51三相感应电动机的机械特性课件.ppt

1、第五章 三相感应电动机的电力拖动5-1 三相感应电动机的机械特性5-2 三相感应电动机的起动5-3 三相感应电动机的制动5-4 三相感应电动机的调速15-15-1 三相感应电动机的机械特性三相感应电动机的机械特性1 1、机械特性的、机械特性的物理物理表达式表达式22cos ICTmM 其中，其中，C CMM=0.707=0.707pmpm1 1N N1 1k kw1w1，称，称转矩常数转矩常数。而：而：所以：所以：写作：写作：1MPT2221cosIEmPM)60602(111pfppfIkNfmPTmwM122111112cos44.4FeCuMppPP1121114.44mwEf Nk2

2、2r 2r1r mr5-1 5-1 三相感应电动机的机械特性三相感应电动机的机械特性T T 形等值电路形等值电路 上述机械特性的物理表达式表明了异步电机电异步电机电磁转矩的物理性质磁转矩的物理性质，但不能反映出异步电动机电磁转矩与电机参数、电源条件、转差率之间的关系，因此需要作以下推导。22cos ICTmM 35-1 5-1 三相感应电动机的机械特性三相感应电动机的机械特性2 2、机械特性的、机械特性的参数参数表达式表达式pSrImPTM122211)()(222122112211 XXSrrfSrpUmT pfSrXXSrrUm122221221112)()(所以：所以：PprSSImrI

3、mSrImIEmPCuM22221222122212221)1(cosP150 P150 公式公式4-684-68P147 P147 图图4-264-2645-1 5-1 三相感应电动机的机械特性三相感应电动机的机械特性2U 2r 1r2r 1rmr简化等值电路简化等值电路 根据参数表达式，根据参数表达式，取取S S，可以画，可以画出出T=f(S)T=f(S)曲线，经坐标变换，可得曲线，经坐标变换，可得T=f(n)T=f(n)。55-1 5-1 三相感应电动机的机械特性三相感应电动机的机械特性0 0m mQ Q2 2S Sm m S SS SS S感应电动机的机械特性感应电动机的机械特性222

4、cosXarctansnsr2Isn22cos ICTmM 65-1 5-1 三相感应电动机的机械特性三相感应电动机的机械特性n n1 1T Tn nT Tm mT TQ QT TN NS Sm m0 0临界转差率临界转差率为：为：212221212)(XXrXXrrSm 最大转矩为：最大转矩为：)(4)(42112112212111211 XXfpUmXXrrfpUmTm 0dSdT)()(222122112211 XXSrrfSrpUmT 7 几个重要结论几个重要结论：1 1）最大转矩与电网电压的平方成正比，而临界转差率）最大转矩与电网电压的平方成正比，而临界转差率与电压无关；与电压无关；

5、2 2）最大转矩与转子回路电阻值无关，临界转差率与转）最大转矩与转子回路电阻值无关，临界转差率与转子电阻成正比子电阻成正比 ；3 3）最大转矩和临界转差率都近似地与漏电抗反比）最大转矩和临界转差率都近似地与漏电抗反比。5-1 5-1 三相感应电动机的机械特性三相感应电动机的机械特性过载倍数（过载能力）：过载倍数（过载能力）：NmMTT （一般（一般 MM2 2 倍左右）倍左右）85-1 5-1 三相感应电动机的机械特性三相感应电动机的机械特性n n1 1T Tn nT Tm mT TQ QT TN NS Sm m0 0 以以S S=1=1代入代入T T表达式，可得起动表达式，可得起动转矩转矩T

6、 TQ Q：)()(222122112211 XXrrfrpUmTQ 几个重要结论几个重要结论：1 1）异步电动机的起动转矩与电压的）异步电动机的起动转矩与电压的平方成正比；平方成正比；2 2）总漏抗越大，起动转矩越小；）总漏抗越大，起动转矩越小；3 3）绕线式异步电动机可以在转子回）绕线式异步电动机可以在转子回路串入路串入适当适当的电阻，增大起动转矩；的电阻，增大起动转矩；4 4）当）当 时，起时，起动转矩最大。动转矩最大。221212)(XXrr )(4)(42112112212111211 XXfpUmXXrrfpUmTm 212221212)(XXrXXrrSm )()(2221221

