电拖第二十三次课.ppt

第 十章 异步电机的电力拖动 10.1 三相异步电动机的机械特性 10.2 电力拖动系统的运行状态 第 十一章 异步电机的起动与制动 11.1 三相异步电动机的起动 11.1 三相异步电动机的起动 * * 10.1 三相异步电动机的机械特性 一、电磁转矩公式 1. 电磁转矩的物理公式 Pe = m2 E2 I2 cos?2 E2 = 4.44 f1 kw2N2Φm T = Pe Ω0 60Pe 2πn0 = T = CTΦm I2 cos?2 ※ 转矩常数: p Pe 2πf1 = 4.44 pm2kw2N2 2π CT = 2. 电磁转矩的参数公式 R2 s Pe = m1 I22 p Pe 2πf1 T = p m1 2πf1 = R2 s I22 利用简化等效电路: I2 = (R1+ )2 + (X1+ X2 )2 √ U1 R2 s T = p m1 2πf1 (R1+ )2 + (X1+ X2 )2 U12 R2 s R2 s sM =± √R12 + (X1+ X2 )2 R2 ◆ 临界转差率： ◆最大（临界）转矩： TM =± 2〔±R1 + √R12 + (X1+ X2 )2〕 U12 p m1 2πf1 ● 电动状态取 “ + ”，发电状态取 “－”。 ● R1 ＜＜ (X1 + X2 ) sM≈± R2 X1+ X2 TM≈± p m1U12 4πf1 ( X1+ X2) ◆ 结论: ① T ∝U12 ， sM 与 U1 无关; ② sM∝R2，TM 与 R2无关。 3. 电磁转矩的实用公式 T = + + 2sM 2TM (1 + sM ) sM s R1 R2 s sM R1 R2 T = + 2TM sM s s sM 忽略 R1 ： O T s 二、固有机械特性 当 U1 、f1、R2、X2 = 常数时： T = f (s ) n = f (T) —— 转矩特性 —— 机械特性 当 U1L = U1N 、f1 = fN，且绕线型转子中 不外串电阻或电抗时，机械特性称为固有机械特性。 1 n0 T n O n0 T n O 1. 额定状态（N点） ※ 额定状态是指各个物理量都等于额定值的状态。 nN TN N TN = 9.55 PN nN ※ 额定状态说明了电动机长期运行的能力： TL≤TN， P2≤PN，I1≤IN （N?m） N点： n = nN ， s = sN ，T = TN ，P2 = PN。 2. 起动状态（ S 点） 对应：s = 1，n = 0 的状态——又称为堵转状态起动时： T = Tst， I1L = Ist n0 T n O Tst ——直接起动的能力。 ◆ 起动条件：(1) Tst TL(2) Ist＜线路允许值 ◆ 起动转矩倍数（笼型异步电动机）: S Tst Tst TN αst = ◆ 起动电流倍数: Ist IN αsc = nM TM 临界转速 3. 临界状态（M 点） TM TN αMT = n0 T n O M 对应：s = sM ，T = TM 的状态 ◆ 临界状态明了电动机 的短时过载能力。 ◆ 过载倍数： ◆ 临界转差率sM （由转矩的实用公式得出） sM = sN (αMT +√αMT2－1 ) = 2 ~ 2.2 sN = sM (αMT－√αMT2－1 ) ± 4. 回馈制动状态 n0 T n(s) O H sM TM sM TM s = n0－n n0 当：n＞n0 时， s＜0 ——回馈制动状态 | sM | = | sM | | TM | ＞| TM | n0 T n O 工作段 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。 a点→TL↑ 直至新的平衡 TL a TL a点 a T－TL ＜ 0 →n↓ ◆ 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。 →I2↑ →T↑ I1↑→P1↑ 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。 二、人为机械特性 1. 降低定子电压时的人为特性 UN 0.81TM 0.81Tst n0 T n O sM 0.9UN m1 R2 Ω0 s T = I22 1 sN I2N2