模块三异步电机ppt课件

1、模块三 交流异步电动机 模块三 交流异步电动机 模块三 交流异步电动机三相异步电动机的根本任务原理和构造三相异步电动机的根本任务原理和构造 三相异步电机主要用作电动机，拖动各种消费机械。构造简单、制造、运用和维护方便，运转可靠，本钱低，效率高，得以广泛运用。但是，功率因数低、起动和调速性能差。交流异步电动机三相异步电动机的电力拖动三相异步电动机的电力拖动模块三 交流异步电动机第一单元第一单元三相异步电动机的原理与构造三相异步电动机的原理与构造模块三 交流异步电动机模块三 交流异步电动机下面是它主要部件的拆分图。下面是它主要部件的拆分图。 右图是一台三相鼠笼型异步电右图是一台三相鼠笼型异步电动机

2、的外形图。动机的外形图。模块三 交流异步电动机1.1 三相异步电动机的构造一、定子部分一、定子部分定子铁心：由导磁性能很好的硅钢片叠成定子铁心：由导磁性能很好的硅钢片叠成导磁部分。导磁部分。定子绕组：放在定子铁心内圆槽内定子绕组：放在定子铁心内圆槽内导电部分。导电部分。机座：固定定子铁心及端盖，具有较强的机械强度和刚度。机座：固定定子铁心及端盖，具有较强的机械强度和刚度。二、转子部分二、转子部分转子铁心：由硅钢片叠成，也是磁路的一部分。转子铁心：由硅钢片叠成，也是磁路的一部分。转子绕组：转子绕组： 1 1鼠笼式转子：转子铁心的每个槽内插入一根鼠笼式转子：转子铁心的每个槽内插入一根裸导条，构成一

3、个多相对称短路绕组。裸导条，构成一个多相对称短路绕组。2 2绕线式转子：转绕线式转子：转子绕组为三相对称绕组，嵌放在转子铁心槽内。子绕组为三相对称绕组，嵌放在转子铁心槽内。三、气隙三、气隙定、转子之间的空气隙定、转子之间的空气隙转轴及轴承：支撑转子转轴及轴承：支撑转子模块三 交流异步电动机模块三 交流异步电动机模块三 交流异步电动机定子三相绕组的构造完全定子三相绕组的构造完全对称，普通有对称，普通有6 6个出线端个出线端U1U1、U2U2、V1V1、V2V2、W1W1、W2W2置于机座外部的接线盒内，置于机座外部的接线盒内，根据需求接成星形根据需求接成星形Y Y或三角形或三角形，如下图。，如下

4、图。也可将也可将6 6个出线端接入控个出线端接入控制电路中实现星形与三角制电路中实现星形与三角形的换接。形的换接。模块三 交流异步电动机模块三 交流异步电动机鼠笼型转子鼠笼型转子铁心和绕组铁心和绕组构造表示图构造表示图三相绕线型三相绕线型转子构造图转子构造图模块三 交流异步电动机模块三 交流异步电动机按转子构造分：按转子构造分：绕线型异步电动机绕线型异步电动机鼠笼型异步电动机鼠笼型异步电动机模块三 交流异步电动机如使磁极以如使磁极以n1的速度逆时针的速度逆时针旋转，构成一个旋转磁场，旋转，构成一个旋转磁场，转子导体就会切割磁力线而转子导体就会切割磁力线而感应电动势。在感应电动势感应电动势。在感

5、应电动势的作用下，导体中就有电流的作用下，导体中就有电流流通。载流导体在磁场中将流通。载流导体在磁场中将遭到电磁力的作用，从而构遭到电磁力的作用，从而构成电磁转矩，使转子以成电磁转矩，使转子以n的速的速度旋转起来。度旋转起来。nn1)这也是这也是异步的由来。异步的由来。1.2 三相异步电动机的根本任务原理演示：一、根本任务原理一、根本任务原理模块三 交流异步电动机U1U2V1V2W1W2旋转磁场的产生旋转磁场的产生规定：电流由线圈的首端流入、末端流出为正，规定：电流由线圈的首端流入、末端流出为正，反之为负。流入端用反之为负。流入端用 表示，流出用表示，流出用 表示。表示。模块三 交流异步电动机

