調(diào)壓調(diào)速的功率損耗

1項(xiàng)目六交流調(diào)速裝置1．掌握交流調(diào)速系統(tǒng)的基本概念、組成、特點(diǎn)及分類，調(diào)速方法及性能比較；2．認(rèn)識(shí)常見(jiàn)交流調(diào)速系統(tǒng)單元，能提煉系統(tǒng)的框圖；3．掌握交流調(diào)壓調(diào)速原理和方法，能正確使用儀器儀表對(duì)交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)基本單元的參數(shù)進(jìn)行整定；4．能安裝和調(diào)試交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)，學(xué)會(huì)系統(tǒng)調(diào)試過(guò)程故障檢查和排除；5．掌握串級(jí)調(diào)速原理與基本類型，串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速特性和機(jī)械特性，能對(duì)晶閘管串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)基本單元的參數(shù)進(jìn)行整定；6．能安裝和調(diào)試晶閘管串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)，學(xué)會(huì)系統(tǒng)調(diào)試過(guò)程故障檢查和排除；掌握變頻調(diào)速的基本控制方式和機(jī)械特性，晶閘管變頻調(diào)速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及其工作原理；7．會(huì)分析變頻調(diào)速系統(tǒng)，能對(duì)變頻調(diào)速系統(tǒng)基本單元的參數(shù)進(jìn)行整定；8．能安裝和調(diào)試變頻調(diào)速系統(tǒng)，學(xué)會(huì)系統(tǒng)調(diào)試過(guò)程故障檢查和排除。任務(wù)目標(biāo)2項(xiàng)目六交流調(diào)速裝置課程簡(jiǎn)介任務(wù)1

交流調(diào)速系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)任務(wù)2

交流調(diào)壓調(diào)速裝置的安裝與調(diào)試任務(wù)3

晶閘管串級(jí)調(diào)速裝置的安裝與調(diào)試任務(wù)4

變頻調(diào)速裝置的安裝與調(diào)試

3一交流調(diào)速方式二交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)三交流異步電動(dòng)機(jī)的軟起動(dòng)與降壓節(jié)能原理任務(wù)二交流調(diào)壓調(diào)速裝置的安裝與調(diào)試項(xiàng)目六交流調(diào)速裝置4一交流調(diào)速方式

交流調(diào)速系統(tǒng)的性能越來(lái)越優(yōu)異，已成為電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)的主要發(fā)展方向。

交流調(diào)速發(fā)展的過(guò)程按照四個(gè)方向發(fā)展：（1）以節(jié)能為目的，改恒速為調(diào)速的交流調(diào)速系統(tǒng)；（2）高性能交流調(diào)速系統(tǒng)；（3）較大容量，極高轉(zhuǎn)速的交流調(diào)速系統(tǒng)；（4）取代熱機(jī)、液壓、氣動(dòng)控制的交流調(diào)速系統(tǒng)。5

交流異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速?gòu)霓D(zhuǎn)速關(guān)系式可知，交流異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速的方案有三種：

（1）改變轉(zhuǎn)差率的調(diào)速方式；（2）改變定子供電頻率的調(diào)速方式；（3）改變極對(duì)數(shù)的調(diào)速方式。

一交流調(diào)速方式6

根據(jù)調(diào)速方案實(shí)現(xiàn)的交流異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速的方法：

①減壓調(diào)速；②電磁轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速；③繞線轉(zhuǎn)子異步電機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速；④繞線轉(zhuǎn)子異步電機(jī)串級(jí)調(diào)速；⑤變極對(duì)數(shù)調(diào)速；⑥變頻調(diào)速等。

按電動(dòng)機(jī)中轉(zhuǎn)差功率Ps的處理方式分為：（1）轉(zhuǎn)差功率消耗型調(diào)速系統(tǒng)，第①、②、③三種調(diào)速方法都屬于這一類；（2）轉(zhuǎn)差功率回饋型調(diào)速系統(tǒng)，第④種調(diào)速方法屬于這一類；（3）轉(zhuǎn)差功率不變型調(diào)速系統(tǒng)，第⑤、⑥屬于這一類。一交流調(diào)速方式7(一)晶閘管交流調(diào)壓器(二)交流調(diào)壓調(diào)速電路的機(jī)械特性 (三)交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng) (四)調(diào)壓調(diào)速的功率損耗二交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)8

