[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
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1、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
2、 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
3、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
4、 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
5、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
6、 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
7、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
8、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
9、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
10、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T
11、m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
12、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
13、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
14、 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
15、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
16、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
17、 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
18、 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
19、 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
20、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
21、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
22、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
23、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
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