6、NSNSNSNS模块三 交流异步电动机旋转磁场的转向：旋转磁场的转向：由上分析各个瞬间磁场变化可以看出，当通入三相绕组由上分析各个瞬间磁场变化可以看出，当通入三相绕组中电流的相序为中电流的相序为iuiu iv iv iwiw，旋转磁场在空间是沿绕，旋转磁场在空间是沿绕组始端组始端U U V V W W方向旋转，即按顺时针方向旋转。假方向旋转，即按顺时针方向旋转。假设把通入三相绕组的电流相序变为设把通入三相绕组的电流相序变为iu iu iw iw iviv，那，那么旋转磁场将按逆时针方向旋转。么旋转磁场将按逆时针方向旋转。由此可见，旋转磁场的转向是由通入三相绕组中电流由此可见，旋转磁场的转向是由

7、通入三相绕组中电流相序决议的。相序决议的。旋转磁场的转速旋转磁场的转速(同步转速同步转速n1：pfn1160取决于电源频率取决于电源频率f1)和旋转磁场的和旋转磁场的磁极对数磁极对数p，即，即模块三 交流异步电动机U2U1W2V1W1V21nn1.1.电生磁：三相对称绕组通入电生磁：三相对称绕组通入三相对称电流产生圆形旋转磁三相对称电流产生圆形旋转磁场。场。2.2.磁生电：旋转磁场切割磁生电：旋转磁场切割转子导体感应电动势和电转子导体感应电动势和电流。流。3.3.电磁力：转子载流导体电磁力：转子载流导体在磁场作用下受电磁力作在磁场作用下受电磁力作用，构成电磁转矩，驱动用，构成电磁转矩，驱动电动

8、机旋转，将电能转化电动机旋转，将电能转化为机械能。为机械能。转动原理转动原理模块三 交流异步电动机11nnsn转子未转动时，转子未转动时，;s,n10 电机理想空载时，电机理想空载时，.s,nn01 作为电动机，转速在作为电动机，转速在10n范围内变化，转差率在范围内变化，转差率在0 01 1范围内变。范围内变。 负载越大，转速越低，转差率越大；反之，转差率越小。负载越大，转速越低，转差率越大；反之，转差率越小。转差率的大小可以反映电机的转速大小或负载大小。电机的转转差率的大小可以反映电机的转速大小或负载大小。电机的转速为：速为：11n = (- s)n 额定运转时，转差率普通在额定运转时，转

9、差率普通在0.010.010.060.06之间，即电机转速之间，即电机转速接近同步速。接近同步速。 同步转速与转子转速之差与同步转速的比值称为转差同步转速与转子转速之差与同步转速的比值称为转差率，用率，用s s表示，即：表示，即：对分析电机运转对分析电机运转有重要意义哦！有重要意义哦！转差率转差率模块三 交流异步电动机异步电机的三种运转形状异步电机的三种运转形状根据转差率的大小和正负根据转差率的大小和正负, ,异步电机有三种运转形状异步电机有三种运转形状机械能转变为电机械能转变为电能能电能和机械能变电能和机械能变成内能成内能电能转变为机电能转变为机械能械能能量关系制动制动制动制动驱动驱动电磁转

10、矩转差率转速外力使电机快速外力使电机快速旋转旋转外力使电机沿磁外力使电机沿磁场反方向旋转场反方向旋转定子绕组接对定子绕组接对称电源称电源实现发电机发电机电磁制动电磁制动电动机电动机形状形状10 n n0n n10 s1s0s模块三 交流异步电动机二、二、 异步电动机的铭牌和主要系列异步电动机的铭牌和主要系列1.1.型号型号例例: :铭牌铭牌型号、额定值和有关技术数据模块三 交流异步电动机模块三 交流异步电动机2.2.额定值额定值)VkV(UN或或额额定定电电压压额定运转形状时加在定额定运转形状时加在定子绕组上的线电压子绕组上的线电压. .220D/380Y220D/380Y)kW(PN额额定定

