開時，運動方向開始改變③若正向啟動（FR）和反向啟動（RR）同時為高，則正向具有優(yōu)先權(quán)①②③停車功能正向反向慣性滑行FRRR2.多段速度曲線控制正向多段1多段2多段3正轉(zhuǎn)RSTUVWM正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)多段1多段2多段3COM6．5三相異步電動機的制動特性

一、反饋制動

n>n0n與T反向6．5三相異步電動機的制動特性

一、反饋制動

n>n0n與T反向變極或變頻調(diào)速時的反饋制動6．5三相異步電動機的制動特性

二、反接制動

n與T