第十六十七讲三相异步电动机的调速.ppt
《第十六十七讲三相异步电动机的调速.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第十六十七讲三相异步电动机的调速.ppt(57页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、第十六、十七讲 三相异步电动机的调速,杜少武,三相异步电动机的调速,由异步电动机转速表达式,1. 变极调速 2. 变频调速 3. 能耗转差调速 1)转子回路串电阻调速 2)改变定子电压调速 3)滑差电动机 4)串级调速,可知,异步电动机调速方法有三种,分别是:,改变定子绕组的极对数; 改变供电电源的频率; 改变电动机的转差率,1. 变极调速 2. 变频调速 3. 能耗转差调速 1)转子回路串电阻调速 2)改变定子电压调速 3)滑差电动机 4)串级调速,三相异步电动机的调速,变极调速,改变定子的极对数,使异步电动机的同步转速n0=60f1/p改变,从而可以调节电机转速。,改变定子的极对数,通常采
2、用改变定子绕组联结法的方法,其原理如下图所示。,三相异步电动机的调速,变极调速,三相绕组的联结方法是相同的,因此只要了解其中一相的联结法即可知道其它两相。,如果三相绕组为Y形接法,可将其改接成两个并联的星形联结,如下图所示。,1. 变极调速 2. 变频调速 3. 能耗转差调速 1)转子回路串电阻调速 2)改变定子电压调速 3)滑差电动机 4)串级调速,三相异步电动机的调速,变极调速,如果三相绕组为D形接法,亦可将其改接成两个并联的星形联结,如下图所示。,注意:绕组联结改变后,应将V、W两相的出线端交换,以保证改接前后电动机转速方向相同。,1. 变极调速 2. 变频调速 3. 能耗转差调速 1)
3、转子回路串电阻调速 2)改变定子电压调速 3)滑差电动机 4)串级调速,三相异步电动机的调速,变极调速,电动机的容许输出功率在变速前后的关系,电动机输出功率为,假设不同极对数下,h和cosj1保持不变,则,1. 变极调速 2. 变频调速 3. 能耗转差调速 1)转子回路串电阻调速 2)改变定子电压调速 3)滑差电动机 4)串级调速,三相异步电动机的调速,变极调速,电动机的容许输出转矩在变速前后的关系,电动机输出转矩为,则有,1. 变极调速 2. 变频调速 3. 能耗转差调速 1)转子回路串电阻调速 2)改变定子电压调速 3)滑差电动机 4)串级调速,三相异步电动机的调速,变极调速,电动机变速前
4、后机械特性变化情况,YYY时,1. 变极调速 2. 变频调速 3. 能耗转差调速 1)转子回路串电阻调速 2)改变定子电压调速 3)滑差电动机 4)串级调速,三相异步电动机的调速,变极调速,电动机变速前后机械特性变化情况,DYY时,1. 变极调速 2. 变频调速 3. 能耗转差调速 1)转子回路串电阻调速 2)改变定子电压调速 3)滑差电动机 4)串级调速,三相异步电动机的调速,变频调速,由异步电动机转速表达式n=(60f1)/p(1-s)可知,当转差率变化不大时,n基本正比于f1,改变频率即可调节电动机转速。 变频调速时,为了保证励磁电流和功率因数基本保持不变,希望磁通F也保持不变。 如果F
5、FN,将引起磁路饱和使励磁电流增大,功率因数下降; 如果FFN,电动机允许输出转矩下降,其功率达不到充分利用而造成浪费;,1. 变极调速 2. 变频调速 3. 能耗转差调速 1)转子回路串电阻调速 2)改变定子电压调速 3)滑差电动机 4)串级调速,三相异步电动机的调速,变频调速,在忽略定子漏阻抗的情况下,异步电动机定子电动势方程式为,为使在f1变化时F保持不变,Ux/f1必须为定值。,对于恒转矩调速,如果变频装置保证Ux随f1 成正比地变化,则可保证在频率变化过程中电动机具有同样的过载能力,在恒转矩调速下的变频装置一般就是根据这一要求设计的。,1. 变极调速 2. 变频调速 3. 能耗转差调
6、速 1)转子回路串电阻调速 2)改变定子电压调速 3)滑差电动机 4)串级调速,三相异步电动机的调速,变频调速,电动机的最大转矩为:,当定子频率较高时,X1+X2R1, 略去R1,则,1. 变极调速 2. 变频调速 3. 能耗转差调速 1)转子回路串电阻调速 2)改变定子电压调速 3)滑差电动机 4)串级调速,三相异步电动机的调速,变频调速,考虑,频率变化前后输出额定转矩的关系,若要保证频率变化前后具有相同的过载能力,即KTKT,则可根据下式调节定子电压:,1. 变极调速 2. 变频调速 3. 能耗转差调速 1)转子回路串电阻调速 2)改变定子电压调速 3)滑差电动机 4)串级调速,三相异步电
7、动机的调速,变频调速,对于恒转矩负载, TNTN,则,对于恒功率负载,PTN= TNW0TN W0 =定值,则有,若要保证频率变化前后具有相同的过载能力,即KTKT,则可根据下式调节定子电压:,1. 变极调速 2. 变频调速 3. 能耗转差调速 1)转子回路串电阻调速 2)改变定子电压调速 3)滑差电动机 4)串级调速,三相异步电动机的调速,变频调速,改变电源频率时的人为机械特性,异步电动机同步转速为:,f1较高时,可忽略R1,则,异步电动机最大转矩时的转差率为:,1. 变极调速 2. 变频调速 3. 能耗转差调速 1)转子回路串电阻调速 2)改变定子电压调速 3)滑差电动机 4)串级调速,三
