電機與拖動技術第七章

電機與拖動技術DIANJIYUTUODONGJISHU新世紀應用型高等教育教材編審委員會組編新世紀應用型高等教育教材編審委員會

7.1三相異步電動機的機械特性

7.2三相異步電動機的啟動

7.3三相異步電動機的制動第7章三相異步電動機的電力拖動

7.4三相異步電動機的調(diào)速

7.5三相異步電動機的建模及仿真

7.6三相異步電動機變頻調(diào)速的仿真及建模7.1三相異步電動機的機械特性第7章三相異步電動機的電力拖動電動機的機械特性是指在電源電壓，電源頻率，電機參數(shù)一定的條件下，電動機的轉(zhuǎn)速與電磁轉(zhuǎn)矩之間的關系，即。也可以利用表示。用曲線表示三相異步電動機機械特性時，常取為橫坐標以s和n為縱坐標。三相異步電動機的機械特性有三種表達式:物理表達式、參數(shù)表達式和實用表達式。1）物理表達式電動機的電磁轉(zhuǎn)矩是由旋轉(zhuǎn)磁場的每極磁通與轉(zhuǎn)子相互作用產(chǎn)生表示。電磁轉(zhuǎn)矩為：

是轉(zhuǎn)矩常數(shù)，與電機結構有關，7.1.1三相異步電動機機械特性的表達式7.1三相異步電動機的機械特性第7章三相異步電動機的電力拖動2）參數(shù)表達式電磁轉(zhuǎn)矩可表示為將轉(zhuǎn)子電流的關系式代人上式，可得：7.1三相異步電動機的機械特性第7章三相異步電動機的電力拖動當轉(zhuǎn)差率s變化或轉(zhuǎn)速n變化時，機械特性曲線如圖7-1所示。圖7-1三相異步電動機的機械特性7.1三相異步電動機的機械特性第7章三相異步電動機的電力拖動當同步轉(zhuǎn)速為正值時，機械特性曲線跨越一、二、四象限。第一象限時，電機處于電動機運行狀態(tài)；在第二象限時，電機處于發(fā)電機運行狀態(tài)；在第四象限時，電機處于電磁制動運行狀態(tài)。電磁轉(zhuǎn)矩有兩個最大值，一個出現(xiàn)在第一象限(電動機狀態(tài))，另一個出現(xiàn)在第二象限(發(fā)電機狀態(tài))。將最大電磁轉(zhuǎn)矩對應的轉(zhuǎn)差率稱為臨界轉(zhuǎn)差率，用表示。對上式求導數(shù)，并令，得到臨界轉(zhuǎn)差率可以得到最大電磁轉(zhuǎn)矩7.1三相異步電動機的機械特性第7章三相異步電動機的電力拖動一般把最大電磁轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩之比稱為電動機的過載系數(shù)(過載能力)，即過載系數(shù)是異步電動機運行的重要性能指標，它可以衡量電動機的短時過載能力和運行的穩(wěn)定性。一般電動機

，起重、冶金機械專用電動機7.1三相異步電動機的機械特性第7章三相異步電動機的電力拖動啟動轉(zhuǎn)矩具有以下特點：1)啟動轉(zhuǎn)矩與電源相電壓的平方成正比。2)啟動轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)子回路電阻有關，轉(zhuǎn)子回路串入適當電阻可以增大起動轉(zhuǎn)矩3）實用表達式利用電動機的銘牌數(shù)據(jù)和相關的手冊提供的額定值來計算電動機的機械特性，比較實用和方便。電動機機械特性的實用表達式為7.1三相異步電動機的機械特性第7章三相異步電動機的電力拖動固有機械特性是指當電動機的定子電壓和頻率為額定值、定子繞組按規(guī)定方式接線、定子和轉(zhuǎn)子回路不外接電阻或電抗時的機械特性。當電機處于電動機狀態(tài)時，固有機械特性如圖7-2所示，機械特性上有四個特征點：(1)理想空載點A在A點，轉(zhuǎn)子電流

