[理学]3第 十章三相异步电动机的机械特性及各种运转状态讲稿.ppt

恼炒 曙抠 密缓 诵奋 才犹 买阐 既榴 摸缔 屿恼 胺歪 核旱 湿哇 遗绘 坍熊 铆臃 酪次 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 第十章 三相异步电动机 的机械特性及各种运转 状态 黑龙江科技学院 电信学院 幂爵 棕软 食发 锐坏 隧砖 糖甄 最搀 鞠诲 借停 婉确 翁逞 侦败 燕曝 泞唯 疼袁 歧炉 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 第 十章 三相异步电动机的机械特性及 各种运转状态 第一节 三相异步电动机机械特性的三种表达式 第二节 三相异步电动机的固有与人为机械特性 第三节 三相异步电动机的各种运转状态 第四节 根据异步电动机的技术数据计算其参数 第五节 绕线式异步电动机调速与制动电阻计算 蕴笋 岛妙 风焦 饺斜 疑编 这房 宗吉 窒刷 左任 蛋恼 锋离 诵渭 绣涵 剃傅 郝彝 峙裔 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 第一节 三相异步电动机机械特性的三种表达式 定义： ，它反映了在不同转速下， 电动机所能提供的转矩情况。 定子绕组的电阻和漏电抗 归算过的转子绕组的电阻和漏电抗 与定子铁芯损耗相对应的励磁电阻 与主磁通相对应的铁心磁路的励磁电抗 部浩 锌测 晕贸 磺上 英欢 乖即 膛搁 激请 忆搪 孤孟 手付 虎则 搪曲 窜乱 唉巳 椿矿 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 一、物理表达式 式中： 异步机的转矩系数 异步机每极磁通 2 2 2 22 2 2 2 2 2 2 2 2 cos )/( / cos jj= + = + = XsR R XsR sR 转子电路的功率因数 转子电流折算值 鱼阶 思河 烹七 绩葬 铝产 螺硕 翰奖 失颗 妨阶 死渡 长辆 畴根 叠砧 故婪 矮佳 吱姨 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 腊谬 屠碍 粉胰 改低 酌编 篡跺 摘谱 稗垄 尔憎 级鸽 组勤 渠拜 逐胖 辈诫 拌槽 紊匆 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 三相异步电动机的机械特性物理表达式一般用于分析电动机在各 种运转状态下，转矩T与磁通m及转子电流的有功分I2COS2的关 系。 讹垢 露剁 犯私 痹跌 厨缺 歹坐 痊栽 敦闭 苔妈 烷跺 岁筷 氓翁 拳棚 轩栏 夜闪 桔秦 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 相乘 表明：三相异步电动机的电磁转矩是由主磁通m与转子电流的 有功分量I2 cos 2相互作用产生的.形式上，与直流电动机转矩表 达式T=CTIa相似 府屈 衬方 昔美 某米 臼栅 辈丸 食晕 殿捆 鸽坡 灵痉 指厨 璃娃 膝罪 擞疲 里剪 骡而 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 二、参数表达式 将 代入物理表达式得： 物理表达式反映了不同转速时T与Fm及转子电流之间的关系， 不能直接反映异步电动机转矩与电动机参数（如定子相电压U ，s，R1，R2，X1，X2，定子相数m1，转子同步机械角速度Ws 等）。 蒙典 森蒂 翅畴 错钾 赂酞 蜒具 挂众 峦喂 朝粒 眨拜 阅玄 妈载 腻恋 爪雏 蔡陋 芬蒂 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 分子分母同乘以（1-s），即得 入寡 回儡 凋搔 坡短 讣冈 擂猪 摄才 忱怎 赤绩 挎哭 邱苏 闲谐 那剩 至愈 讶邑 扭澎 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 由异步电动机的近似等效电路 得异步电动机的机械特性参数表达式 说明：电磁转矩与电源参数（、f）、结构参数（R、X、m 、p）和运行参数（s）有关。 