1. 三相異步電動機的機械特性表達式
(1)物理表達式
(2)參數(shù)表達式
(3)實用表達式
當三相異步電動機在額定負載范圍內( )運行時,實用表達式可以得到簡化的線性表達式(近似公式)為
2. 三相異步電動機的固有機械特性和人為機械特性:
(1)固有機械特性
三相異步電動機的定子加額定頻率的額定電壓下,定子繞組按規(guī)定的接線方式聯(lián)結,定子及轉子回路不外接任何電器元件的條件下的機械特性稱為固有機機械特性。此特性上有四個重要特殊點:
1)理想空載點,其特點是: 。
2)額定工作點,其特點是: 。且有
3)起動工作點,其特點是: 。且起動轉矩為
4)臨界工作點,其特點是: 。且最大轉矩為
臨界轉差率為
式中“+”號適用于電動機狀態(tài);式中“-”號適用于發(fā)電機狀態(tài)。
(2)人為機械特性:
1)降低定子回路端的人為機械特性;
2)定子回路串接三相對稱電抗或電阻時的人為機械特性;
3)轉子回路串接三相對稱電阻時的人為機械特性;
4)改變定子電源頻率的人為機械特性(變頻原理)
3.三相異步電動機的起動
(1)直接起動:只有在電網(wǎng)或供電變壓器容量允許的前提下才能采用。一般用于容量小于 的鼠籠式異步電動機的直接起動。
(2)鼠籠式異步電動機的降壓起動:如定子回路串接電抗或電阻,ㄚ-δ,自耦變壓器,延邊三角形等。
(3)繞線式異步電動機的起動:如轉子回路串接電阻或頻敏變阻器。
4. 三相異步電動機的制動
(1)能耗制動:其特點是在定子兩相繞組上加上直流電壓或電流,產生制動轉矩,使電機停車,機械特性由第一象限轉為第二象限。
(2)反接制動:分為定子兩相反接的反接制動和倒拉反接制動兩種。其特點是 與 反向,若是定子電流反接制動(產生反抗性轉矩),則 與 同向,機械特性由第一象限轉為第二象限,使電機迅速停車(當 =0時要及時拉開電源,否則反轉);若是倒拉反接制動(產生反抗性轉矩),則 與 仍反向,機械特性由第一象限轉為第四象限,電機反轉使重物勻速下降。
(3)回饋制動:其特點是 > ,電磁轉矩 和轉差率 均為負值,機械特性曲線是第一象限中電動機狀態(tài)下的機械特性在第二象限的延伸。
5.三相異步電動機的各種運行狀態(tài)。
(1)電動狀態(tài):其特點為
1) 與 方向相同, 為拖動性轉矩;
2) < ,即0< <1;
3)機械特性及其穩(wěn)定特性在第一、三象限;
4)電機向電網(wǎng)吸收電能,并轉變?yōu)闄C械能,從電機軸上輸出。
(2)制動狀態(tài):其特點為
1) 與 方向相反, 為制動性轉矩;
2)機械特性及其穩(wěn)定特性在第二、四象限;
3)電機從軸上吸收電能,并轉變?yōu)殡娔?,但能量關系還隨制動狀態(tài)不同而異。
6.三相異步電動機的調速。
(1)改變轉差率 調速:常用的方案有
1)改變定子電壓調速;
2)轉子回路串電阻調速;
3)電磁轉差離合器調速;
4)串級調速。
這些調速方法除串級調速外,設備簡單,起動性能好,隨著轉差率的增加,機械性能變軟,功率被消耗在轉子回路或電磁轉差離合器的電樞上,效率降低。為了提高機械性能的硬度,擴大調速范圍,必須采用轉速負反饋閉環(huán)調速系統(tǒng)。
(2)變極調速:
1)ㄚ-ㄚㄚ接法:屬恒轉矩調速;
2)△-ㄚㄚ接法:屬恒功率調速。
(3)變頻調速:
變頻調速也是一種改變同步轉速的調速方法。它分兩種情況:在基頻以下變頻調速時,應使電壓 與頻率 按比例地配合調度,即 / =常數(shù),其目的是保持磁通 不變,屬恒轉矩調速:在基頻以上變頻調速時,應保持電壓 不變,這時頻率升高,則磁通 弱磁,屬恒功率調速。
變頻調速能對異步電動機轉速進行寬范圍的連續(xù)調節(jié),該方法控制功率小,調節(jié)方便,易于實現(xiàn)閉環(huán)控制,它是目前廣泛采用的一種調速方式。