交流調(diào)壓調(diào)速速方法有多種，常見(jiàn)的有自耦變壓器調(diào)壓、串飽和電抗器調(diào)壓和晶閘管交流調(diào)壓等。圖4—1異步電動(dòng)機(jī)調(diào)壓調(diào)速原理圖二交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)9

自耦變壓器調(diào)壓和串飽和電抗器調(diào)壓的共同缺點(diǎn)是設(shè)備龐大笨重，動(dòng)態(tài)性能差，已被晶閘管交流調(diào)壓器取代。

晶閘管調(diào)壓電路的原理如圖4—1c。通過(guò)控制晶閘管的導(dǎo)通角，調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的定子電壓。VVC——晶閘管交流調(diào)壓器。

交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)是一種能耗型的系統(tǒng)，轉(zhuǎn)差功率幾乎全消耗在轉(zhuǎn)子電路中，低速運(yùn)行時(shí)電動(dòng)機(jī)發(fā)熱嚴(yán)重，效率較低。

二交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)10引言

負(fù)載性質(zhì)對(duì)晶閘管交流調(diào)壓電路的工作有很大影響，調(diào)壓電路的移相范圍、觸發(fā)脈沖的形式與負(fù)載的功率因數(shù)角相關(guān)聯(lián)。控制角α與功率因數(shù)角φ之間的關(guān)系，決定著晶閘管交流調(diào)壓電路能否起到調(diào)壓的能力。(一)晶閘管交流調(diào)壓器11

晶閘管交流調(diào)壓是在恒定交流電源與負(fù)載電路之間接入晶閘管交流調(diào)壓器。原理圖如圖4—2。圖4—2晶閘管單相調(diào)壓電路

晶閘管單相調(diào)壓電路(一)晶閘管交流調(diào)壓器12

1．晶閘管交流調(diào)壓器控制方式（1）通斷控制（周波控制）

特點(diǎn)：晶閘管的控制角為0o。

通斷控制采用了“零”觸發(fā)控制方式，幾乎不產(chǎn)生諧波污染。通常應(yīng)用在電加熱設(shè)備中。圖4—3通斷控制方式的負(fù)載電壓波形圖(一)晶閘管交流調(diào)壓器13

（2）相位控制

通過(guò)控制晶閘管的觸發(fā)角α，得到不同的負(fù)載電壓波形，從而起到調(diào)節(jié)電壓的作用。圖4—4相位控制方式的負(fù)載電壓波形

相位控制輸出電壓較為準(zhǔn)確，調(diào)速精度較高，快速性好，低速時(shí)轉(zhuǎn)速脈動(dòng)較小，但這種控制方式，會(huì)產(chǎn)生成分復(fù)雜的諧波，對(duì)電網(wǎng)造成諧波污染。常用于中、小功率、調(diào)速精度與穩(wěn)定性要求較高的場(chǎng)合。(一)晶閘管交流調(diào)壓器14

2．晶閘管調(diào)壓電路帶負(fù)載分析

負(fù)載性質(zhì)對(duì)交流調(diào)壓電路的工作有很大的影響，阻抗抗角φ是反映負(fù)載性質(zhì)的電氣參數(shù)。以交流調(diào)壓電路帶電感性負(fù)載進(jìn)行分析。當(dāng)交流調(diào)壓電路的負(fù)載為感性負(fù)載時(shí)，電流和電壓波形不同相，且電流滯后電壓一個(gè)角度，調(diào)壓電路的輸出電壓不僅與控制角α有關(guān)，還與負(fù)載的阻抗角φ有關(guān)。根據(jù)圖4—2帶感性負(fù)載的調(diào)壓電路，繪出了調(diào)壓電路的導(dǎo)通區(qū)間及其輸出電流i、電壓u的波形圖，如圖4—5所示。(一)晶閘管交流調(diào)壓器15圖4—5交流調(diào)壓電路帶感性負(fù)載時(shí)的電壓、電流波形(一)晶閘管交流調(diào)壓器圖4—2晶閘管單相調(diào)壓電路16