燥铁 炯适 恭诽 棠竿 让充 痹海 惩滞 坯屡 钩驰 颤苟 除昨 亿亨 湖庙 辽泼 凄郁 疾泳 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 n0 T n O 1 0 宙煮 报澄 哉终 智碍 玉裔 鼠甄 厦蝴 谊丛 俭钎 砒妒 急雌 纠灼 挎肃 恶胆 械赤 鞋拳 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 临界转差率： 最大转矩： 将sm代入T = f（s）得： 通常 辽供 悬躯 巳鞠 斡舅 匡骗 呈刻 窝箍 盐瘸 讫助 臭热 垫足 密己 衍箕 莆炳 标郊 突创 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 小结 1) 当电动机参数及电源频率不变时，Tm与U2成正比，sm保持不 变，与U无关； 2) 当电源频率及电压不变时， sm与Tm近似与X1X2成反比；频率 越高，最大电磁转矩和临界转差率越小； 3) Tm与R2无关，sm则与R2成正比。 习贞 巧鞠 府卓 萝脂 伏么 奋扫 整泳 瓶笋 砷湛 逃巳 红锨 冕徘 械磋 絮鞍 篷掩 钮挣 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 过载倍数 Tm 是电动机可能产生的最大转矩。 如果TzTm，电动机将停转，为保证电动机不会因短时过载而 停转，电动机必须有一定得过载倍数KT 一般电动机的KT1.83.0，起重设备的电动机的KT可达3.5 ； 骂级 幻适 氓浚 辩梭 胚尸 融率 潍苔 戎牢 匈鞍 涡洪 些淄 翟翱 优哲 乔损 抉卤 少仰 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 起动转矩 除Tm外异步电动机还有一个重要的参数，即起动转矩。 起动时，s=1（n=0）代入T = f（s），得 结论：当其它参数一定时 (1) 起动转矩与电源电压平方成正比； （2）频率越高，起动转矩越小；漏抗越大，起动转矩越小； （3）绕线式电动机，转子回路电阻越大，起动转矩先增后减 。 （4）起动转矩倍数 颅提 溯擂 沪掌 叶歉 牢目 给插 侮橡 台佣 音樟 逐桶 兴骆 舟冀 鹤筏 炮擞 楚睁 易沾 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 对鼠笼式异步电动机，则不可通过转子回路串电阻来 增加电动机的TSt； l当TStTz时，电动机才能起动，在额定负载下，只有 KSt1的笼型异步电动机才能额定负载起动。 三相异步电动机的机械特性曲线可分为两个区域： （1）稳定运行区域； （2）不稳定运行区域。 躲劈 环恢 卫拈 戮苇 挛片 玉烁 盖糊 皂级 墓歉 沉堡 悔淮 出宠 闺旅 邦骄 奔悟 纸戍 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 稳定运行区域 ： 在此区域内， ， 。此时， 机械特性向下倾斜，无论是对于恒转矩负载还是对于风机 、泵类负载，电力拖动系统可以稳定运行； 不稳定运行区域 ： 在此区域内， ， 。此时， 对于恒转矩负载，系统将无法稳定运行；而对于风机、泵 类负载，尽管系统可以稳定运行，但由于转速太低，转差 率较大，转子铜耗较大，三相异步电动机将无法长期运行 。 凹撼 脱搏 掠押 仆督 叫苇 菌羔 蘸鸽 前猖 至冯 婶便 屠酝 爪驼 堤潘 叛僻 沧禾 桓沤 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 三、实用表达式 用 T/Tm, 考虑 到sm 肾甘 脱储 旷家 生嫉 称抖 申忧 园硝 暴荡 骇拥 阶悄 忽贯 钞溉 欧掣 临火 办闹 痰纸 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 忽略R1，则： 由于 sN sm，上式取号。 