機不進行機電能量轉(zhuǎn)換。三相異步電動機沒有外力作用不能達到此點運行，該點也稱為同步轉(zhuǎn)速點。7.1.2三相異步電動機的固有機械特性7.1三相異步電動機的機械特性第7章三相異步電動機的電力拖動7.1.2三相異步電動機的固有機械特性

圖7-2三相異步電動機的固有機械特性7.1三相異步電動機的機械特性第7章三相異步電動機的電力拖動(2)額定運行點N在N點，額定運行時，很小，一般在之間，所以電動機的額定轉(zhuǎn)速略小于同步轉(zhuǎn)速。(3)最大轉(zhuǎn)矩點（臨界點）M在M點，M點是機械特性曲線中線性段（A-N-M）和非線性段(M-B)的分界點。如果電機帶恒轉(zhuǎn)矩負載，根據(jù)電力拖動系統(tǒng)穩(wěn)定運行條件可知，在線性段，電動機工作是穩(wěn)定的，在非線性段，電動機工作是不穩(wěn)定的。所以M點也是電機穩(wěn)定運行的臨界點。(4)起動點BB點是電動機接通電源開始起動瞬間工作點，在B點7.1三相異步電動機的機械特性第7章三相異步電動機的電力拖動7.1.3三相異步電動機的人為機械特性人為機械特性是指人為地改變電源參數(shù)或電動機結構參數(shù)而得的機械特性?？梢愿淖兊碾娫磪?shù)是電源電壓，和電源頻率；可以改變的結構參數(shù)是電機的磁極對數(shù)、定子電路參數(shù)轉(zhuǎn)子電路參數(shù)(1)改變電源電壓的人為機械特性這種人為機械特性是指保持電動機其他參數(shù)不變，只改變電動機定子電壓的機械特性。降低定子電壓后的人為機械特性曲線如圖7-3所示。7.1三相異步電動機的機械特性第7章三相異步電動機的電力拖動7.1.3三相異步電動機的人為機械特性7-3三相異步電動機降壓時的人為機械特性7.1三相異步電動機的機械特性第7章三相異步電動機的電力拖動(2)改變轉(zhuǎn)子電阻的人為機械特性這種人為機械特性是指保持電動機的其他參數(shù)不變，只改變繞線型電動機轉(zhuǎn)子電阻的機械特性。若要改變轉(zhuǎn)子電阻，只要在轉(zhuǎn)子繞組中串聯(lián)三相對稱電阻即可。人為機械特性曲線如圖7-4所示。圖7-4繞線型三相異步電動機轉(zhuǎn)子串聯(lián)電阻時的人為機械特性7.1三相異步電動機的機械特性第7章三相異步電動機的電力拖動圖7-5三相異步電動機改變定子電阻時的人為機械特性(3)改變定子阻抗的人為機械特性這種人為機械特性是指保持電動機其他參數(shù)不變，只改變電動機定子的電阻或電抗時的機械特性。改變定子的電阻或電抗是在定子繞組三相電路中串接電阻或電抗。如圖7-5所示的機械特性曲線為定子申電阻時的人為機械特性曲線，圖中