設(shè)交流電源電壓為，觸發(fā)時(shí)刻為ωt＝0，并使α＞φ，根據(jù)電路理論流過(guò)負(fù)載的電流為（4—2）

式中第一項(xiàng)為電流的穩(wěn)態(tài)分量，是按正弦規(guī)律變化的；第二項(xiàng)為暫態(tài)分量，是在短時(shí)間內(nèi)存在的一個(gè)按指數(shù)規(guī)律衰減的自由分量，當(dāng)t≥4τ（τ＝）后，這一項(xiàng)基本消失，如圖4—6所示。(一)晶閘管交流調(diào)壓器17圖4—6感性負(fù)載瞬時(shí)電流分析

(一)晶閘管交流調(diào)壓器18

設(shè)VTl的導(dǎo)通角為θ，則在ωt＝θ時(shí)，i＝0，把這個(gè)條件代入（4—2）式中，得到此式表示了θ與α、φ的關(guān)系，通過(guò)圖解法來(lái)求出θ＝f（α，φ），見(jiàn)圖4—7曲線族。（4—3）(一)晶閘管交流調(diào)壓器19圖4—7當(dāng)α＞φ時(shí)電路的θ＝（α，φ）曲線(一)晶閘管交流調(diào)壓器20

根據(jù)式（4—2）、（4—3），在不同α和φ

時(shí)的輸出電壓、電流波形見(jiàn)圖4—8。

圖4—8不同α和φ

時(shí)的輸出電壓、電流波形a)α=0?b)α=φc)α＞φ(θ＜180?)d)α＜φ(窄脈沖，θ＞180?)e)α＜φ(寬脈沖，θ=180?)

(一)晶閘管交流調(diào)壓器21由圖4—7及式（4—3）得出：（1）當(dāng)φ＝0o時(shí)，為純電阻負(fù)載，α＋θ＝180o

。此時(shí)負(fù)載電壓與電流波形如圖4—8a所示。（2）當(dāng)α＝φ時(shí)，由式（4—3）可知，此時(shí)θ＝180o，反并聯(lián)晶閘管相當(dāng)于全導(dǎo)通，調(diào)壓器失去調(diào)壓作用，負(fù)載電壓與電流波形如圖4—8b所示。（3）當(dāng)α＞φ時(shí)，從式（4—3）可知，θ＜180o，電流出現(xiàn)斷續(xù)，負(fù)載電壓與電流波形如圖4—8c所示。

(一)晶閘管交流調(diào)壓器22

（4）當(dāng)α＜φ時(shí)，從式（4—3）可知，θ＞180o，采用單個(gè)窄觸發(fā)脈沖，將出現(xiàn)“單相半波整流”現(xiàn)象，如圖4—8d所示。

如果寬觸發(fā)脈沖或脈沖列，便可消除這種現(xiàn)象，但穩(wěn)定工作時(shí)，負(fù)載上將得到和α＝φ時(shí)一樣的電流波形，負(fù)載電壓不可調(diào)。為避免出現(xiàn)“單向半波整流”現(xiàn)象，應(yīng)采用寬脈沖或脈沖列進(jìn)行觸發(fā)，如圖4—8e所示。

分析表明，對(duì)感性負(fù)載而言，調(diào)壓電路需采用寬脈沖或脈沖列觸發(fā)，且φ≤α≤180o。(一)晶閘管交流調(diào)壓器23(二)交流調(diào)壓調(diào)速電路的機(jī)械特性

根據(jù)電機(jī)學(xué)原理，在下述假定前提條件下：（1）忽略空間和時(shí)間諧波；（2）忽略磁飽和；（3）忽略鐵損。異步電動(dòng)機(jī)的穩(wěn)態(tài)等效電路如圖4—9所示。圖4—9異步電動(dòng)機(jī)的穩(wěn)態(tài)等效電路24