11、功功率率额定条件下转轴上额定条件下转轴上输出的机械功率。输出的机械功率。)A(IN额额定定电电流流在额定运转形状下流在额定运转形状下流入定子绕组的线电流入定子绕组的线电流.min)/r(nN额额定定转转速速额定运转时电额定运转时电动机的转速动机的转速.Nf额定频率加在定子绕组上加在定子绕组上电压的允许频率电压的允许频率绝缘等级绝缘等级电机内部一切绝缘资料电机内部一切绝缘资料允许的最高温度等级允许的最高温度等级定额电机额定运转电机额定运转时的继续时间时的继续时间防护等级防护等级提示电机防止杂物提示电机防止杂物与水进入的才干与水进入的才干噪声量及震动量噪声量及震动量模块三 交流异步电动机对中、小容

12、量的低压异步电动机，通常定子三相绕组的六个对中、小容量的低压异步电动机，通常定子三相绕组的六个出线头都引出，这样可根据需求灵敏地接成出线头都引出，这样可根据需求灵敏地接成“Y Y形或形或“D D形。形。U1 V1 W1U1 V1 W1W2 U 2 V2W2 U2 V2D结合结合Y结合结合3.3.接线接线 采用哪种接线方式取决于相绕组能接受的电压设计值和电源电压而定。模块三 交流异步电动机主要系列主要系列Y系列：普通用途的小型笼型异步电机系列：普通用途的小型笼型异步电机YR系列：绕线型三相异步电机系列：绕线型三相异步电机YD系列：变极多速三相异步电机系列：变极多速三相异步电机YQ系列：高起动转矩

13、异步电机系列：高起动转矩异步电机YZ和和YZR系列：起重和冶金用三相异步机系列：起重和冶金用三相异步机YB系列：防爆式笼型异步电机系列：防爆式笼型异步电机YCT系列：电磁调速异步电机系列：电磁调速异步电机Y2和和Y3系列：是系列：是Y系列的晋级换代产品系列的晋级换代产品模块三 交流异步电动机单 元 小 结定子部分定子部分定子铁心定子铁心定子绕组定子绕组机座及端盖机座及端盖转子部分转子部分转子铁心转子铁心转子绕组转子绕组转轴及轴承转轴及轴承气隙气隙构造：构造：任务原理：任务原理：三相对称绕组中通入三相对称电流产生圆形旋转磁场；转子导体切割旋转磁场感应电动势和电流；转子载流导体在磁场中遭到电磁力的

14、作用，从而构成电磁转矩，驱使电动机转子转动。铭牌和主要系列铭牌和主要系列模块三 交流异步电动机第二单元第二单元三相异步电动机的电力拖动三相异步电动机的电力拖动模块三 交流异步电动机本单元首先讨论三相异步电动机的机械特性，然后以机械特性为实际根底，分析研讨三相异步电动机的起动、制动和调速等问题。2.1 三相异步电动机的机械特性三相异步电动机的机械特性2.2 三相异步电动机的起动三相异步电动机的起动2.3 三相异步电动机的制动三相异步电动机的制动2.4三相异步电动机的调速三相异步电动机的调速模块三 交流异步电动机2.1 三相异步电动机的机械特性 三相异步电动机的机械特性是指电动机的转速n与电磁转矩

15、Tem之间的关系，即n=f(Tem)。由于电机的转速n与转差率s之间存在一定的关系，所以异步电动机的机械特性通常用 表示。) s ( fTem 22022221)(sXRsRCUT电磁转矩与电动机参数之间的关系可用下式表示：电磁转矩与电动机参数之间的关系可用下式表示：C C：是与电动机构造和电源频率有关的常数。：是与电动机构造和电源频率有关的常数。R2R2：为转子绕组电阻；：为转子绕组电阻；X20X20为转子静止时的感抗；通常也为常数。为转子静止时的感抗；通常也为常数。模块三 交流异步电动机对应的转差率对应的转差率smsm称为临界转差率称为临界转差率可求得：可求得： 三相异步电动机的机械特性

