三相異步電動機(jī)的起動和調(diào)速ppt課件
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,電機(jī)學(xué)多媒體課件系列,第三篇 異 步 電 機(jī),第十章 三相異步電動機(jī)的起動和調(diào)速,1,目 錄,第十章 三相異步電動機(jī)的起動和調(diào)速 10.1 起動電流和起動轉(zhuǎn)矩 10.3 籠型異步電動機(jī)的起動 10.4 籠型異步電動機(jī)的調(diào)速 10.5 繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)的起動和調(diào)速 10.6 單相異步電動機(jī),2,異步電動機(jī)的起動性能: 1. 起動電流倍數(shù) KI 2. 起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù) Kst 3. 起動時間 4. 起動時能量消耗與發(fā)熱 5. 起動設(shè)備的簡單性和可靠性,第一節(jié) 起動電流和起動轉(zhuǎn)矩,→小好,→大好,3,起動:從靜止加速到工作轉(zhuǎn)速的過程 要求:起動時有較大起動轉(zhuǎn)矩,較小起動電流,異步電動機(jī)直接起動時,Ist很大,n=0、s=1,根據(jù)簡化等效電路得:,--很大,4,異步電動機(jī)直接起動時,起動轉(zhuǎn)矩較?。?n=0、s=1,c1=1,則:,5,改善起動性能的方法:,6,第三節(jié) 異步電動機(jī)的起動,負(fù)載性質(zhì)、供電系統(tǒng)的容量 起動頻繁程度、用戶對起動的要求,一、起動方法選擇依據(jù),1.負(fù)載性質(zhì)對起動方式的要求,曲線1:Tst要大 曲線2:Tst可以較小 曲線3:Tst小,隨n增加,T增加,7,2.供電系統(tǒng)的容量對起動方式的影響,供電容量比異步電動機(jī)的容量大得多 起動電流所造成的電壓降落不致影響同一電網(wǎng)上的其它電氣設(shè)備的正常工作,且非頻繁起動,供電變壓器的容量與異步電動機(jī)容量相差不大 則應(yīng)采取其它措施以限制起動電流,電網(wǎng)容量,電機(jī)額定功率,8,二、籠型異步電動機(jī)的降壓起動,降壓起動方法 起動時,施加低于額定值的定子電壓。電動機(jī)的轉(zhuǎn)速上升到接近額定轉(zhuǎn)速后,再切換到額定電壓下運(yùn)行。 特點(diǎn): 起動電流下降 起動轉(zhuǎn)矩下降 應(yīng)用: 適用于對起動轉(zhuǎn)矩要求不高的場合,如風(fēng)機(jī)、離心泵等,9,1. 自耦變壓器降壓起動,設(shè)直接起動時:Ist、Tst 自耦變壓器的變比為:ka,10,2. 丫-? 起動,適用于在正常運(yùn)行時定子繞組按三角形連接的電機(jī)。 起動時,使定子繞組為星形連接,待轉(zhuǎn)速上升到額定轉(zhuǎn)速后,再換接成三角形連接。,Ist和Tst均減少為1/3 (思考:Tst為何減為1/3?),11,3. 延邊三角形換接降壓起動,12,4. 定子串電抗器或電阻起動,串電抗器起動:I’st=Ist/k、T’st=Tst/k2,--簡單,但起動性能效果較差,串電阻降壓:電阻消耗能量,電機(jī)效率低,13,三、線繞型異步電動機(jī)的起動,轉(zhuǎn)子回路中通過集電環(huán)串入附加電阻,限制起動電流,提高起動轉(zhuǎn)矩。 起動后把附加電阻切除,使正常運(yùn)行有較高效率。 線繞轉(zhuǎn)子電機(jī)啟動性能好,1、轉(zhuǎn)子回路串電阻分級起動,14,自動、無級的減小r2,Tst不變→起動過程平穩(wěn)、迅速 結(jié)構(gòu)簡單,運(yùn)行可靠,維護(hù)方便,應(yīng)用廣泛。,2.轉(zhuǎn)子回路串頻敏變阻器起動,起動:s=1,f2=f1,pFe大→Rm大 加速:n↑→s↓→f2↓=sf1→ pFe ↓→Rm ↓ 正常運(yùn)行時:sN≈0.01-0.05,f2很小→ pFe可略,Rm ≈0,15,異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速:,第四節(jié) 異步電動機(jī)的調(diào)速,(1)改變供電電源的頻率f (2)改變電動機(jī)的極對數(shù)p ——(僅適用于籠型) (3)改變轉(zhuǎn)差率s:改變外施電壓U1 在轉(zhuǎn)子外串附加電阻 在轉(zhuǎn)子外串附加電動勢,異步電動機(jī)的調(diào)速方法:,16,一、變頻調(diào)速,改變f1→改變n(無級調(diào)速:n可連續(xù)調(diào)節(jié)) 變頻調(diào)速時,通常希望電動機(jī)的主磁通?m保持不變,因?yàn)樵龃?m將引起磁路過分飽和,激磁電流大大增加,功率因素降低。