各參量的定義如下：

R1、R‘2——定子每相電阻和折合到定子側(cè)的轉(zhuǎn)子每相電阻；

Lll、L‘l2

——定子每相漏感和折合到定子側(cè)的轉(zhuǎn)子每相漏感；

Lm——定子每相繞組產(chǎn)生氣隙主磁通的等效電感，即勵(lì)磁電感；

U1、ω1——電動(dòng)機(jī)定子相電壓和供電角頻率；

s

——轉(zhuǎn)差率。

由圖4—9可以得出式中(二)交流調(diào)壓調(diào)速電路的機(jī)械特性25

一般情況下，Lm＞＞Ll1，則C1≈1。則，電流公式可簡(jiǎn)化成

令電磁功率Pm＝3（I'2）2R'2／s,同步機(jī)械角轉(zhuǎn)速Ω1＝ω1/p。則異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩為

式（4—6）就是異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性方程式。(4-5)(4-6)(二)交流調(diào)壓調(diào)速電路的機(jī)械特性26

機(jī)械特性方程式表明：當(dāng)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)差率一定時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩與電壓的平方成正比。圖4—10異步電動(dòng)機(jī)在不同電壓下的機(jī)械特性(二)交流調(diào)壓調(diào)速電路的機(jī)械特性27

將式（4—6）對(duì)s求導(dǎo)，并令dTe/ds＝0，求出產(chǎn)生最大轉(zhuǎn)矩時(shí)的轉(zhuǎn)差率sm和最大轉(zhuǎn)矩Temax。

從圖4—10可見(jiàn)，帶恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載TL時(shí)，普通的籠型異步電動(dòng)機(jī)變電壓時(shí)的穩(wěn)定工作點(diǎn)在A、B、C，轉(zhuǎn)差率的變化范圍不會(huì)超過(guò)s＝0～sm，調(diào)速范圍很小。

帶風(fēng)機(jī)類負(fù)載運(yùn)行，工作點(diǎn)在D、E、F，調(diào)速范圍要大些。(二)交流調(diào)壓調(diào)速電路的機(jī)械特性28

為在恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載下擴(kuò)大變壓調(diào)速范圍，常選用轉(zhuǎn)子繞組電阻值較高的高轉(zhuǎn)子電阻電動(dòng)機(jī)(交流力矩電機(jī))。

高轉(zhuǎn)子電阻電動(dòng)機(jī)變電壓時(shí)的機(jī)械特性如圖4—11所示。圖4—11高轉(zhuǎn)子電阻電動(dòng)機(jī)在不同電壓下的機(jī)械特性(二)交流調(diào)壓調(diào)速電路的機(jī)械特性29(三)交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)

異步電動(dòng)機(jī)變電壓調(diào)速時(shí)，如采用開(kāi)環(huán)控制，機(jī)械特性很軟，負(fù)載變化時(shí)的靜差率較大，通常采用帶轉(zhuǎn)速負(fù)反饋的閉環(huán)控制系統(tǒng)。其原理圖如圖4—12a所示。圖4—12轉(zhuǎn)速負(fù)反饋閉環(huán)交流調(diào)壓控制系統(tǒng)a）原理圖b）機(jī)械特性30

結(jié)論:

在額定電壓U1N下的機(jī)械特性和最小輸出電壓U1min下的機(jī)械特性是閉環(huán)系統(tǒng)靜特性左右兩邊的極限，當(dāng)負(fù)載變化達(dá)到兩側(cè)的極限時(shí)閉環(huán)系統(tǒng)便失去控制能力。(三)交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)31

n＝f（Ul、Te）是式（4—6）表達(dá)的異步電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性方程式，它是一個(gè)非線性函數(shù)。圖4—13異步電動(dòng)機(jī)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)圖

根據(jù)圖4—12a所示的系統(tǒng)得靜態(tài)結(jié)構(gòu)圖如圖4—13所示。(三)交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)32(四)調(diào)壓調(diào)速的功率損耗

異步電動(dòng)機(jī)的效率為輸出機(jī)械功率P2與輸入電功率P1之比。在忽略了電動(dòng)機(jī)定子與轉(zhuǎn)子的一些損耗后，亦可用P2戶與電磁功率Pm之比來(lái)表示，即