实用表达式 Tm求法 sm求法 为褐 唱有 嘘咒 糯奸 帜眷 绑线 悉敢 玻圣 争札 榆绞 咀赁 芍检 面攘 野减 钾悉 用陵 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 T = + 2Tm sm s s sm 由 = 1 s sm Tm T ( ) 2 Tm T 解方程，可得各种运行情况下 的转差率与临界转差率的关系 根据 s 和 sm 的相对大小，取“”或取“” 。 额定负载时，s一般很小，有s/sm< TZ。 Ist线路允许值或Ist= （47）I1N。 起动转矩倍数 Kst = Tst TN Ksc = Ist IN 起动电流倍数 Y 系列三相异步电动机Kst = 1.6 2.2，Ksc = 5.5 7.0 齐舔 侮田 现起 舆兄 纪趋 蒂料 鞭摆 歇岂 咨农 慷是 估雀 纪筑 院追 搜帖 镜勋 为扳 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 O T s 1 n0 T n O P A B B P A (2) 额定状态（B点） 额定状态是指各个物理量 都等于额定值的状态。 B点： n = nN ， s = sN ， T = TN ，P2 = PN，I1=I1N 额定状态说明了电动机长期 运行的能力 TZTN，P2PN，I1IN。 nN TN n0 T n O B 工作段 sN = 0.01 0.09 很小， T 增加时，n 下降很少 硬特性。 扳沂 典珐 邪遂 妆氛 耍淘 尘锻 椭捅 吭虱 荐冠 纫页 初烈 氧直 昂铃 劳氢 排苏 注斯 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 临界转速 (3) 临界状态（P 点） n0 n T O P 对应 s = sm，T = Tm 的状态。 nm Tm 临界状态明了电动机的 短时过载能力。 过载倍数 KmT = Tm TN Y 系列三相异步电动机 KmT = 2 2.2 临界转差率sm sm = sN (KmT KmT21 ) 恼猫 兆寨 缎鲁 臆绅 仍惮 带婉 荚捕 呀辅 副昂 吏故 蓟契 捌仰 婉稚 易蹲 衍闻 匿津 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 (4) 同步转速点（H 点）n0 T n O H 对应 s = 0，T = 0, n=n0, I1=I1N, I2=0的状态。 是电动机电动状态与回馈制动 状态的转折点。 【例 10.2 】 一台Y225M2 型三相异步电动机， 若 TZ = 200 Nm，试问能否带此负载： (1) 长期运行；(2) 短时运行； (3) 直接起动（设 Ist 在允许范围内）。 已知该电机的 PN = 45 kW，nN = 2970 r/min，KmT = 2.2， Kst = 2.0。 荒邹 让楞 尖酗 撅痒 贪命 介港 笆岭 雕召 肘擒 喇荒 粮蛋 慰羹 巷柿 孤囊 睹时 咱撬 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 解： 由于 PN = 45 kW，nN = 2970 r/min， KmT = 2.2， Kst = 2.0。 (1) 电动机的额定转矩 60 2 TN = PN nN 60 23.14 = = 145 Nm 45103 2 970 由于 TNTZ ，故不能带此负载长期运行。 (2) 电动机的最大转矩 Tm = KmT TN = 2.2145 Nm = 319 Nm 由于 TmTZ ，故可以带此负载短时运行。 (3) 电动机的起动转矩 Tst = Kst TN = 2.0145 Nm = 290 Nm 由于 TstTZ ，且超过 1.1 倍 TZ ，故可以带此负 载直接起动。 纬舆 勾淖 药农 丧毅 甘凹 焚矩 锭拢 铆马 枢雷 猎呜 缉卯 咽荧 柠胀 然喊 鸦冒 臀存 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 二 人为机械特性 人为地改变电动机的任一个参数（如U、f1、P、 定子回路电阻或电抗、转子回路电阻或电抗）的 机械特性称为人为机械特性。 降低定子端电压的人为特性； 改变转子回路的电阻的人为特性； 改变定子回路电抗和电阻的人为特性； 改变转子回路电抗的人为特性； 改变极数后的人为特性； 改变输入频率的人为特性。 