16、曲线)(emTfn20212XUCTm202XRsmNmTTT 最大转矩最大转矩Tm :Tm :过载才干：过载才干：22022221XRRCUTst 起动转矩：起动转矩：起动转矩倍数：起动转矩倍数：NststTTk 模块三 交流异步电动机1. 1. 固有机械特性固有机械特性固有机械特性是指电动机在额定电压和额定频率下，按规固有机械特性是指电动机在额定电压和额定频率下，按规定的接线，定、转子电路不外接阻抗时的机械特性。定的接线，定、转子电路不外接阻抗时的机械特性。几个特殊点：几个特殊点：起动点起动点A:A:01emstn,s,TT 最大转矩点最大转矩点B:B:mmemmnn ,ss ,TT 额定

17、运转点额定运转点C C：NmemNnn ,ss ,TT 同步运转点同步运转点D D：100emnn ,s,T sn0nNsNnmsm10TNTstTmT emABCDn1异步电动机的机械特性也分固有机械特性和人为机械特性模块三 交流异步电动机2. 2. 人为机械特性人为机械特性 人为机械特性是指人为改动电源参数或电动机参数而得人为机械特性是指人为改动电源参数或电动机参数而得到的机械特性。到的机械特性。snsm10TLUN0TstTmTemn10.8UN0.64Tst0.64Tm 下降后, 和 均下降, 但 不变。1UmTstTms 假设电机在额定负载下运转, 下降后, 下降, 增大,转子电流因

18、 增大而增大,导致电机过载。长期欠压过载运转将使电机过热，减少运用寿命。1Uns22sEsE 降压时的人为机械特性降压时的人为机械特性模块三 交流异步电动机串电阻后串电阻后, , 、 不变，不变， 增大。增大。nmTms在一定范围内添加电阻，可以在一定范围内添加电阻，可以添加添加 。当。当 时时 ，假，假设再添加电阻，设再添加电阻， 减小。减小。stT1ms stmTT stT 串电阻后，机械特性线性段斜率变大，特性变软。串电阻后，机械特性线性段斜率变大，特性变软。 除了上述特性外，还有改动电源频率、极对数等人为机械特性。1 0TstTmTems n0n1smR2TstsmR2+Rs转子回路串

19、对称电阻时的人为机械特性转子回路串对称电阻时的人为机械特性模块三 交流异步电动机2.2 三相异步电动机的起动 起动指电动机接通电源后由静止形状加速到稳定运转形状的过程.对电动机的起动性能要求：1起动电流要小，以减小对电网的冲击。2起动转矩要大，以加速起动过程，缩短起动时间。一、三相笼型异步电动机的起动一、三相笼型异步电动机的起动两种起动方法：直接起动和降压起动两种起动方法：直接起动和降压起动模块三 交流异步电动机1. 直接起动直接起动直接起动就是将电动机直接起动就是将电动机定子绕组直接接到额定定子绕组直接接到额定电压的电源上起动电机，电压的电源上起动电机，故又称全压起动。故又称全压起动。这种起

20、动方法最简单，这种起动方法最简单，不需求复杂的起动设备，不需求复杂的起动设备，但是它的起动性能恰好但是它的起动性能恰好与所要求的相反，即起与所要求的相反，即起动电流大，而起动转矩动电流大，而起动转矩不大不大适用于小容量电动机起动适用于小容量电动机起动7.5KW以下以下模块三 交流异步电动机降压起动的目的是限制起动电流。起动时经过起动设备降压起动的目的是限制起动电流。起动时经过起动设备使加到电机定子绕组上的电压小于额定电压，待电机转使加到电机定子绕组上的电压小于额定电压，待电机转速上升到稳定值后，再使定子绕组接受额定电压，保证速上升到稳定值后，再使定子绕组接受额定电压，保证电机在额定电压下稳定任