轉(zhuǎn)差功率為不同性質(zhì)負(fù)載用下式表示：

TL=Cnα

式中，C為常數(shù)，α＝0、1、2分別表示恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載、轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速成正比的負(fù)載以及轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速平方成正比的負(fù)載（如離心泵、風(fēng)機(jī)等）。33

由以上三式可得

在s＝0時(shí)，從上式可得出電動(dòng)機(jī)的最大機(jī)械功率輸出為電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)差功率損耗系數(shù)為

按式（4—14）繪制不同性質(zhì)負(fù)載時(shí)轉(zhuǎn)差功率損耗系數(shù)與s的關(guān)系如圖4—14所示。

可見(jiàn)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差功率損耗系數(shù)是隨s變化的。

（4—14）(四)調(diào)壓調(diào)速的功率損耗34圖4—14不同負(fù)載性質(zhì)時(shí)轉(zhuǎn)差功率損耗系數(shù)與s的關(guān)系(四)調(diào)壓調(diào)速的功率損耗35

由式（4—14）對(duì)s求導(dǎo)可知，產(chǎn)生最大轉(zhuǎn)差功率損耗系數(shù)時(shí)的s為相應(yīng)的轉(zhuǎn)差功率損耗系數(shù)為對(duì)于不同類型的負(fù)載，把α＝0、1、2帶入式（4—15）和（4—16），得到時(shí)不同類型負(fù)載時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差功率損耗系數(shù)和轉(zhuǎn)差率的值，計(jì)算結(jié)果列入表4—1。（4—15）（4—16）(四)調(diào)壓調(diào)速的功率損耗36

結(jié)論:調(diào)壓調(diào)速方式適用于風(fēng)機(jī)、水泵類負(fù)載。至于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，則不宜于長(zhǎng)期在低速下工作，以免電動(dòng)機(jī)過(guò)熱受損。

為了擴(kuò)大調(diào)速范圍而又不致使電動(dòng)機(jī)過(guò)熱受損，常采用變極調(diào)速和調(diào)壓調(diào)速相結(jié)合的方法。α012s10.50.3310.250.148表4—1不同類型負(fù)載時(shí)的s和(四)調(diào)壓調(diào)速的功率損耗37(一)交流異步電動(dòng)機(jī)的軟起動(dòng)(二)交流異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)壓調(diào)速節(jié)能原理(三)單片機(jī)控制交流異步電動(dòng)機(jī)節(jié)電器 三交流異步電動(dòng)機(jī)的軟起動(dòng)與降壓節(jié)能原理38引言

電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流過(guò)大，一者給電機(jī)帶來(lái)很大的機(jī)械沖擊，二者會(huì)影響其它設(shè)備的安全運(yùn)行。因此要求電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)有足夠大的、并能平穩(wěn)提升的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和較小的起動(dòng)功耗,即軟起動(dòng)方式。軟起動(dòng)就是按照預(yù)先設(shè)定的控制模式對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行減壓起動(dòng)的過(guò)程。(一)交流異步電動(dòng)機(jī)的軟起動(dòng)39(一)交流異步電動(dòng)機(jī)的軟起動(dòng)

1．軟起動(dòng)方式交流異步電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)的方式有

①傳統(tǒng)的減壓起動(dòng)方式；②晶閘管減壓軟起動(dòng)器；③變頻軟起動(dòng)方式。40圖4—15軟起動(dòng)器的控制框圖(一)交流異步電動(dòng)機(jī)的軟起動(dòng)

2．晶閘管減壓軟起動(dòng)器41圖4—16各種軟起動(dòng)方式波形圖a)限流軟起動(dòng)b)電壓斜坡起動(dòng)c)轉(zhuǎn)矩控制起動(dòng)

d)加突跳轉(zhuǎn)矩控制起動(dòng)e)電壓控制起動(dòng)

(一)交流異步電動(dòng)機(jī)的軟起動(dòng)常見(jiàn)軟起動(dòng)器的起動(dòng)曲線見(jiàn)4—16。42

（1）限流軟起動(dòng)

