1,异步电动机稳态等效电路 。在三个假定条件下: ①忽略 间知时间被 ,(各电压电流量均为正弦量) ②忽略饱和(电感套数为常数) ③忽略铁损(忽略回略的电阻) 异步电动机的稳态模型可以用型等效电表示 图61异步电动机T型等效电略 -L、一定子每相感和新合到定子侧的 产生气主融通的 等效 图61异步电动机T型等效电略 转子相电流(折合到定子侧 忽略励磁电流(L>L。) 。简化等效电路的相电流 式中 G=1+&t@2 1 +化亿+ io L L 2,异步电动机的机械特性方程 T=- 3nU'R,s ◆异步电动机传递的电磁功率 P=31 2=0T a(sR,+R](L+L ◆同步机械角速度 2r60= 画出异步电动机机械特性曲线: 60 60m。, ◆异步电动机的电磁转矩(机械特性方程式) 机城特性曲线关键点: 3n,U2R,/s (1)当s=0即= +北+4 (同步转速),飞=0, 3n,U:R,s (2)当s=1即n=0, 0 @5R,+R+s2+L 飞=应(启动转矩)
3n U'R.s 网R+R+s所(L+L 转折点: 将机械特性方程式分母展开四以+见}+(+L 3n U'Rs 对求导,并令 亚=0可得: R+R+2R风+ ◆临界转差事:对应最大转矩的转差率为 3n UR's 网L+,+R+2RR+R ◆最大转矩,又称临界转矩为 (4)当很小时,忽略分母中含各项 3n,U 四R*R7+6 7、的 0 转矩近似与、成正比,机械特性近似为直线, T= 3n U'Rs ·机械特性曲线 +R+2sRR+soi(L+L) 3初,UR 异步电动机由额 4网(L+4+R+2sRR+R 定电压、额定频 T 率供电,且无外 (5)当s较大时,忽略分母中s的一次项和零次项 加电阻和电抗时 3n,U:R. 的机械特性方程 式,称作固有特 osR+aj(L+L 性或自然特性。 转矩近似与、成反比,机城特性是一段双曲线。 恒领时异步电的特性 6.1.2异步电动机调速方法 62异步电动机调压调速 由异步电动机的机械特性方程式 T=- 3n,UR's 。保特电源频率为额定须率, 只改变定子电压的调 @(R+R}+s@(么+] 速方法称作调压调速。 可知,能够改变的参数可分为类: 由于受电动机绝缘和磁路饱和的限制,定子电压 电动机参数、电源电压和电源频率(或角领率) 只能降低,不能升高,故又称作降压调速。 本章重点讲调压调速和变压变频调速 注意:每种调速方法的机械特性,工作效率!
6.2,1异步电动机调压调速的主电路 晶闸管交流调压器的主电路禁法有以下几种方式: 交跑 )不可逆电路 b句可逆电路 a)电机绕组Y联接时的三相分支双向电路 图64晶闸管交流调压器调速 电机正、反特远行时的主电路知图所示,正转时1”6品间管 工作:反转时1、4广10品阅管工作。另外,利用下国的电 路还可以实现电机的反接制动和能耗 b)电机绕组△联接时的三相△形双向电路 三相交流晶闸管调压器主电路接法 晶帽管交流调压调速系统正、反转和制动电略 T 3n 6.2.2异步电动机调压调速的特性 sR,+R+sg(L+广 1、调压调速机械特性: 变压时: T.=- 3n URs (sR+R)+s(L+ ◆理想空载(T:=·)转速保持为同步转速不变 U,可调 60f 八=n1= 。电磁转矩与定子电压的平方成正比
◆启动转矩(=1) ◆临界转差率保持不变 R 3n U2R 5m= T=- √R+L+L, a(R,+R+a L+L ◆临界转矩 3n,U ,随定子电压的减小而成平方比地下降。 2@R+√R+a7L+LwF ,随定子电压的减小成平方比地下降。 改变定子供电电压,可以得到不同的人为异步电动机机械特 性曲线,如图所示 但转矩负载特性 临界特矩随电压成平 转负特性 风机类负特性 不能 0.5 R R2+o (Lo +Lo) 2风+√+國+T 图65异步电动机调压调速的机械特性 图5异步电动机调压调速的机械符性 异步电动机调压调速性能变差原因分析 异步电动机的气隙磁通 。异步电动机以磁场能为媒介把电能转换成机械能 三相异步电动机定子每相电动势的有效值 。要从磁场入手分析输出转矩减小的原因 E。=4.44fN,kwDm ·直流电动机有独立励磁,可是异步电动机磁场怎么 分析? 忽略定子绕组电阻和漏磁感抗压降 U,≈E。=4.44fN,kx,D
异步电动机调压调速基本特征: ,交流力矩电机女+山,+可 。增加转子电阻值, 电动机同步转速保持额定值不变 临界转差率加大 %=%w-60 可以扩大恒转矩负 数下的调速范围 这种高转子电阻 。气隙磁通 .*444N 动机又称作度风 短电机。 缺点是机械特性较 随定子电压的降低而减小,属于慰调速。 软。 2、调压调速的效率 。转差功率为: 带恒转矩负载工作时,输入的电磁功率为 P=s以=507=, n。 p-oh-0L 叫、 T均为常数 转差功率随着转差率的加大而增加 口所以: 故输入的电磁功率恒定不变, 与转速无关。 ◆带恒转矩负载的降压调速就是靠增大转差功 率、减小输出功率来换取转速的降低。 喻出的机械功率为: P=g,1=0-@☑ ◆增加的转差功率全部消耗在转子电阻上,这就 是转差功率消耗型的由来。 速的下 ◆调压调速时速度越低效率越差。 晶闸管交流调压调速系统特点 6,23闭环控制的调压调速系统 婴求带恒转矩负戟的调压系统具有较大的调速范围时, 往往须采用带转速反馈的闭环控制系统】 主要悦点:钱路简单、调压装里体积小、价格低廉 1系统组成 使用维修方便: 上要触点:在低速运行时,电机的损耗大,电机发 立 热严重,效率也随之降低。 为了得到较好的调速精度和较宽的调速范围 通常采用带转速负反绩的闭环控制。 图7转速负反闭环控制的交流调压调速系续