21、务。电机在额定电压下稳定任务。2. 降压起动降压起动Y Y降压起动降压起动只适用于正常运转时定子绕组为三角形衔接的电动机起动接线原理图如以下图起动接线原理图如以下图模块三 交流异步电动机起动时起动时 Y Y接；运转时接；运转时接。接。13stYstTT 起动电流关系:Y- Y- 降压起动多用降压起动多用于空载或轻载起动于空载或轻载起动13stYstII 起动转矩关系:特点：起动设备简单，操作特点：起动设备简单，操作方便，但仅适用于角形衔接方便，但仅适用于角形衔接的电动机。起动转矩也减小。的电动机。起动转矩也减小。模块三 交流异步电动机NstSUIZ 直接起动时的起动电流：直接起动时的起动电流：

22、11NstSsUUIZkZ 降压后二次侧起动电流：降压后二次侧起动电流：1211NststsUIIkk Z 变压器一次侧电流：变压器一次侧电流：21ststIIk 电网提供的起动电流减小倍数：电网提供的起动电流减小倍数：21ststTTk 起动转矩减小的倍数：起动转矩减小的倍数：自耦变压器普通有三个分接头可供选用。自耦变压器普通有三个分接头可供选用。自耦变压器降压起动自耦变压器降压起动模块三 交流异步电动机二、三相绕线型异步电动机的起动二、三相绕线型异步电动机的起动 在转子回路中串联适当的电阻,既能限制起动电流，又能增大起动转矩。 为了有较大的起动转矩、使起动过程平滑，应在转子回路中串入多级对

23、称电阻，并随着转速的升高，逐渐切除起动电阻。-称为电阻分级起动转子回路串电阻起动转子回路串电阻起动模块三 交流异步电动机 电动机由a点开场起动，经bcdef gh，完成起动过程。起动过程起动过程T1：称为最大加速转矩，普通取：称为最大加速转矩，普通取T10.70.85TmT2：称为切换转矩，普通取：称为切换转矩，普通取T21.1 1.2TL模块三 交流异步电动机频敏变阻器是一铁损很大的三相电抗器频敏变阻器是一铁损很大的三相电抗器 起动时，S2断开，转子串入频敏变阻器,S1闭合，电机通电开场起动。起动时起动时, , ,频敏变阻器铁损大频敏变阻器铁损大, ,反反映铁损耗的等效电阻映铁损耗的等效电阻

24、 大大, ,相当于转相当于转子回路串入一个较大电阻。随着子回路串入一个较大电阻。随着 上升上升, , 减小减小, ,铁损减少铁损减少, ,等效电阻等效电阻 减小减小, ,相当于逐渐切除相当于逐渐切除 , ,起动终起动终了了,S2,S2闭合，切除频敏变阻器，转子闭合，切除频敏变阻器，转子电路直接短路。电路直接短路。 21ff n2fmRmR转子串频敏变阻器起动转子串频敏变阻器起动模块三 交流异步电动机2.3 三相异步电动机的制动一、一、 能耗制动能耗制动实现：制动时，实现：制动时，S1S1断开断开, ,电机脱离电机脱离电网，同时电网，同时S2S2闭合闭合, ,在定子绕组中在定子绕组中通入直流励磁

25、电流。通入直流励磁电流。+UNS模块三 交流异步电动机 直流励磁电流产生一个恒定的磁场，因惯性继续旋转的转子切割恒定磁场，导体中感应电动势和电流。感应电流与磁场作用产生的电磁转矩为制动性质，转速迅速下降，当转速为零时，感应电动势和电流为零，制动过程终了。 制动过程中，转子的动能转变为电能耗费在转子回路电阻上能耗制动。NS模块三 交流异步电动机nT emA0n1C1B23 对笼型异步电动机,可以增大直流励磁电流来增大初始制动转矩 。 对绕线型异步电动机,可以增大转子回路电阻来增大初始制动转矩 。 能耗制动广泛用于要求平稳准确能耗制动广泛用于要求平稳准确停车的场所；也广泛运用于矿井提停车的场所；也