。7.2三相異步電動機的啟動第7章三相異步電動機的電力拖動電動機啟動是指電動機接通電源后，從靜止狀態(tài)加速到穩(wěn)定運行狀態(tài)的過程。為了使電動機能夠轉(zhuǎn)動并快速達到穩(wěn)定運行轉(zhuǎn)速，對異步電動機啟動有以下要求：1.啟動電流倍數(shù)要小，以減少對電網(wǎng)的沖擊。2.啟動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)足夠大，以加速啟動過程，縮短啟動時間。3.啟動設備要簡單、經(jīng)濟、可靠，操作維護方便。普通三相異步電動機直接接到額定電壓的電源上啟動時，啟動電流很大，啟動轉(zhuǎn)矩卻不大。7.2三相異步電動機的啟動第7章三相異步電動機的電力拖動(1)直接啟動直接啟動是利用刀閘或者接觸器把電動機直接接到具有額定電壓的電源上，使電動機啟動，又稱全壓啟動。這種啟動方法的優(yōu)點是起動設備簡單、操作方便，起動迅速；缺點是起動電流大。異步電動機能否采用直接啟動應由電網(wǎng)的容量、啟動頻繁程度、電網(wǎng)允許干擾的程度以及電動機的容量、型式等因素決定。一般規(guī)定，異步電動機L的額定功率小于時允許直接起動。若額定功率大于、且電網(wǎng)容量較大，則符合下式要求，電動機也允許直接啟動。如果不能滿足上式要求、則必須采用降壓啟動方法。7.2.1三相籠型異步電動機啟動7.2三相異步電動機的啟動第7章三相異步電動機的電力拖動(2)降壓啟動降壓啟動的目的是降低啟動電流。啟動時，通過啟動設備使加到電機上的電壓小于額定電壓，等到電動機的轉(zhuǎn)速達到一定數(shù)值后，再讓電動機承受額定電壓，保證電動機在額定電壓下穩(wěn)定運行。一般降壓啟動有以下幾種方法：1)定子回路串電阻或電抗啟動。定子回路串電阻或電抗如圖7-6（a）和圖7-6（b）所示。啟動時，接觸器觸點閉合，斷開，電源電壓經(jīng)電阻或電抗降低后，加在電動機上，電動機降壓起動待電動機轉(zhuǎn)速升高后，接觸器觸點閉合，切除電阻或者電抗

使電動機在全電壓下正常運行。電阻降壓啟動時耗能較大，一般只在低壓小功率電動機上采用，高壓大功率電動機多采用串電抗降壓啟動。7.2三相異步電動機的啟動第7章三相異步電動機的電力拖動圖7-6定子申電阻或電抗降壓起動時的接線（a）定子串電阻的降壓起動；(b)定子串電抗的降壓起動7.2三相異步電動機的啟動第7章三相異步電動機的電力拖動3)自耦變壓器降壓啟動。自耦變壓器用作電動機降壓啟動時，稱為自耦補償啟動器。自耦變壓器降壓啟動的原理接線如圖7-8所示，TA為自耦變壓器。電動機啟動時，閉合，電源電壓經(jīng)過自耦變壓器降壓后加在電動機上，限制了起動電流。當轉(zhuǎn)速升高到接近穩(wěn)定轉(zhuǎn)速時，閉合，電源電壓經(jīng)過自耦變壓器降壓后加在電動機上，限制了起動電流。當轉(zhuǎn)速升高到接近穩(wěn)定轉(zhuǎn)速時斷開，閉合，自耦變壓器被切除，電動機在額定電壓下正常運行。7.2三相異步電動機的啟動第7章三相異步電動機的電力拖動圖7-8自耦變壓器降壓起動接線圖7.2三相異步電動機的啟動第7章三相異步電動機的電力拖動由于起動轉(zhuǎn)矩與電源電壓的平方成正比，采用自耦變壓器降壓起動時，起動轉(zhuǎn)矩為直接起動時的式中——直接起動時的起動轉(zhuǎn)矩?？梢?，利用自耦變壓器降壓起動，雖然定子電壓下降到直接起動時的，但電網(wǎng)提供的起動電流及電動機的起動轉(zhuǎn)矩都減小到直接起動時的4）延邊三角形降壓起動。延邊三角形降壓起動是結合自耦變壓器降壓起動和Y-△換接起動的特點發(fā)展而來的。這種起動方法要求電機每相繞組中間多一個抽頭，三相共有9個出線頭，都引到接線盒，盒子中共有9個接線頭。7.2三相異步電動機的啟動第7章三相異步電動機的電力拖動圖7-9所示是延邊三角形降壓啟動的接線圖。電動機正常工作時，將圖7-9(a)中的端頭接在一起，作為△連接，將三個端頭接到額定電壓電源上。起動時，一相繞組的一個端頭與另一相繞組的中心抽頭接在一起，另一個端頭引出，接到電源，如圖7-9(b)所示，A相繞組的一個端頭4與B相繞組中間抽頭8連接，A相另一端頭1作為A相的引出端，其余依次類推。整個繞組的連接好像將三角形的每個邊延長了一段，所以稱為延邊三角形降壓啟動。當電機轉(zhuǎn)速接近穩(wěn)定轉(zhuǎn)速后，將圖7-9(b)所示連接切換到圖7-9(a)所示的連接，啟動過程完成。圖7-9延邊三角形降壓啟動接線圖7.2三相異步電動機的啟動第7章三相異步電動機的電力拖動(3)軟起動應用軟起動器可以實現(xiàn)籠型異步電動機的無級平滑起動，這種起動方法稱為軟起動，軟起動是由軟起動器來實現(xiàn)的，軟起動器分磁控式和電子式兩種。磁控式軟起動器由一些磁性自動化元件如磁放大器、飽和電抗器等)組成，由于它們體積大故障率高，現(xiàn)已被電子軟起動器取代。電子軟起動器包括以下4種起動方法：1）斜坡電壓起動法。2）限流或恒流起動方法。3）電壓控制起動法。4）轉(zhuǎn)矩控制起動法。7.2三相異步電動機的啟動第7章三相異步電動機的電力拖動繞線型異步電動機的特點是轉(zhuǎn)子三相繞組中可以串接附加電阻。轉(zhuǎn)子串接適當啟動電阻啟動轉(zhuǎn)矩可以增加，當時，可以獲得最大啟動轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)子電阻增大還可以降低啟動電流

