1、7-3 3相绕线式异步电动机的起动,7-4 3相异步电动机的调速方法,7-5 3相异步电动机的制动运行,7-3 3相绕线式异步电动机的起动,* 定子串电阻或电抗* 降压起动* 转子可串电阻* 转子可串频敏电阻,1. 转子外串电阻的人为机械特性,转子串电阻的人为机械特性是过(n1,0)的一簇直线，斜率正比于转子回路的电阻,2. 转子串电阻分段起动,分段起动时，,从 ab,再切换c,b点：,c点：,各级电阻成等比数列,起动级数设为m 各级电阻(相)为,3.转子可串频敏电阻,Exp:3相异步电动机，PN=44kW,nN=1435r/min, E2N=243V,I2N=110A,负载T=0.8TN,T
2、1=1.87TN, T2=TN。确定起动级数和各段电阻。,Exp：3相异步电动机，PN=30kW,nN=725r/min, E2N=257V,I2N=74.3A,负载TL=0.75TN, T1=1.8TN。求4级起动各级电阻。,7-4 3相异步电动机的调速方法,一、变极调速,1.变极调速原理,P=2,P=1,只要将两个半相绕组中的任何一个半相绕组的电流反向，即可将极对数增加或减少一半。,2.变极调速实现方法,安装2套极数不同的定子绕组改变定子绕组的接法：,Y-YY（恒转矩调速） -YY（恒功率调速）,-YY（恒功率调速）,Y-YY（恒转矩调速）,从接线图看出：,变极时，A、C相绕组是a1x1、
3、c1z1中电流反向，而B相绕组是b2y2中的电流反向。目的是保证变极前后基波磁势仍然对称。,为了保证变极前后，电机的转向不变，必须在变极的同时改变电源的相序。,3. 变极调速的机械特性,n,T,n0yy=2n0y Tmyy=2Tmy Tqyy=2Tqy Smyy=Smy,Y-YY,-YY,D,YY,Smyy,Smy,ny0,nyy0,n,T,Tqyy,Tqd,n0d=1/2n0yy Tmd=3/2Tmyy Tqd=3/2 Tqyy Smd=Smyy,4.对变极调速的评价,适用于鼠笼式异步电动机。,通过改变定子绕组的接法，使极对数成倍变化，鼠笼式异步电动机的转子极对数自动与定子绕组的极对数相等。
4、如果是绕线式，须相应改变转子绕组的接法，使转子极对数与定子绕组的极对数相等。,有级调速，档数有限。,优点：简单可靠成本低效率高机械特性硬适用于恒功率和恒转矩调速,二、变频调速,1. 恒磁通调速,变频电源输出电压的大小与其频率成正比的调节,2.过载能力保持不变的变频调速,可见，对恒转矩负载用变频调速：只要做到：,就可以保证变频调速时电机的过载能力不变，又可使主磁通保持不变， 因而 变频调速最适合于恒转矩负载,对恒功率负载:,可见：恒功率负载用变频调速时,要是过载能力不变，则主磁通改变要是主磁通不变，则过载能力改变,3. 变频调速的机械特性,ffN , 为了保持主磁通不变，u/f应为常数,为恒转矩
5、调速。,ffN , 如再保持u/f为常数，则电压太高。通常保持U不变，这样，随频率的增加，磁通减小，为弱磁调速,4. 变频调速的评价,平滑性好,效率高,机械特性硬,调速范围广,只要改变电压随频率的变化规律，可适应不同负载的要求,三、改变转差率调速,1、转子回路串电阻调速（用于绕线式异步电动机）,(1)同步转速n1不变 (2)同一转矩下，转差率与转子回路电阻成正比 (3)Tm不变 (4)串电阻越大，转速越低。,调速方法的特点 (1)简单、经济 (2)有级调速 (3)轻载调速范围小、 大负载调速范围大 (4)恒转矩调速 (5)低速损耗大、效率 低，不宜长期工作,2、串级调速（用于绕线式异步电动机）
6、,在绕线式感应电动机的转子回路串入一个与转子电势E2s同频率的附加电势Ef，改变Ef的大小与相位来调节电机转速与功率因数的方法。,概念：,实现：,关键是频率和相位可调的附加电源,整流,三相可控逆变器,U可视为附加电势，改变逆变角可改变U的值，从而达到调速目的。,特点：,平滑性好,效率高,机械特性硬,调速范围广，上下都可调,可改善功率因数,3、调压调速,恒转矩负载,风机类负载,特点：,机构简单，控制方便，价格便宜,调压装置可兼作起动设备,利用转速反馈可得到较硬的特性,与变极调速配合，可有较好的调速性能,用于高滑差电动机或转子串电阻的电动机,低速时，损耗加大，效率降低，电机过热,4、电磁转差离合器
7、调速,系统结构,工作原理,电磁调速感应电动机或滑差电机,机械特性,评价,设备简单，控制方便，运行可靠，无级调速。采用速度负反馈闭环控制可以或得较理想的调速性能。特性软，失控区，效率低,7-5 3相异步电动机的制动运行,三种制动状况：反接制动状态 回馈制动状态能耗制动状态,一、反接制动,1.转速反向的反接制动,提起重物时，用固有机械特性；下放时转子回路串入较大电阻Rf ，工作点由AB。,用于稳定下放位能性负载，损耗很大,2.定子2相反接的反接制动,机械特性曲线：,固有机械特性n1A，反接制动时转子回路串入较大电阻Rf，工作点由AB。电磁转矩与n反向转速下降，降到0时切断电源。否则，进入反向电动状
8、态，最后，对于反抗性负载，稳定在D点；对于位能性负载，稳定在E点,为了得到指定的初始制动转矩Ts，应串多大电阻？,制动过程：,求D 、 E的转速,定子2相反接的反接制动的用途可以用于迅速停车或反向优点：制动效果强缺点：能量损耗大，制动准确度差,二、回馈制动,回馈制动状态的特点是电动机转速高于同步速度，S0,在位能负载的作用下，电动机转速高于同步速度，即nn1,s0,回馈制动适用于高于同步速匀速下放重物,实现：,转向反向的回馈制动,转向不变的回馈制动,电车下坡,三. 能耗制动,*实现：断交流，通直流,*过程：制动时，定子两相绕组内通入直流电流，在定子内形成一固定磁场，当转子旋转时，其导体即切割此磁场，在转子中产生感应电动势及转子电流根据左手定则，可以确定出转矩的方向与电动机的转速方向相反，电动机产生的转矩为制动转矩 。,*机械特性曲线：,曲线1：直流电流、电机参数不变,曲线3：直流电流不变；电机转子外串电阻增加,曲线2：直流电流增加；电机转子外串电阻不变,*作用：,反抗性负载准确停车；位能性负载匀速下放,四象限运行状态： 1象限：正向电动机，s0 2象限：正向发电机，s0 4象限：反向发电机，s0,