26、广泛运用于矿井提升及起重运输机械等场所，用来限升及起重运输机械等场所，用来限制重物下降的速度。制重物下降的速度。模块三 交流异步电动机1. 1. 电源两相反接的反接制动电源两相反接的反接制动二、二、 反接制动反接制动实现：将电动机电源两相反接可实现反接制动。实现：将电动机电源两相反接可实现反接制动。机械特性由曲线机械特性由曲线1 1变为曲线变为曲线2 2，任务点由，任务点由AB CAB C，n=0,n=0,制动过程终了。制动过程终了。绕线式电动机在定子两相绕线式电动机在定子两相反接同时反接同时, ,可在转子回路串可在转子回路串联制动电阻来限制制动电联制动电阻来限制制动电流和增大制动转矩流和增大

27、制动转矩 , ,曲线曲线3 3。模块三 交流异步电动机2.2.倒拉反转的反接制动倒拉反转的反接制动条件条件: : 适用于绕线式异步电动机带位能性负载下放重物时，适用于绕线式异步电动机带位能性负载下放重物时， 以获得稳定的下放速度。以获得稳定的下放速度。实现：在转子回路串联实现：在转子回路串联适当大电阻适当大电阻RBRB。电机任务点由电机任务点由AB AB CC，n=0n=0，制动过程，制动过程开场，电机反转，直开场，电机反转，直到到D D点。在第四象限点。在第四象限才是制动形状。才是制动形状。模块三 交流异步电动机三、回馈制动三、回馈制动实现：电动机转子在外力作用下，使实现：电动机转子在外力作

28、用下，使nn1.nn1.1.下放重物时的回馈制动下放重物时的回馈制动Tem+Tem模块三 交流异步电动机 回馈制动形状实践上就是将轴上的回馈制动形状实践上就是将轴上的机械能转变成电能并回馈到电网的异机械能转变成电能并回馈到电网的异步发电机形状。步发电机形状。 在下放开场时，在下放开场时，|n|n1|n|n1|n|n1|，电磁转矩改动方向成为制动转，电磁转矩改动方向成为制动转矩，因此限制了转速继续升高，直到矩，因此限制了转速继续升高，直到D D点坚点坚持稳定运转，匀速下放重物。在这个过程持稳定运转，匀速下放重物。在这个过程中，电动机将机械能变为电能回馈送给电中，电动机将机械能变为电能回馈送给电网

29、网回馈制动。回馈制动。为了限制下放速度，转子回路串入为了限制下放速度，转子回路串入的电阻值不应太大，或不串电阻的电阻值不应太大，或不串电阻模块三 交流异步电动机2.2.变极或变频调速过程中的回馈制动变极或变频调速过程中的回馈制动电机机械特性曲线电机机械特性曲线1 1，运转于，运转于A A点。点。电机任务点由电机任务点由A A变到变到B B，电磁转矩，电磁转矩为负，为负， ，电机处于回馈制，电机处于回馈制动形状。动形状。1Bnn 当电机采用变极添加极数或变当电机采用变极添加极数或变频降低频率进展调速时，机械频降低频率进展调速时，机械特性变为特性变为2 2。同步速变为。同步速变为 。1n 回馈制动

30、经济性能好，但只需特定形状时才回馈制动经济性能好，但只需特定形状时才干实现制动，且只能限制转速，不能制停。干实现制动，且只能限制转速，不能制停。模块三 交流异步电动机2.4 三相异步电动机的调速由异步电动机的转速公式由异步电动机的转速公式116011fnn (s)(s)p 可知，异步电动机有以下三种根本调速方法：可知，异步电动机有以下三种根本调速方法：1 1改动定子极对数改动定子极对数 调速。调速。p2 2改动电源频率改动电源频率 调速。调速。1f3 3改动转差率改动转差率 调速。调速。s模块三 交流异步电动机一、一、 变极调速变极调速1. 1. 变极原理变极原理变极调速只用于笼型电动机。变极