在起動(dòng)過(guò)程中限制起動(dòng)電流不超過(guò)某一設(shè)定值（Im），主要用于輕載起動(dòng)，圖4—16a。優(yōu)點(diǎn)：起動(dòng)電流小，可按需要調(diào)整，對(duì)電網(wǎng)電壓影響小。缺點(diǎn)：起動(dòng)轉(zhuǎn)矩不能保持最大，起動(dòng)時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)。（2）電壓斜坡起動(dòng)

輸出電壓按預(yù)先設(shè)定的斜坡線性上升，主要用于重載起動(dòng)，圖4—16

。優(yōu)點(diǎn)：起動(dòng)電流相對(duì)較大，但起動(dòng)時(shí)間相對(duì)較短，缺點(diǎn)：起動(dòng)轉(zhuǎn)矩小，且轉(zhuǎn)矩特性呈拋物線形上升，對(duì)起動(dòng)不利，起動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)電機(jī)不利。(一)交流異步電動(dòng)機(jī)的軟起動(dòng)43

（3）轉(zhuǎn)矩控制起動(dòng)

按電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩線性上升的規(guī)律控制輸出電壓，主要用于重載起動(dòng)，圖4—16c。優(yōu)點(diǎn)：起動(dòng)平滑、柔性好，能減少對(duì)電網(wǎng)的沖擊。但起動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)。（4）加突跳轉(zhuǎn)矩控制起動(dòng)與（3）不同在于起動(dòng)瞬間加突跳轉(zhuǎn)矩，克服拖動(dòng)系統(tǒng)的靜轉(zhuǎn)矩，圖4—16d。優(yōu)點(diǎn)：可縮短起動(dòng)時(shí)間。但加突跳轉(zhuǎn)矩會(huì)給電網(wǎng)帶來(lái)沖擊，干擾其他負(fù)載。

（5）電壓控制起動(dòng)在保證起動(dòng)壓降的前提下使電動(dòng)機(jī)獲得最大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，盡可能地縮短起動(dòng)時(shí)間，是最優(yōu)的輕載軟起動(dòng)方式。如圖4—16e所示。

(一)交流異步電動(dòng)機(jī)的軟起動(dòng)44(二)交流異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)壓調(diào)速節(jié)能原理

1.交流異步電動(dòng)機(jī)調(diào)壓節(jié)能原理

電動(dòng)機(jī)的損耗是指輸入的電功率與輸出機(jī)械功率之差。功率較小的交流異步電動(dòng)機(jī)的各類損耗與總損耗比例如表4—2。

可見(jiàn)電機(jī)主要損耗是銅損和鐵損，共占總損耗的86℅。電機(jī)銅損可用下式表示由于負(fù)載電流是隨負(fù)載變化而變化的，pCu也隨負(fù)載變化而變化，稱pCu為可變損耗。2％12％30％16％40％機(jī)械損耗雜散損耗鐵損轉(zhuǎn)子銅損定子銅損表4—2三相異步電機(jī)各類損耗占總損耗的百分比

45

電動(dòng)機(jī)的鐵損可用下式表示

電動(dòng)機(jī)接工頻交流電運(yùn)行時(shí)，鐵損與電壓平方成正比是個(gè)常量，稱pFe為不變損耗。

如果用p0表示銅損和鐵損之和，則

此式表明，U1增大，鐵損增加，銅損減小。顯然有一個(gè)最佳定子供電電壓U1使得總的損耗p0最小。對(duì)式（4—19）對(duì)U1求導(dǎo)，令dp0/dU1=0，可求得最佳定子供電電壓U1為（4—19）

（4—20）

(二)交流異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)壓調(diào)速節(jié)能原理46

結(jié)論:電機(jī)定子端電壓與負(fù)載平方根成正比。只要使電動(dòng)機(jī)定子端電壓隨負(fù)載增加而增加，或隨負(fù)載減小而減小，就可保證電動(dòng)機(jī)損耗最小，電動(dòng)機(jī)始終處于最佳工作狀態(tài)，其效率最高。(二)交流異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)壓調(diào)速節(jié)能原理47

2．交流電動(dòng)機(jī)調(diào)壓調(diào)速的節(jié)能實(shí)質(zhì)電動(dòng)機(jī)通過(guò)調(diào)壓調(diào)速達(dá)到節(jié)能的目的，節(jié)省的是拖動(dòng)