《异步电机拖动》课件.ppt

*******************异步电机拖动系统异步电机广泛应用于工业生产和日常生活中,具有结构简单、维护方便、可靠性高等优点。了解其驱动系统的工作原理对于应用和维护至关重要。课程目标掌握异步电机的基本原理了解异步电机的工作原理、结构特点和分类。掌握三相异步电机的性能分析和应用。学习异步电机的控制技术掌握异步电机的启动、调速和节能等控制方法。熟悉软启动器和变频器的工作原理及应用。提高异步电机维护水平学习异步电机的故障诊断和维护保养知识,提高电机系统的可靠性和使用寿命。优化异步电机驱动系统掌握异步电机驱动系统的设计优化方法,提高系统的能源利用效率。异步电机概述异步电机是电力系统中应用最广泛的电动机之一,广泛应用于工业生产、家用电器等领域。它采用交流电源供电,通过电磁感应的原理实现电能向机械能的转换。与直流电机相比,异步电机结构简单、可靠性高、维护成本低,并且功率可由几瓦到几兆瓦不等,在工业应用中备受青睐。异步电机的结构三相异步电机主要由转子和定子两部分组成。定子是固定不动的部分,由定子铁芯和定子绕组构成。转子是可以在定子内部自由转动的部分,由转子铁芯和转子绕组组成。通过定子绕组产生的旋转磁场能够驱动转子旋转,从而产生机械动力。异步电机的工作原理转子磁场产生当三相电源给定子绕组供电时,会产生一个旋转的磁场。该磁场会切割转子,从而在转子中感应出电流。转矩产生转子上感应的电流会与旋转磁场相互作用,产生电磁转矩,使转子开始转动。同步转速转子转速会逐渐接近同步转速,但实际转速会略低于同步转速,产生滑差。异步电机的分类11.根据转子绕组结构异步电机可分为:笼型异步电机和绕线型异步电机。22.根据相数异步电机可分为:单相异步电机和三相异步电机。33.根据转子旋转速度异步电机可分为:常速异步电机和变速异步电机。44.根据电压等级异步电机可分为:低压异步电机和高压异步电机。三相异步电机的特性三相异步电机具有优异的转矩特性、较高的效率和功率因数等优点,是工业生产中广泛应用的电机类型。以上数据反映了典型三相异步电机的主要性能指标。三相异步电机的转速特性转速随负载变化而发生变化同步转速由电机定子的电磁转速决定,与频率和极对数有关滑差转子实际转速与同步转速之差,反映了电机工作时的负载状态三相异步电机的转速特性反映了电机转速与负载之间的关系。同步转速由定子电磁转速决定,转子实际转速随负载变化而发生变化。滑差则表示转子与同步转速的差异,反映了电机的负载状态。三相异步电机的转矩特性10N·m最大转矩1500rpm额定转速95%最高效率5S大转矩启动时间三相异步电机的转矩特性是其重要性能指标之一。它描述了转矩随转速变化的规律。最大转矩表示电机能提供的最大机械功率，额定转速是电机最高效率点的转速。大转矩启动可以帮助电机快速达到额定转速。这些参数对电机的工作特性和应用场景有重要影响。三相异步电机的效率特性如图所示,三相异步电机的效率随负载率的增加而提高,当负载率达到75%以上时,效率可超过90%。这是因为在满载或近满载时,电机的铜耗和铁耗相对较小,从而可以获得较高的效率。合理选用电机、适当的负载可提高整个系统的能源利用效率。三相异步电机电路模型等效电路异步电机可以用一个等效电路来描述其工作原理。该等效电路包括绕组电阻、漏抗和励磁支路等关键参数。阻抗模型基于等效电路可以建立异步电机的阻抗模型，用于分析电机的工作特性和性能。矢量控制模型采用矢量控制技术可以精确控制异步电机的转矩和转速。矢量控制模型是实现这种精确控制的数学基础。三相异步电机的试验方法1电机试验检测电机各项性能指标2开路试验确定空载电压和空载损耗3短路试验测定短路电流和短路损耗4负载试验测定电机的转矩、效率等对三相异步电机进行全面的性能试验是非常必要的,通过不同的试验方法可以全面了解电机的各项性能指标,为电机的选型和使用提供重要依据。三相异步电机的励磁特性励磁原理三相异步电机的励磁是通过三相绕组产生的旋转磁场来实现的。磁场的强度和转速决定了电机的输出功率。无负载特性在无负载时,电机只消耗励磁功率和铁耗功率,转子上感应的电压和电流很小。饱和特性当电机负载增大时,磁路会进入饱和状态,这会导致磁通量和励磁电流的增加。调制特性通过调节励磁电压或电流,可以控制三相异步电机的输出功率和转速,实现电机的调速。三相异步电机的启动特性1直接启动电网直接接入电机2降压启动通过降压装置逐步提升电压3软启动采用软启动器进行平滑启动4变频启动借助变频器调整频率实现平滑启动三相异步电机的