。（1）轉(zhuǎn)子串啟動變阻器啟動為了在整個啟動過程中能夠保待較大的加速轉(zhuǎn)矩，并使啟動過程平滑，可以在繞線型電動機轉(zhuǎn)子繞組中串入多級對稱電阻。啟動時，在轉(zhuǎn)子繞組中串聯(lián)大電阻，隨著轉(zhuǎn)速上升逐級切除，直到電動機穩(wěn)定運行，這就是繞線型異步電動機轉(zhuǎn)子串電阻分級啟動。如圖7-10（a）和圖7-10（b）所示為三相繞線型異步電動機轉(zhuǎn)子串電阻分級啟動的接線圖和對應三級啟動時的機械特性。7.2.2繞線型異步電動機的啟動7.2三相異步電動機的啟動第7章三相異步電動機的電力拖動圖7-10三相繞線型異步電動機轉(zhuǎn)子串電阻分級起動（a）接線圖(b)機械特性7.2三相異步電動機的啟動第7章三相異步電動機的電力拖動2)啟動電阻的計算。在異步電動機轉(zhuǎn)子串電阻分級啟動的過程中，保持了較大的啟動轉(zhuǎn)矩，可以快速啟動。由于啟動過程電動機基本運行在機械特性的線性區(qū)域，機械特性可以近似看成是直線，因此，可以采用機械特性的線性表達式

來計算啟動電阻。根據(jù)上式，在圖7.10（b）中的b、c兩點處，可以得到7.2三相異步電動機的啟動第7章三相異步電動機的電力拖動由于，所以同理，通過d、e兩點和f、g兩點分別可以得到式中——啟動轉(zhuǎn)矩比7.2三相異步電動機的啟動第7章三相異步電動機的電力拖動各級啟動電阻為在圖7.10(b)中的h點(額定點)和a點(啟動點)可以有7.2三相異步電動機的啟動第7章三相異步電動機的電力拖動這里，。由上兩式得

整理可得起動轉(zhuǎn)矩比

當轉(zhuǎn)子繞組為Y連接時，轉(zhuǎn)子電阻7.2三相異步電動機的啟動第7章三相異步電動機的電力拖動2）轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器起動頻敏變阻器的結構如圖7-11（a）所示，類似于只有一次繞組的三相變壓器，其鐵芯是由幾片到十幾片厚鋼板或鐵板疊成。忽略頻敏變阻器繞組的漏阻抗時，其等效電路如圖7-11（b）所示，是勵磁電抗，是代表頻敏變阻器鐵損耗的等效電阻。圖7-11頻敏變阻器(a)結構示意圖；

