機(jī)電傳動(dòng)控制(第6章)交流電動(dòng)機(jī)的工作原理及特性課件

第六章交流電動(dòng)機(jī)的工作原理及特性

?了解三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理；?掌握三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性；?掌握三相異步電動(dòng)機(jī)的連接方法和額定參數(shù)；?掌握三相異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、調(diào)速和制動(dòng)等各種特性；?掌握實(shí)現(xiàn)三相異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、調(diào)速和制動(dòng)的各種方法及它們的使用場所；6．1三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理一、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)主要由定子和轉(zhuǎn)子兩個(gè)部分組成1.定子定子由定子鐵心、繞組以及機(jī)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(dòng)機(jī)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(duì)調(diào)，旋轉(zhuǎn)磁場的方向就改變6.2三相異步電動(dòng)機(jī)的額定參數(shù)

一、三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組的接法

1．兩種接法二．機(jī)械特性

1．固有機(jī)械特性異步電動(dòng)機(jī)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(shí)的機(jī)械特性稱為固有（自然）機(jī)械特性。根據(jù)

理想空載工作點(diǎn)：額定工作點(diǎn)：啟動(dòng)工作點(diǎn)

臨界工作點(diǎn)

（1）（2）（4）（3）2．人為機(jī)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(dòng)機(jī)的人為機(jī)械特性。（1）降低電動(dòng)機(jī)電源電壓時(shí)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(shí)的人為特性

此時(shí)電機(jī)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(shí)的人為特性不變

6．3三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)特性

采用電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械，對(duì)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的主要要求如下。（1）有足夠大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，保證生產(chǎn)機(jī)械能正常啟動(dòng)。（2）在滿足啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩要求的前提下，啟動(dòng)電流越小越好。（3）要求啟動(dòng)平滑，即要求啟動(dòng)時(shí)加速平滑，以減小對(duì)生產(chǎn)機(jī)械的沖擊。（4）啟動(dòng)設(shè)備安全可靠，力求結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。（5）啟動(dòng)過程中的功率損耗越小越好。一、鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法

1．直接啟動(dòng)（全壓啟動(dòng)）直接啟動(dòng)就是將電動(dòng)機(jī)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(dòng)。

?特點(diǎn)：電動(dòng)機(jī)定子繞組的工作電壓和啟動(dòng)電壓相等。

?對(duì)象：小容量電動(dòng)機(jī)。3．Y-降壓啟動(dòng)所以Y-降壓啟動(dòng)方法的特點(diǎn)：

?設(shè)備簡單、經(jīng)濟(jì)、啟動(dòng)電流??；

?啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩小，且啟動(dòng)電壓不能按實(shí)際需要調(diào)節(jié)，故只適用于空載或輕載啟動(dòng)的場合；?只適用于正常運(yùn)行時(shí)定子繞組接線為的異步電動(dòng)機(jī)。4．自耦變壓器降壓啟動(dòng)特點(diǎn)：

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

變壓器的體積大、重量重、價(jià)格高、維修麻煩，且啟動(dòng)時(shí)自耦變壓器處于過電流（超過額定電流）狀態(tài)下運(yùn)行，因此，不適于啟動(dòng)頻繁的電動(dòng)機(jī)。二、線繞式異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法

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

一、調(diào)壓調(diào)速離心風(fēng)機(jī)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特點(diǎn)：1）無極調(diào)速2）調(diào)速范圍窄采用高阻轉(zhuǎn)子，同時(shí)采用轉(zhuǎn)速負(fù)反饋實(shí)現(xiàn)調(diào)壓調(diào)速一、調(diào)壓調(diào)速特點(diǎn)：1）無極調(diào)速2）調(diào)速范圍窄采用高阻轉(zhuǎn)子，同時(shí)采用轉(zhuǎn)速負(fù)反饋實(shí)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(duì)線繞式異步電動(dòng)機(jī)的起重設(shè)備上特點(diǎn)：1）有級(jí)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(dòng)機(jī)特點(diǎn)：1）無極調(diào)速2）調(diào)速范圍寬1.FR:觸點(diǎn)閉合正向啟動(dòng)RR:觸點(diǎn)閉合反向啟動(dòng)①最先選擇的方向擁有最高優(yōu)先權(quán)②當(dāng)FR觸點(diǎn)斷開時(shí)，運(yùn)動(dòng)方向開始改變③若正向啟動(dòng)（FR）和反向啟動(dòng)（RR）同時(shí)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(dòng)機(jī)的制動(dòng)特性

一、反饋制動(dòng)

n>n0n與T反向6．5三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)特性

一、反饋制動(dòng)

n>n0n與T反向變極或變頻調(diào)速時(shí)的反饋制動(dòng)6．5三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)特性

二、反接制動(dòng)

n與T