7、12211 XXSrrfSrpUmT 95-1 5-1 三相感应电动机的机械特性三相感应电动机的机械特性3 3、机械特性的、机械特性的实用实用表达式表达式22211122221122122221222212212222122212122()()()2()()()2=()()()2=()()+()()2mmmr rrXXTrTS rXXSrXXsrXXsrXXsrXXsrXXsrrXXXXssSSSS)1(9550,22 MMNmNNNNMmmmmSSnPTTTSSSSTT 其中其中或或)()(222122112211 XXSrrfSrpUmT )(4)(42112112212111211 XX

8、fpUmXXrrfpUmTm 212221212)(XXrXXrrSm 105-1 5-1 三相感应电动机的机械特性三相感应电动机的机械特性NMmmmmmmSSSSSTSSTT222必须由下式计算此时的注意：当当S SS Sm m时，对应于机械特性的时，对应于机械特性的直线段直线段。此时，实。此时，实用表达式可简化为：用表达式可简化为：n n1 1T Tn nT Tm mT TQ QT TN NS Sm m0 0)1(9550,22 MMNmNNNNMmmmmSSnPTTTSSSSTT 其中其中或或115-1 5-1 三相感应电动机的机械特性三相感应电动机的机械特性n n1 1T Tn nT

9、Tm mT TQ QT TN NS Sm m0 0起动点起动点临界点临界点额定点额定点同步点同步点P163P163【例【例5-15-1】125-1 5-1 三相感应电动机的机械特性三相感应电动机的机械特性降低定子端电压降低定子端电压特点：特点：（1 1）n n1 1不变。不变。pfn1160（2 2）S Sm m不变，但不变，但T Tm m与与U U1 1成平方关系减小。成平方关系减小。221212)(XXrrSm )(42212111211 XXrrfpUmTm 135-1 5-1 三相感应电动机的机械特性三相感应电动机的机械特性)()(222122112211 XXrrfrpUmTQ （3

10、 3）降压后，）降压后，T TQ Q也与也与U U1 1成平方关系减小。成平方关系减小。因此，降压后的人为机械特性如右：22221cosXarctannUsrssrIIs2 22 221nU145-1 5-1 三相感应电动机的机械特性三相感应电动机的机械特性19550,2221MMNmNNNNMmNmmmmmSSnPTTTUUTTSSSSTT其中实用表达式NMmmmmmmSSSSSTSSTT222必须由下式计算注意：此时的直线段表达式：15降压应注意的问题：若为恒转矩负载，要保持：降压应注意的问题：若为恒转矩负载，要保持：221cosICTmM不变，但不变，但 m m随随EUEU1 1减小，而

11、且：减小，而且：SrX/arctan222增大增大，即，即2cos减小减小，因此，因此，21II要增大要增大，使定、转子铜耗增大，绕组温度升高。同时可能，使定、转子铜耗增大，绕组温度升高。同时可能使使 ，使电机停转。，使电机停转。ZmTT 5-1 5-1 三相感应电动机的机械特性三相感应电动机的机械特性22221cosXarctannUsrssrIIs2 22 221nU165-1 5-1 三相感应电动机的机械特性三相感应电动机的机械特性转子回路串对称三相电阻转子回路串对称三相电阻n n1 1T Tn nT Tm mT TQ QT TN NS Sm m0 0r r2 2r r2 2+R R 1

12、 1特点如下：特点如下：（1 1）n n1 1不变。不变。（2 2）S Sm m增大，且随串电增大，且随串电阻增大而增大。阻增大而增大。（3 3）T Tm m不变。不变。（4 4）当）当S Sm m111时，时，T TQ Q减减小。小。175-1 5-1 三相感应电动机的机械特性三相感应电动机的机械特性221212)(XXrRrSm )(42212111211 XXrrfpUmTm )()(2)(22122112211 XXRrrfRrpUmTQ pfn1160 n n1 1T Tn nT Tm mT TQ QT TN NS Sm m0 0r r2 2r r2 2+R R 1 1185-1 5

13、-1 三相感应电动机的机械特性三相感应电动机的机械特性22219550,2rRrRrSSnPTTTSSSSTTmmNNNNMmmmm 其中其中实用表达式实用表达式 转子串电阻可以改变启动转矩，若希望得到最大启动转子串电阻可以改变启动转矩，若希望得到最大启动转矩，则可以使转矩，则可以使 ，即每相串入电阻：，即每相串入电阻：1mS222121)(rXXrR195-1 5-1 三相感应电动机的机械特性三相感应电动机的机械特性221212)(XxXrrSm )(42212111211 XxXrrfpUmTm )()(222122112211 XxXrrfrpUmTQ pfn1160【例【例5-25-2】P165P165定转子串三相对称电抗定转子串三相对称电抗20