(b)等效電路7.2三相異步電動機的啟動第7章三相異步電動機的電力拖動1）深槽式異步電動機深槽式異步電動機定子與普通異步電動機的定子完全相同，不同之處是轉(zhuǎn)子的槽深而窄，通常槽深h與槽寬b之比為，相應的轉(zhuǎn)子導條截面也高而狹。當轉(zhuǎn)子導條中通過電流時，槽漏磁通的分布是不均勻的，如圖7-12(a)所示。與導條底部相交鏈的漏磁通比槽口部分所交鏈的漏磁通要多得多，所以槽底部漏電抗大，槽口漏電抗小。7.2.3深槽式和雙籠型異步電動機

圖7-l2深槽轉(zhuǎn)子導條中電流的集膚效應(a）漏磁通分布；(b)動時電流密度分布7.2三相異步電動機的啟動第7章三相異步電動機的電力拖動2）雙籠型異步電動機雙籠型異步電動機定子與普通異步電動機的定子完全相同，主要區(qū)別也在于轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子上具有兩套籠型繞組，如圖7-13(a)所示。啟動時，轉(zhuǎn)子電流頻率較高，轉(zhuǎn)子漏電抗大于電阻，轉(zhuǎn)子電流分布主要取決于漏電抗。由于內(nèi)籠漏電抗大于外籠，所以電流主要在外籠中流過，又外籠電阻大，故可以降低起動電流，增大起動轉(zhuǎn)矩。由于啟動時外籠起主要作用，故稱外籠為啟動籠。圖7-13雙鼠籠轉(zhuǎn)子結構及機械特性（a）結構陽；(b)機械特性7.2三相異步電動機的啟動第7章三相異步電動機的電力拖動啟動過程結束后，電動機正常運行、轉(zhuǎn)差率很小，轉(zhuǎn)子電流頻率很低，轉(zhuǎn)子漏電抗遠小于電阻。轉(zhuǎn)子電流分布主要取決于電阻，于是電流就從電阻較小的內(nèi)籠流過，相當于轉(zhuǎn)子電阻自動減小，正常運行時轉(zhuǎn)子銅耗較小。由于內(nèi)籠在運行時起主要作用，故稱內(nèi)籠為運行籠或工作籠。7.3三相異步電動機的制動第7章三相異步電動機的電力拖動當三相異步電動機的電磁轉(zhuǎn)矩方向與轉(zhuǎn)速方向相反時，電機進入制動狀態(tài)，此時電動機機械特性位于第二和第四象限。制動的作用是使電力拖動系統(tǒng)迅速停車、反轉(zhuǎn)或?qū)⑥D(zhuǎn)速限制在某一范圍內(nèi)。電力拖動系統(tǒng)對制動性能的要求是:制動電流小、制動轉(zhuǎn)矩大。根據(jù)實現(xiàn)制動運行的條件和熊量傳送情況的不同，異步電機的制動狀態(tài)分為能耗制動、反接制動和回饋制動。7.3三相異步電動機的制動第7章三相異步電動機的電力拖動7.3.1能耗制動能耗制動時，斷開，閉合

定子繞組脫離三相交流電源而按到直流電源上，通入直流電流I，直流電流I在空間產(chǎn)生一個恒定磁場，由于慣性作用繼續(xù)按原方向旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子繞組與恒定磁場磁力線相切感應電動勢和電流，該電流再與磁場相互作用，在轉(zhuǎn)子繞組上產(chǎn)生電磁力，并對轉(zhuǎn)軸形成電磁轉(zhuǎn)矩，與轉(zhuǎn)速n反向，起制動作用，如圖7-14(b)所示。如果電動機拖動的是反抗性轉(zhuǎn)矩負載，則在電磁轉(zhuǎn)矩

和負載轉(zhuǎn)矩的制動作用下，電機減速運行，直到時，轉(zhuǎn)子不切割磁力線，感應電動勢和電流為零，7.3三相異步電動機的制動第7章三相異步電動機的電力拖動制動過程結束。在制動過程中，電力拖動系統(tǒng)原來儲存的機械能(動能)被電機轉(zhuǎn)化為電能消耗在轉(zhuǎn)子的電阻上，因此這種制動稱為能耗制動。圖7-14三相異步電動機的能耗制動