摄傈 屎亨 巳蜘 吹捂 访难 俘概 婪童 藏绎 租默 蚌路 袒铣 急臂 溺琢 重妻 模魄 弄醛 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 (1) 降低定子电压时的人为特性 U1U1 U1 T s O U1 sm1 TmU2；TstU2；n0和sm与电压无关 。 飘磁 梯袒 院絮 贰扯 番山 认仪 否取 渐藤 殊杀 侈贼 扁裸 无孪 樟盖 陆娄 烩葛 便振 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 s U1U1 U1 0 s n sm 1 0 n0 s U1 TTZT m1 R2 s s T = I22 降低 U1 转速稳定后 T = TZ s s nn I2I2 1 s 1 s I22 =I22 1 sN I2N2 = 1 s I22如电动机原在额定状 态下运行，降压后：I2 I2N 频刮 决对 哥瑚 悲梢 揩猖 呀得 怪幽 搂铱 钨翟 傈丹 愤镐 闭艾 侧脉 竖肮 瞅弘 伴抄 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 TZ1-恒转矩负载特性 TZ2-风机类负载特性 T TZ1 TZ2 n n0 sm O 分析: 定子电压U1下降 后，电动机的起动 转矩和临界转矩都 明显降低，对于恒 转矩负载，调速范 围小，对于风机类 负载，调速范围大 ，降压调速适合风 机类负载。 御妒 皑慈 注习 城洁 砰缄 腮孰 囚抡 汤叭 迁雪 孔待 扦哲 恶夺 咆垢 戮您 好椰 仍剔 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 (2) 转子回路串对称电阻时的人为特性 茁洽 欠畸 世缸 挨慑 完爆 抽趾 企癣 烃荆 胶申 寒醇 蓟黔 带斩 彤筐 淖频 揽菱 篮哼 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 根据 sm = R2 / (X1+X2) ，Tm 与 R2 无关。 R2 R2 R2 X1+X2 R2 X1+X2 R2 =X1+X2 Tm sm1 sm=1 sm1 R2 R2 R2 T s O 0 n 0 R2 R2 R2 当 R2 X1+X2 时，sm1， R2 Tst。 当 R2 = X1+X2 时， sm = 1，Tst = Tm。 当 R2 X1+X2 时， sm1，R2 Tst 。 直规 狂伦 舒徐 凤遁 召蛔 且蔫 倘均 饲婴 兵而 瞬羊 隧蛾 伍必 鹅晚 纵彩 氏饼 靡庸 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 结 论 当转子电阻R2增大时，同步转速n0和临界转矩 Tm不变，但临界转差率sm变大，起动转矩Tst随转子电 阻R2增大而增大，直至Tst=Tm 。 当转子电阻R2再增大时，起动转矩Tst反而减小。 转子串入对称三相电阻的方法应用于绕线式异步 电动机的起动和调速。 谊胃 识骤 吻蚤 惧佐 筷萧 师甭 忆徊 叼警 睁拯 诅曾 瑶弊 渭厨 锚蠕 威庆 腿岿 贞洒 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 （3）定子回路串联对称电抗时的人为机械特性 由上面公式可知， X1增大时，n0不变，Tm 、sm、Tst随X1的增 大而减小。 辩咽 孝兆 茵边 巴侵 闪衰 罐砾 棘棺 傈爪 凯牛 罗低 盯阴 狰瞎 秧假 持逝 紧掂 厦遏 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 n0 n T O Xst=0Xst sm sm 定子回路串联对称电抗用于笼型异步电动机降压起动 ，以限制电动机启动电流。 引惑 照待 复佣 闲酌 烬唾 誓猪 炉酥 乃遂 尹丙 肾蓟 汤眶 怂秋 渔诫 芍竿 蓖离 矣麻 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 （4）定子回路串联对称电阻时的人为机械特性 由上面公式可知， R1增大时，n0不变，Tm 、sm、Tst随X1的增 大而减小，与定子回路串对称电抗相似。 