如?m太小,則電機(jī)容量得不到充分利用 U1≈E1=4.44 f1N1KN1Φm → 當(dāng)U1/f1=常數(shù), Φm不變,17,機(jī)械特性曲線,恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速,18,二、變極調(diào)速(籠型),定子繞組需有特殊的繞法,使繞組的極對數(shù)能隨外部接線的改變而改變。屬于有級調(diào)速,具有兩種不同轉(zhuǎn)速的電動機(jī)稱為雙速電動機(jī)。 變極調(diào)速一般適用于籠型異步電動機(jī) (其轉(zhuǎn)子極對數(shù)可自動改變) 變極電機(jī)定子繞組的繞制有兩種方法: 1.雙繞組變極 2.單繞組變極,19,1.雙繞組變極,定子上有兩套極對數(shù)不同相互獨(dú)立的繞組,每次運(yùn)行只用其中一套 繞組設(shè)計較方便,但材料利用率較差,很少使用。,20,2.單繞組變極,一套定子繞組,通過不同接法構(gòu)成不同極對數(shù) 變極電動機(jī)為鼠籠式轉(zhuǎn)子,它的轉(zhuǎn)子可以隨著定子極對數(shù)的改變而自動改變極對數(shù)。,21,,三相繞組變極的兩種接法,1)低速時Δ,高速時YY 2)低速時Y ,高速時YY,22,三、改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速,帶恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載時: 當(dāng)外施電壓U1下降為額定值的x倍時,s增加原有值的1/x2倍,但sk不變,Tmax下降。 普通鼠籠電機(jī)sN很小,則n調(diào)節(jié)范圍很窄,調(diào)速性能差。 帶恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載時不適宜采用降壓調(diào)速方法。(繞線型可通過轉(zhuǎn)子外串電阻改變調(diào)速性能),1、降壓調(diào)速,23,帶變轉(zhuǎn)矩負(fù)載時: 異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子電阻大,穩(wěn)定運(yùn)行區(qū)域較寬 如果帶風(fēng)機(jī)、泵類機(jī)械,其負(fù)載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速平方成正比,即TL=kn2 采用調(diào)壓調(diào)速可以獲得較大的調(diào)速范圍,有明顯的節(jié)能效果,TL,24,轉(zhuǎn)子銅耗增大,輸出功率下降,效率也隨之降低。 機(jī)械特性變軟,負(fù)載變化時轉(zhuǎn)速將發(fā)生顯著變化.,帶恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載時:,2、轉(zhuǎn)子外串附加電阻調(diào)速(繞線型),25,3、轉(zhuǎn)子外串附加電動勢調(diào)速(繞線型),當(dāng)轉(zhuǎn)子回路串入與轉(zhuǎn)子電動勢sE2頻率相同而相位相反的附加電動勢Ef后,轉(zhuǎn)子電流I2:,剛串入Ef時,I2↓ →T↓TL →s↑ →I2↑ →T↑ →直到T=TL →n不變(但已比原來的小) 調(diào)速范圍小,功率因數(shù)低,用于大功率繞線異步電動機(jī),26,作業(yè),10-2 10-3 10-4,27,在單相供電條件下,繞組磁勢為脈振磁勢,波形為梯形波,第二節(jié) 單相異步電動機(jī),28,電機(jī)總的電磁轉(zhuǎn)矩Tem=Tem++Tem-,29,單相異步電動機(jī)的Tem-s曲線,1、n=0,s+=s-=1時,合成轉(zhuǎn)矩Tem++Tem-=0 ,電機(jī)無起動轉(zhuǎn)矩,2、若s+或s-不為1時,合成轉(zhuǎn)矩不為零,也就是說,單相異步電機(jī)雖無起動轉(zhuǎn)矩,但一經(jīng)起動,就轉(zhuǎn)動不止,30,二、單相電動機(jī)的分類,1、分相式電動機(jī),(1)電阻分相式電動機(jī),(2)電容分相式電動機(jī),2、罩極式電動機(jī),31,- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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