(a)接線圖；(b)制動原理圖7.3三相異步電動機的制動第7章三相異步電動機的電力拖動反接制動的特點是電動機的旋轉(zhuǎn)磁場方向與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向相反，電動機的電磁轉(zhuǎn)矩方向與轉(zhuǎn)速方向相反，成為制動轉(zhuǎn)矩。實現(xiàn)反接制動的方法有以下兩種：1）定子兩相反接制動定子兩相反接制動的接線如圖7-15（a）所示。制動前，接觸器觸頭閉合，斷開，電動機正向旋轉(zhuǎn)，機械特性如圖7-15(b)所示，電機穩(wěn)定運行于曲線1的A點。反接制動時，斷開

，合上

。由于定子繞組兩相反接,定子電流相序改變，旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向改變，電磁轉(zhuǎn)矩的方向也隨之改變，變?yōu)橹苿有再|(zhì)。其機械特性變?yōu)閳D7-15(b)中曲線2，對應的同步轉(zhuǎn)速變?yōu)椤?.3.2反接制動7.3三相異步電動機的制動第7章三相異步電動機的電力拖動圖7-15三相異步電動機定子兩相反接制動(a)接線圖；（b）機械特性7.3三相異步電動機的制動第7章三相異步電動機的電力拖動處于電動狀態(tài)的三相異步電機，在轉(zhuǎn)向不變條件下，由于某種原因，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n大于同步轉(zhuǎn)速，即，電動機就進入回饋制動狀態(tài)要實現(xiàn)電動機的轉(zhuǎn)速超過同步轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)子必須依靠外力作用，即轉(zhuǎn)軸上必須輸入機械功率。由于，，轉(zhuǎn)子電流的有功分量為7.3.3回饋制動電磁轉(zhuǎn)矩方向與轉(zhuǎn)速方向相反，說明電機處于制動狀態(tài)。電動機從電網(wǎng)吸取無功功率建立磁場。電動機的機械功率7.3三相異步電動機的制動第7章三相異步電動機的電力拖動圖7-16三相異步電動機正向回饋制動機械特性圖

