异步电动机的机械特性及调压电路PPT学习教案.pptx

会计学
1
异步电动机的机械特性及调压电路
2
本 章 提 要
异步电动机运行原理
异步电动机的机械特性
变频调速的基本控制方式
负载转矩特性及其与调速方式的配合
第1页/共43页
3
异步电动机的机械特性
异步电动机不同的调速方式 人为地改变异步电动机的机械特性
一、异步电动机的固有机械特性
式中：
为定子每相电阻和折算到定子侧的转子
每相电阻；
为定子每相漏感和折算到定子侧的转子每相漏感
（1-18）
第2页/共43页
4
异步电动机的机械特性
可见，当电源频率1、转速或转差率s一定时，电磁转矩与定子电压的平方成正比。当电压Us和频率1一定时，机械特性方程式Te= f（s）是一个二次表达式。在定子电压Us和频率1均为额定值的情况下，可画出异步电动机的固有机械特性曲线如图1-7所示。
n
s
Te
Tq
0
Temax
sm
a
n0
0
1
b
TL
图1-7异步电动机固有机械特性
第3页/共43页
5
异步电动机的机械特性
从机械特性曲线上看，转矩有一个最大值Temax。对应于最大转矩的转差率sm称为临界转差率，它可由式（1-18）对s求导，并令dTe/ds = 0求得
（1-21）
将sm代入式（1-18）即可求得最大转矩Temax为

（1-22）
n
s
Te
Tq
0
Temax
sm
a
n0
0
1
b
TL
图1-7异步电动机固有机械特性
第4页/共43页
6
异步电动机的机械特性
注意：
（1）设计电动机时通常把额定转矩Ten确定为 左右,。定义最大转矩Temax与额定转矩Ten之比为
M称为过载倍数。
n
s
Te
Tq
0
Temax
sm
a
n0
0
1
b
TL
图1-7异步电动机固有机械特性
第5页/共43页
7
异步电动机的机械特性
(2)异步电动机的工作区域，一般只能在 范围内，在该范围内转矩可以近似看成和转差率成正比，故称为机械特性的线性段，大于sm部分则为机械特性的非线性段。
n
s
Te
Tq
0
Temax
sm
a
n0
0
1
b
TL
图1-7异步电动机固有机械特性
（3）在机械特性曲线上，转速为零时所对应的起始转矩为Tq，且s=1，此点对应着电机刚开始启动的状态，此时启动电流很大，可达电机额定电流的4~7倍，但启动转矩却不大。
第6页/共43页
8
二、调压时的人为机械特性
异步电动机调压调速方式广泛应用于启动时限制启动电流和一些调速精度要求不高的场合，目前调压调速方式在家用风扇、电动工具等小容量系统中仍然普遍应用。
可见，当电源频率1、转速或转差率s一定时，电磁转矩与定子电压的平方成正比，这说明不同的定子电压，可以得到不同的人为机械特性，如图1-8。
异步电动机的机械特性
第7页/共43页
9
调压时的机械特性
Te
O
n
n0
Temax
sm
TL
UsN

A
B
C
F
D
E

风机类负载特性
恒转矩负载特性
Tst
图1-8 异步电动机在不同电压下的机械特性
特点：
(1)n0不变
(2)T(包括Tst)正比于u1的平方
(3)Sm不变
第8页/共43页
10
带恒转矩负载TL时，可得不同的稳定转速，如图2-1中的A，B，C点。由于普通异步电动机工作段转差率S很小，因此对恒转矩负载来说，调速范围很小。但是，对风机泵类机械，由于其负载特性为TL=kna(a>1)，采用调压调速则可得到较大的调速范围，如图2-1中的D，E，F点。
异步电动机的机械特性
第9页/共43页