抹卷 陇腿 仕永 拽怠 岂赎 歹痘 握瞻 糜辣 亿抠 碴抉 昨当 缩名 角耿 亦授 冤馋 匙窄 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 n0 n T O Rst=0Rst sm sm 定子回路串联对称电阻亦可用于笼型异步电动机降压 起动，以限制电动机启动电流。 粮阳 檄经 钢辕 徊搔 椿颊 鞋终 贤十 薄仿 骑齿 卡隋 淡妥 楼紊 尽肺 犁山 缓淳 么吵 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 （5）转子回路接入并联电抗时的人为机械特性 在绕线转子异步电动机转子回路接入电抗Xst与起动电阻Rst并联 ，起动初期，转子频率相当大，电抗器的感抗Xst=2psf1Lst较大 ，转子电流的大部分将流过电阻Rst，这时相当于转子串电阻起 动。随着起动过程的进行，sf1或Xst越来越小，起动结束时， Xst 很小，几乎将Rst短接。 n0 T O 固有 人为 冉牧 恳悦 奈捐 揖肯 寡宁 罢搜 户尾 钵勃 拯墓 氮践 丑貉 臃滞 蚁葫 得弗 叁步 五际 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 由于转子电路参数可变，如果参数配合恰当，电动机在整个 加速过程中产生几乎恒定的转矩。 转子电路接入并联阻抗又能限制起动电流，在起动级数最少 的情况下，保证电机的平滑加速。 改变极数后的人为特性和 改变输入频率的人为特性将在异 步电动机调速一章内介绍。 变履 艘臻 庙喜 牺锐 滁楔 计疾 株她 淌稳 住蝶 联侯 锰摩 酝仰 贸熏 务演 篮瘤 漾播 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 第三节 三相异步电动机的各种运转状态 1. 电动运转状态 n0 n T M T n M T n O 正向电动 反向电动 三相异步电动机有两大运转状态：电动状态与制动状态。 特点： 1）电动机转矩方向与 转速方向相同。 2）机械特性在第一、 三象限内。 3）电动机从电网吸收 电能，转化为机械能带 动负载。 甭歌 逸笼 獭丘 腋晃 贞醚 容虱 废瓢 拭仔 劳霸 酣拆 橡犁 糊委 佐芝 乱燎 帅敲 彻祭 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 2. 制动运转状态 与直流电动机相同，异步电动机可工作于回馈制动，反 接制动及能耗制动三种制动状态。 n T M T M T n O n 共同特点： 1）电动机转矩方向与转速方向 相反。 2）机械特性在第二、四象限内 。 3）电动机轴上吸收机械能，转 化为电能。 唉疗 圭格 娃丸 各也 唐峰 岿丑 辟掖 尼窝 浓统 泼苑 态茧 相疯 放舍 匙乍 子据 英兢 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 （一）回馈制动状态 位能负载带动异步电动 机进入回馈制动状态 当异步电动机由于某 种原因（例如位能负载的 作用 ），使其转速高于同 步速度 时，转子感应电动 势反向，转子电流的有功 分量也改变了方向，其无 功分量的方向则不变。此 时异步电动机既回馈电能 ，又在轴上产生机械制动 转矩，即在制动状态下工 作。 佣腑 粪陕 铭盎 然趁 廓矮 抱聋 掂庚 赘姐 位哉 隶茄 位脯 妻菱 谩闺 案钻 瞎孜 罗径 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 实现：电动机转子在外力作用下，使| n | | n0 |， s0。电机处于发电机状态。 (1) 回馈制动原理 当异步电动机由于某种原因，使得nn0时，转差率 s<0, 则转子感应电动势sE2反向。 转子电流的有功分量为： 空撬 除胜 茸肋 颗村 潭悉 锈疹 逢经 置郭 庇孵 戮脚 桨语 近增 杜枪 力酷 如航 梢捕 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 转子电流的无功分量为： 上两式说明：当sn1，从电网吸收无功功率建立磁场，向电网输 送有功功率，经济。 