三相异步电动机拖动（课件）—《电机与电气控制技术》同步教学（北京理工大学出版社）

三相异步电动机的机械特性 5.1 首 页 本章重点 第5章 三相异步电动机的电力拖动 本章内容 三相异步电动机的起动 5.2 三相异步电动机的制动 5.3 三相异步电动机的调速 5.4 小结 5.5 第5章 三相异步电动机拖动 内容提要： 本章介绍三相异步电动机机械特性的特点及参数表达式和实用表达式，讨论三相异步电动机的固有机械特性和人为机械特性，阐述三相异步电动机的起动、调速和制动的各种方法、特点和应用。 返 回 第5章 三相异步电动机拖动 1. 机械特性的特点、表达式 3. 三相异步电动机的常用起动方法、特点和适用范围 重点： 2. 三相异步电动机的人为机械特性 返 回 4. 三相异步电动机的各种调速方法、原理和应用 5. 三相异步电动机的各种制动方法、原理和应用 第5章 三相异步电动机拖动 第5章 三相异步电动机拖动 三相异步电动机的机械特性 一、机械特性表达式 三相异步电动机的机械特性是指在定子电压、频率和参数固定的条件下电动机的转速 与电磁转矩 之间的关系，即 电磁转矩有三种表示形式： 物理表达式、参数表达式、实用表达式 1、物理表达式 式中： ---异步电动机的转矩常数 ——异步电动机每极磁通 第5章 三相异步电动机拖动 ---转子电流 ---转子电路的功率因数 物理表达式的几点讨论： 1.三相异步电动机的电磁转矩T是由主磁通和转子电流相互作用产生的 2.T和气隙磁通以及转子电流的有功分量成正比； 第5章 三相异步电动机拖动 2、参数表达式 异步电动机的机械特性参数表达式： 第5章 三相异步电动机拖动 式中： ---定子相数 ---磁极对数 ---定子相电压 ---电源频率 ---定子电阻和漏抗 ---折算到定子侧的转子电阻和漏抗 第5章 三相异步电动机拖动 机械特性分析： 第一象限： 均为正，此时电动机处于电动运行状态。 第二象限： 此时电动机处于发电机运行状态。 第四象限： 此时电动机处于电磁制动运行状态。 第5章 三相异步电动机拖动 4个特殊点： （1）额定工作点B （2）起动点A 时的启动电流，所对应的转矩为启动转矩。 分析启动转矩的表达式可知： 1） 2） 启动转矩体现了电动机带载起动的能力。 只有当 时，电动机才能启动 3） 在一定范围内，Tst正比于r2ˊ，故绕线 电机可采用转子串电阻起动的方法以 增大Tst。 启动转矩倍数 第5章 三相异步电动机拖动 （3）同步转速点H H点对应的转速为理想空载转速，即同步转速 。 此时， 电动机定子电流为空载电流。 第5章 三相异步电动机拖动 （4）最大转矩点（临界转差率点）P 电机带动最大负载的能力。 注：式中，“＋”号对应电动状态； “一”号对应发电状态。 第5章 三相异步电动机拖动 分析Sm、Tm表达式可得出结论如下： ①Tm正比于U12，说明Tm对电压波动非常敏感； ②Sm与r2ˊ成正比，T m与r2ˊ无关； ③Sm、Tm均与（x1+x2ˊ）成反比。 为了保证电动机不会因短时过载而停转， 一般电动机都具有一定的过载能力。 注：一般电机取λT ＝1.6～2.2， 起重、冶金电机取λT ＝2.2～2.8。 第5章 三相异步电动机拖动 3、实用表达式 机械特性的实用表达式： 第5章 三相异步电动机拖动 二、固有机械特性 固有机械特性是指异步电动机工作在额定电压及额定频率下，电动机按规定的接线方法接线，定子及转子电路中不外接电阻（电抗或电容）时所获得的机械特性曲线 。 三相异步电动机的固有机械特性 s n 0 nN sN nm sm 1 0 TN Tst Tmax Tem A B C D 1）起始点A； 2）额定工作点C； 3）同步转速点D； 4）最大转矩点B。 第5章 三相异步电动机拖动 第5章 三相异步电动机拖动 s n sm 1 0 TL UN 0 Tst Tmax Tem n1 A 0.8UN 0.64Tst 0.64Tmax 三、人为机械特性 （1）降低定子端电压时的人为特性 r2+Rs3 Tst2 sm2 r2+Rs2 Tst1 sm1 r2+Rs1 1 0 Tst Tm Tem s n 0 n1 sm r2 第5章 三相异步电动机拖动 （2）转子回路串接对称电阻时的人为特性 1 0 Tm Tem sm s n 0 n1 Tm’ xst sm’ 第5章