31、调速只用于笼型电动机。以以4 4极变极变2 2极为例：极为例：U U相两个线圈，顺向串联，定子绕组产生相两个线圈，顺向串联，定子绕组产生4 4极磁场极磁场2p=42p=4模块三 交流异步电动机反向串联和反向并联，定子绕组产生反向串联和反向并联，定子绕组产生2 2极磁场极磁场2p=22p=2 可见，变极原理就是：可见，变极原理就是： 使定子每相的一半绕组中的电使定子每相的一半绕组中的电流改动方向，就可改动极对数流改动方向，就可改动极对数模块三 交流异步电动机2. 2. 三种常用变极接线方式三种常用变极接线方式Y反并反并YY，2p-pY反串反串Y，2p-pYY，2p-p留意：当改留意：当改动定子绕

32、组动定子绕组接线时，必接线时，必需同时改动需同时改动定子绕组的定子绕组的相序，以保相序，以保证电机转向证电机转向不变不变模块三 交流异步电动机3. 3. 变极调速时允许输出变极调速时允许输出 允许输出时是指坚持电流为额定值条件下，调速前、后电动机轴上输出的功率和转矩。 1 1Y-YYY-YY结合方式结合方式Y-YYY-YY后后, ,极数减少一半极数减少一半, ,转速增大一倍转速增大一倍, ,即即 ，坚持每，坚持每一绕组电流为一绕组电流为 , ,那么输出功率和转矩为那么输出功率和转矩为2YYYnn NI2YYYYYYPPTT 可见，Y-YY结合方式时，电动机的转速增大一倍，允许输出功率增大一倍，

33、而允许输出转矩坚持不变，所以这种变极调速属于恒转矩调速，它适用于恒转矩负载。模块三 交流异步电动机 2 2-YY-YY结合方式结合方式-YY-YY后后, ,极数减少一半极数减少一半, ,转速增大一倍转速增大一倍, ,即即 ，坚持，坚持每一绕组电流为每一绕组电流为 , ,那么输出功率和转矩为那么输出功率和转矩为2YYnn NI1 150 58YYYYP.PT.T 可见，-YY结合方式时，电动机的转速增大一倍，允许输出功率近似不变，而允许输出转矩近似减少一半，所以这种变极调速属于恒功率调速，它适用于恒功率负载。 同理可以分析，正串同理可以分析，正串Y-Y-反串反串Y Y结合方式的变极调速属恒功结合

34、方式的变极调速属恒功率调速。率调速。模块三 交流异步电动机4. 4. 变极调速时的机械特性变极调速时的机械特性Y-YY结合方式结合方式22mYYmYmYYmYstYYstYssTTTT -YY结合方式结合方式2323mYYmmYYmstYYstssTTTT 变极调速时，转速成倍变化，调速的平滑性较差,但具有较硬的机械特性,稳定性好, 既可用于恒功率负载又可用于恒转矩负载，所以对于不需求无级调速的消费机械，如金属切削机床、通风机、升降机等都采用多速电动机拖动。模块三 交流异步电动机二、变频调速二、变频调速 当转差率s变化不大时，电动机的转速n根本与电源频率f1正比，延续调理电源频率，可以平滑地改

35、动电动机的转速。但是单一调理电源频率，将导致电动机运转性能的恶化。因此，为了使电动机能坚持较好的运转性能，要求在调理频率f1的同时 ，改动定子电压U1。 所以要实现异步电动机的变频调速，必需有可以同时所以要实现异步电动机的变频调速，必需有可以同时改动电压和频率的供电电源。改动电压和频率的供电电源。 随着电力电子技术开展，已出现了各种性能良好、任务可靠随着电力电子技术开展，已出现了各种性能良好、任务可靠的变频调速电源安装，所以目前变频调速得到了广泛的运用。的变频调速电源安装，所以目前变频调速得到了广泛的运用。模块三 交流异步电动机 变频器本身价钱较贵， 但它可以在较大范围内实现较平滑的无极调速，

36、 且具有硬的机械特性， 是一种较理想的调速方法。模块三 交流异步电动机变频调速的特点变频调速的特点1)1)机械特性根本平行，属硬特性，调速范围宽，转机械特性根本平行，属硬特性，调速范围宽，转速稳定性好。速稳定性好。2) 2) 运转时运转时s s小，转差功率损耗小，效率高。小，转差功率损耗小，效率高。3)3)可以延续调理，能实现无级调速。可以延续调理，能实现无级调速。优点：具有良好的调速性能。优点：具有良好的调速性能。缺陷：需一套性能优良变频电源。缺陷：需一套性能优良变频电源。运用：冶金，化工，机械制造业，采矿等。运用：冶金，化工，机械制造业，采矿等。模块三 交流异步电动机三、变转差率调速三、变