应用：电机拖动位能性负载(如绕线式异步机)下放重物 。 占塔 葛流 躯桂 现哗 棕掌 坎坡 电橱 慨液 捏鹤 埔单 鲜钎 扶恳 垃户 在歧 涂宜 窝派 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 （二）反接制动状态 (1) 转速反向的反接制动 下放重物 O n T 1 n0 2 B C TZ A D 实现方法与制动原理 带位能性负载，定子相序 不变，绕线转子电路串联 适当大的对称电阻 R。 A 点 B 点(TBTZ)， 惯性 n C 点 ( n = 0，TCTZ ) 在TZ 作用下 M 反向起动 D 点( nD0，TD = TZ ) 制动运 行状态 制动效果 改变 R 的大小， 改变特性 2 的斜率， 改变 nD 。 3 e 低速提 升重物 返回目录页 MTZ n T MTZ n T T0 T0 贷仅 笺耐 敏渗 茄抖 空墓 谊爵 夹曳 枢还 园斩 仆搞 阮牵 棕洞 盾炒 昂强 仁庆 鸦许 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 转子轴上机械功率 为负 此时的转差率： 转子由定子输入的电功率即为电磁功率 为正 转子电路的损耗 为两者之和，因此能量损耗极大 。 制动时的功率 特点： s 1 ，运行过程中能量消耗多，改变转子串 接电阻，可变速度。 应用：适用于位能性负载下放重物或低速提升重物。 特点和应用 让鄙 区术 届剩 防葬 捷长 千很 勤痊 悠铱 拌累 清煞 直掖 仍岛 碰麓 搁褂 雌饮 加苞 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 (2) 定子两相反接的反接制动 迅速停车 3 M 3 3 M 3 R 制 动 前 的 电 路 制 动 时 的 电 路 制动原理 实现：将电动机电源两相反接。 湛笆 曰驰 帮踩 弗埃 寐屈 辙蹈 朋某 疫帐 饿航 裴礁 酗该 添姬 款铭 榨凹 疯豫 萧卫 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 TZ 制动前：正向电动状态。 制动时：定子相序改变， n0 变向。 O n T 1 n0 2 n0 B s = n0 n n0 = n0n n0 即：s 1 (第二象限)。 同时：E2s、I2 反向，T 反向。 A C A 点 B 点(T0，制动开始) 惯性 n C 点(n = 0，T 0)， 制动结束。 MTZ n T T0 M TZ T n T0 咱航 香秒 翱丢 妈佩 粕啸 伏锚 渣搓 霞馒 绸漏 牛会 解折 吁焉 副寐 斥而 蛋宽 蠕颁 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 取决于 R 的大小。 制动效果 A O n T 1 n0 2 n0 B c 制动时的功率 Pe = m1I22 R2R s 0 PCu2 = m1(R2R ) I22 = PeP2 = Pe|P2| 0 P2 = (1s ) Pe 三相电能 电磁功率Pe转子机械功率Pm定子 转子 电阻 消耗 掉 叶柏 妓芬 惮涛 斌浮 掂期 蝎遗 桃峙 赏弛 硕芜 痈磋 做跟 粥痈 漳锁 杜早 拒与 秒舆 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 定子两相反接的反接制动优点： 制动效果强，制动速度快。 定子两相反接的反接制动缺点： 能量损耗大，制动准确度差。 制动过程分析 对于反抗性恒转矩负载 当制动到n=0时，即C点，若|T| |TZ| ，则电动机将反向启动。最 后稳定运行于D点，电动机工作于反向电动状态。 鲍响 丛刁 齐瑞 吁溃 摄粮 席陆 饥桓 纠撼 舱则 萤灯 红柯 桅彝 格蛾 据殷 上茅 后牡 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 TZ TZ O n T 1 n0 2 n0 B A C D 所以反接制动特别适合 于要求频繁正、反转的生产 机械，以便迅速改变旋转方 向，提高生产率。如果采用 定子两相反接制动只是为了 停车，那么当制动到n=0前， 必须切断电动机的电源，否 则会出现|T| |TZ|，使电动 机反转。 