7-17三相異步電動機反向回饋制動機械特性7.3三相異步電動機的制動第7章三相異步電動機的電力拖動（2）下放重物時的回饋制動——反向回饋制動改變定子電源相序的反接制動下放重物，機械特性如圖7-17所示。A點是電動機提升重物的工作點，定子兩相反接瞬間，定子旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速為，工作點由A點移到B點，電動機經(jīng)過反接制動過程和反向電動加速過程，最后在位能負載作用下反向加速并超過同步轉(zhuǎn)速，直到D點保持穩(wěn)定運行。即勻速下放重物。過程就是回饋制動過程，回饋制動過程中，，與反向，機械特性是第三象限反向電動狀態(tài)特性曲線在第四象限的延伸，所以也稱這種回饋制動為反向回饋制動。7.3三相異步電動機的制動第7章三相異步電動機的電力拖動改變電動機參數(shù)進行調(diào)速稱為電氣調(diào)速。三相異步電動機運行時的轉(zhuǎn)速為可見，要調(diào)節(jié)異步電動機的轉(zhuǎn)速，可從以下幾個方面入手：1．變極調(diào)速，通過改變電動機定子繞組的磁極對數(shù)來改變同步轉(zhuǎn)速2．變頻調(diào)速，通過改變電動機所接電源的頻率來改變同步轉(zhuǎn)速3．變轉(zhuǎn)差率調(diào)速，保持同步轉(zhuǎn)速不變，改變轉(zhuǎn)差率進行凋速，包括改變定子電壓、轉(zhuǎn)子串電阻和轉(zhuǎn)子串電動勢(串級調(diào)速)。7.3三相異步電動機的制動第7章三相異步電動機的電力拖動（1）變極調(diào)速的原理在保持電源頻率不變的條件下，改變電動機定子繞組的極對數(shù)，電動機的同步轉(zhuǎn)速發(fā)生變化。變極調(diào)速的優(yōu)點是設備簡單、運行可靠、機城特性硬、損耗小，采用不同連接方法可以得到恒轉(zhuǎn)矩或恒功率調(diào)速特性，滿足不同生產(chǎn)機械的要求。缺點是只能分級調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，而且只有二個或三個轉(zhuǎn)速，平滑性差，另外，多速電動機體積大，價格高。對不需要平滑調(diào)速的場合，變極還是一種較為經(jīng)濟的調(diào)速方法。7.4.1變極調(diào)速7.3三相異步電動機的制動第7章三相異步電動機的電力拖動當極對數(shù)一定時，三相異步電動機的同步轉(zhuǎn)速與定子電源的頻率，成正比，改變，可以改變同步轉(zhuǎn)速，達到調(diào)速的目的。（1）變頻調(diào)速時的頻率與電壓之間的關系三相異步電動機定子每相電壓，每極氣隙磁通量為7.4.2變頻調(diào)速7.4.3變轉(zhuǎn)差率調(diào)速7.4三相異步電動機的調(diào)速第7章三相異步電動機的電力拖動1)在基頻以下調(diào)速時，保持不變，即恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。2）在基頻以上調(diào)速時，頻率從基頻向上增高，但是電壓卻不能比額定電壓大，最大保持。把基頻以下和基頻以上兩種情況結合起來，可以得到如圖7-18所示的電動機變頻調(diào)速控制特性。圖曲線1為無電從補償時的控制特性，曲線2為有電壓補償時的控制特性。圖7-18異步電動機變頻調(diào)速控制特性7.4三相異步電動機的調(diào)速第7章三相異步電動機的電力拖動變轉(zhuǎn)差調(diào)速包括改變定子電壓、轉(zhuǎn)子電路串電阻和轉(zhuǎn)子電路串電動勢(串級調(diào)速)調(diào)速。（1）轉(zhuǎn)子回路串電阻調(diào)速繞線型異步電動機轉(zhuǎn)子串電阻后和不變化，增大，機械特性變軟，如圖7-19所示。由于轉(zhuǎn)子串電阻后最大電磁轉(zhuǎn)矩不支，由機械特性的實用表達式可得7.4.3變轉(zhuǎn)差率調(diào)速7.4三相異步電動機的調(diào)速第7章三相異步電動機的電力拖動7.4.3變轉(zhuǎn)差率調(diào)速

圖7-19繞線異步電動機轉(zhuǎn)子申電阻調(diào)速的機械特性7.4三相異步電動機的調(diào)速第7章三相異步電動機的電力拖動（3）繞線轉(zhuǎn)子電動機的串級調(diào)速串級調(diào)速就是在繞線異步電動機的轉(zhuǎn)子回路串入一個與轉(zhuǎn)子電動勢頻率相同、相位相同或相反的附加電動勢，改變附加電動勢的大小和相位來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的一種調(diào)速方法。

圖7-22三相異步電動機串級調(diào)速原理圖7.4三相異步電動機的調(diào)速第7章三相異步電動機的電力拖動2）改變定子電壓調(diào)速改變異步電動機定子電壓時的機械特性如圖7-20所示。調(diào)壓調(diào)速既不是恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速也不是恒功率調(diào)速，它最適用于轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)速降低而減小的負載，如通風機類負載，也可用于恒轉(zhuǎn)矩負載，最不適用于恒功率負載。圖7-20三相異步電動機降壓調(diào)速機械特性

圖7-21高轉(zhuǎn)差率電動機改變定子電壓時的機械特性7.4三相異步電動機的調(diào)速第7章三相異步電動機的電力拖動圖7-23串級調(diào)速時的機械特性7.5三相異步電動機的建模與仿真第7章三相異步電動機的電力拖動三相異步電動機也被稱作感應電動機，當其定子側(cè)通入電流以后，部分磁通將穿過短路環(huán)，并在短