37、转差率调速1. 1. 绕线转子电动机的转子串接电阻调速绕线转子电动机的转子串接电阻调速 绕线电动机的转子回路串绕线电动机的转子回路串接对称电阻时的机械特性接对称电阻时的机械特性 从机械特性看，转子串电从机械特性看，转子串电阻时，同步速和最大转矩不变，阻时，同步速和最大转矩不变，但临界转差率增大。当恒转矩但临界转差率增大。当恒转矩负载时，电机的转速随转子串负载时，电机的转速随转子串联电阻的增大而减小。联电阻的增大而减小。模块三 交流异步电动机2. 2. 绕线转子电动机的串级调速绕线转子电动机的串级调速在绕线转子电动机的转子回路在绕线转子电动机的转子回路串接一个与转子电动势串接一个与转子电动势 同

38、同频率的附加电动势频率的附加电动势 。sE2adEadE经过改动经过改动 的幅值和相的幅值和相位，也可实现调速，这就位，也可实现调速，这就是串级调速。是串级调速。模块三 交流异步电动机 改动电动机的电压时，改动电动机的电压时，机械特性为机械特性为3. 3. 调压调速调压调速 调压调速既非恒转矩调速，也非恒功率调速，它最适用于转矩随转速降低而减小的负载，如风机类负载，也可用于恒转矩负载，最不适用恒功率负载。模块三 交流异步电动机M3NSnTnMTffTnM磁极电枢（b）工作原理电磁转差离合器可控整流生产机械（a）结构示意滑差电机结构示意图和工作原理4. 4. 电磁调速异步电动机电磁调速异步电动机

39、 是由电磁滑差离合器与异步电动机构成的一种无是由电磁滑差离合器与异步电动机构成的一种无级调速电动机级调速电动机模块三 交流异步电动机交流变频控制技术1变频调速原理 过去传统的调速方式是由晶闸管直流电动机传动系统所组成，但直流电动机本身存在一些固有的缺陷：直流电动机造价高、维护任务量大；受运用环境制约条件多；最高速度和容量都有一定限制等。交流调速系统具有构造简单、本钱低廉、节能、高精度和呼应快速等突出优点，现已广泛运用在工业、交通运输、家用电器等各个领域。 交流电动机分为同步电动机和异步电动机，异步电动机又分为笼型异步电动机和绕线转子异步电动机。对于同步电动机，其转速为： n = 60 f /

40、p式中, p为电动机的极对数；f为电动机的定子电源频率。 而对于异步电动机，其转速为： n = 60 f1 - s/ p式中, s为电动机的转差率。 从上式可以看出，改动极对数p、转差率s和电源频率f都可以进展调速。对于同步电动机来说，运转中改动极对数p会引起失步；对于异步电动机来说，改动极对数p是有级调速。改动转差率s大部分是耗能调速，唯有改动电源频率调速是交流电动机较为理想的调速方式。 模块三 交流异步电动机交流变频控制技术 但是只改动电源频率并不能使交流电动机得到经济可靠的运转，缘由是异步电动机是铁磁构造。对于任何具有铁磁构造的电气设备，只需使它的磁通坚持为额定值，才干使铁磁资料得到充分利用，对于异步电动机，有如下的关系式： U E = 4.44 f N KW 式中, U为定子相电压；E为定子电动势；f为定子电源频率；N为定子每相绕组的匝数；KW为绕组系数；为异步电动机的每极气隙磁通。 在变频调速时，为了得到所需的电磁转矩，使电动机的铁磁资料得到充分利用，应尽能够地使气隙磁通恒定为额定磁通。由上式可知，为坚持气隙磁通近似不变，在调理定子电源频率f时必需同时改动定子电压U ，即Uf = 常数。为此，用于交流