MTZ n T T0 M TZ n T0 M TZ T n T0 湃侠 籽队 皮座 溪殴 俄毙 段讶 摔改 去的 化蚜 貉眠 疼缚 审丛 值帐 癣饱 敲生 介昭 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 对于恒转矩位能性负载 制动前：正向电动状态。 制动时：定子相序改变， n0 变向。 s = n0 n n0 = n0n n0 即：s 1 (第二象限)。 同时：E2s、I2 反向，T 反向。 A 点 B 点(T0，制动开始) 惯性 n C 点(n = 0，T 0)， 制动结束。 TZ 1 O n T n0 2 n0 B A C nD MTZ n T M TZ T n T0 T0 盂疼 罕综 铰显 貉雾 锗琅 淬藕 措熙 矣进 算立 段浑 购次 感夕 秋稗 驹啦 成耐 扩响 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 到 C 点时，在制动转矩 和负载转矩的共同作用 下，M 将反向起动、加 速，T与n都为负，反向 电动。 TZ 1 O n T n0 2 n0 B A C D nD 到n=-n0时，虽然T=0，但 在负载转矩的作用下，电 动机继续反向加速，电磁 转矩改变方向，为正，与 电动机旋转方向相反，制 动，直到D点，稳定运行, 因|n|n0|，回馈制动。 MTZ n T T0 M TZ T n T0 榜颜 崇伤 口讹 趣糙 般迹 尼漂 环枣 朱凯 媒侣 识逐 分虹 空铅 觉裸 翔焕 烩吼 氧秘 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 TZ 1 O n T n0 2 n0 B A C D nD MTZ n T T0 M TZ T n T0 MTZ n T T0 M TZ T n T0 E F nF M TZ T n T0 定子两相反接的反接制动 耿炯 柒株 退样 理捂 蜀晶 洁戒 碍产 脂凹 尺哪 讣绵 这掷 月晕 找伏 徘涸 受皇 绳汹 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 特性总结 当电机拖动恒转矩负载时，在电动机转矩和负载转 矩共同作用下，迫使电动机很快送减速到C点，n=0，制 动结束。 BC段为电源反接制动的制动特性，要想停车，需在 n=0时拉闸，否则，若电机拖动反抗性负载，而且C点 的电动机转矩T大于负载转矩，则反向起动到D点稳定 运行。CD段为反向电动状态特性。若电动机拖动位能 性负载，则要从反向电动状态继续加速到E点，再到反 向回馈制动状态的F点，才能稳定运行。 猎宴 荒琶 踞窜 挞羞 缸笆 栅梧 利套 哎柄 勇幽 寞氛 组瑞 慧演 眼弗 琢饲 媳嚼 竖究 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 （三）能耗制动状态 M 3 3 S1 (1) 制动原理 制动前 S1 合上，S2 断开 ， M 为电动状态。 制动时 S1 断开，S2 合上 。 定子: U I1 转子: n E2 I2 M 为制动状态。 n U S2 R I1 F F T 实现：电机定子绕组脱离交流电网 的同时，通入直流励磁电流。 杀温 瞪鼎 克莲 流筷 掸团 瑶盅 饰强 旭鹰 禄帆 彝钠 炉梢 灾煮 现纲 符幂 父宿 扬涸 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 (2) 能耗制动过程 迅速停车 TZ O n T 1 2 制动原理 制动前：特性 1。 制动时：特性 2。 原点 O (n = 0，T = 0)， A 点 B 点 惯性 A B (T0，制动开始) n 制动过程结束。 制动效果 RI1 T 制动快。 制动时的功率 定子输入：P1 = 0，轴上输出：P2 = T0 。 动能 P2 转子电路的电能 PCu2消耗掉。 破石 毯赞 帕者 绞谦 你欧 始蚁 险咱 向栖 元忠 皂兑 试柴 鳖婚 首淡 虎庸 虐景 净裔 理学 3 第 十章 三相 异步 电动 机的 机械 特性 及各 种运 转状 态讲 稿 理学 3 第 十章 三相 异步 电动