电工电子技术课件叶淬第三版第六章.ppt

3. 改变电源频率 f1 调速 变频调速 f1 f1 n 0 T Tm f1 nN TN nN nN f1 f1 f1 由 U1=4.44 f1N1K1? 为保证?不变，在调整 电源频率 f1 时, 应同时 调整电源电压U1。 A. 大范围无级平滑调速； B. 调速后机械特性平行，带负载能力(硬度)不变； 特点 C. 需要专门的变频调速设备，且成本较高。 * 一、 转矩平衡 第三节 三相异步电动机的电磁转矩机械特性 负载产生的转矩为阻转矩---TL 电磁力产生的转矩为主转矩---T TTL n TTL n T=TL n达到稳定 即:n会随着T的变化而变化,从而去适应不同的负载。 二、电磁转矩 1、每极磁通 其中 每极磁通就是每相定子的最大磁通 常数 每极磁通 转子电流 转子电路的 ：转子感应电动势的频率 ：转子线圈匝数 取决于转子和旋转磁场的相对速度 2、转子电流和功率因数 假设转子不动， R1 R2 i1 u1 e1 e? 1 e2 e? 2 转子功率因数 ? E2 R2 jX2 ? E?2 其中 I2 cos? 2 cos? 2 I2 0 S 1 将其中参数代入： 得到转矩公式 3、转矩公式的推导 三、机械特性 根据转矩公式 1 0 n0 T n 得特性曲线： 转矩特性 T= f (S) 机械特性 n = f (T) 三个重要转矩 n0 T n 额定转矩 ： 电机在额定电压下，以额 定转速 运行，输出额 定功率 时，电机转轴 上输出的转矩。 1、 （牛顿?米） nN → S↑ 直到 T = T2 电机稳定运行在新的 转速下,工作于d点 则 : n↓ → T↑ n 0 n1 T a b c Tst Tm T2 d n nN TL=TN d a b 段为稳定运行区, 电动机工作在稳定运行区时, 具有自适应能力。例如, 原来在额定负载下稳定运行(工作于d点), ′ 若负载转矩突然增大为 T2′, T2’ TN ， 电动机的自适应负载能力 电动机的电磁转矩可以随负载的变化而自动调整， 这种能力称为自适应负载能力。 n =(1– S)n1 此过程中 时, 电源提供的功率自动增大。 自适应负载能力是电动机区别于其它动力机械的重要特点。（如：柴油机当负载增加时，必须由操作者加大油门，才能带动新的负载。） 如果 电机将会 因带不动负载而停转。 最大转矩 ： 2、 电机带动最大负载的能力。 T 求解 Sm= –— R2 X20 最大转矩对应的转差率称临界转差率Sm n0 n 1 0 Tm Sm S T 0 Tm Sm 1 R2 当X20不变时,临界转差率Sm随R2增大而增加。 Sm=R2 /X20 Sm ′ Sm ″ R2 ″ R2 R2 R2 ″ ′ 不同转子电阻的转矩特性 结论： Tm ? U12 Tm 与 R2无关 Sm与 U1无关 R2 ′ R2增大 Tm Sm U1 不同电源电压的转矩特性 S T 0 1 U1 U1 U1 ? ? Tm U1 ′ ′ Tm U1 ? ? U1 过载系数： 三相异步机 工作时，一定令负载转矩 ，否则电机将停转。致使 注意： （1）三相异步机的 和电压的平方成正比，所 以对电压的波动很敏感，使用时要注意电压的变化。 （2） 电机严重过热 其中 则 S T 0 1 Tst Tm Sm U1↓→ Tst?? R2↑→ Tst↑ R2 ′ R2 U1 ′ U1 起动转矩 ： 3 、 电机起动时的转矩。 n 0 n1 T a b c Tst Tm nN TN 分析起动过程 d 当TstTN 时, 电机起动 在cb段 n↑→S↓T↑→ba段 在ba段 n↑→S↓T↓→T=TL TL =TN (在d点) ? st? Tst ? TN 一般 ? st? 1.0 ? 2.2 特殊 ? st? 2.2 ? 2.8 起动转矩倍数 体现了电动机带载起动的能力。 负载转矩 TLTst ,不能起动, 可空载或轻载起动 负载转矩 TLTst ， 可带负载起动 机械特性和电路参数的关系 和电压的关系 结论： ? 和转子电阻的关系 R2的 改变 ： 鼠笼式电机转子导条的金属材料不同，线绕式电机外接电阻不同。 令：