8、相异步电动机的调速,变频调速,改变电源频率时的人为机械特性,f1较小时,由于X1X2 较小,R1的影响不可忽略,此时Tm的随频率减小大为降低;f1较大时,可以忽略R1的影响,此时Tm的数值可认为基本不变。,f11f12f13f14f15f16,1. 变极调速 2. 变频调速 3. 能耗转差调速 1)转子回路串电阻调速 2)改变定子电压调速 3)滑差电动机 4)串级调速,三相异步电动机的调速,变频调速,变频调速的优缺点,优点:变频调速具有优异的性能,调速范围较大,平滑性较高,变频时按不同规律变化可实现恒转矩或恒功率调速,以适应不同负载的要求,低速时特性的静差率较高,是异步电动机调速最有发展前途的
9、一种方法。 缺点:必须有专门的变频电源,在恒转矩调速时低速段电动机过载倍数大为降低,甚至不能带动负载。,1. 变极调速 2. 变频调速 3. 能耗转差调速 1)转子回路串电阻调速 2)改变定子电压调速 3)滑差电动机 4)串级调速,三相异步电动机的调速,能耗转差调速,能耗转差调速主要有:转子电路串电阻调速、改变定子电压调速、滑差电动机调速、串级调速和脉冲调速。 这些调速方法的共同特点是:在调速过程中产生大量的转差功率sPT,并消耗在转子电路中(串级调速将转差功率送回电网),调速的经济型差(串级调速除外)。,1. 变极调速 2. 变频调速 3. 能耗转差调速 1)转子回路串电阻调速 2)改变定子
10、电压调速 3)滑差电动机 4)串级调速,三相异步电动机的调速,能耗转差调速,转子电路串电阻调速,如右图所示,转子电路串电阻RW后,使转子电流I2减小,转矩T=CTJWI2cosj2也相应减小,TTz(原先T=Tz),电动机减速,转差率s=(n0-n)/n0将增加到s1,sE2将增加到s1E2。I2及T一直增加到T=Tz时,电动机达到新的平衡状态,电动机以对应s1的转速运行。,1. 变极调速 2. 变频调速 3. 能耗转差调速 1)转子回路串电阻调速 2)改变定子电压调速 3)滑差电动机 4)串级调速,三相异步电动机的调速,能耗转差调速,转子电路串电阻调速,右图给出所示,转子电路串电阻RW1与R
11、W1后的人为机械特性。所串电阻数值越大,人为机械特性越软。 调速上限是nN,下限受允许静差率限制,调速范围只有23,当允许静差率为0.5时,调速范围只有2。,1. 变极调速 2. 变频调速 3. 能耗转差调速 1)转子回路串电阻调速 2)改变定子电压调速 3)滑差电动机 4)串级调速,三相异步电动机的调速,能耗转差调速,转子电路串电阻调速数量关系,由于T=CTJWI2cosj2,在额定电压时,磁通F=FN=定值,转子串电阻调速时,I2=I2N,则,参照上册P136,1. 变极调速 2. 变频调速 3. 能耗转差调速 1)转子回路串电阻调速 2)改变定子电压调速 3)滑差电动机 4)串级调速,三
12、相异步电动机的调速,能耗转差调速,转子电路串电阻调速数量关系,转子串电阻调速时,转子电路功率因数为,1. 变极调速 2. 变频调速 3. 能耗转差调速 1)转子回路串电阻调速 2)改变定子电压调速 3)滑差电动机 4)串级调速,三相异步电动机的调速,能耗转差调速,转子电路串电阻调速数量关系,这时,转矩T为,可见,转子串电阻调速为恒转矩调速。,1. 变极调速 2. 变频调速 3. 能耗转差调速 1)转子回路串电阻调速 2)改变定子电压调速 3)滑差电动机 4)串级调速,三相异步电动机的调速,能耗转差调速,转子电路串电阻调速经济性分析,转子损耗功率为,若忽略机械损耗,则输出功率为,调速时转子电路的
13、效率为,1. 变极调速 2. 变频调速 3. 能耗转差调速 1)转子回路串电阻调速 2)改变定子电压调速 3)滑差电动机 4)串级调速,三相异步电动机的调速,能耗转差调速,转子电路串电阻调速优缺点分析,优点:方法简单,初期投资不高,一般可适用于恒转矩负载,如起重机。也可适用于风机负载。 缺点:当转速降低(s 增高)时,效率下降,转子损耗功率增高,故经济性不高。,1. 变极调速 2. 变频调速 3. 能耗转差调速 1)转子回路串电阻调速 2)改变定子电压调速 3)滑差电动机 4)串级调速,三相异步电动机的调速,能耗转差调速,改变定子电压调速,改变异步电动机定子电压时的人为机械特性如下图所示。,当
14、T=Tz时,电压由U1降到U1,转速将由n1降到n3。在nnm的机械特性部分,对恒转矩负载不能稳定运行,因此不能用于调速,调速范围很小。,1. 变极调速 2. 变频调速 3. 能耗转差调速 1)转子回路串电阻调速 2)改变定子电压调速 3)滑差电动机 4)串级调速,三相异步电动机的调速,能耗转差调速,改变定子电压调速,1. 变极调速 2. 变频调速 3. 能耗转差调速 1)转子回路串电阻调速 2)改变定子电压调速 3)滑差电动机 4)串级调速,三相异步电动机的调速,能耗转差调速,改变定子电压调速,对恒转矩调速,如能增加异步电动机转子电阻(绕线转子异步电动机转子串电阻或采用高转差率笼型异步电动机
15、),则改变定子电压可获得较宽的调速范围,如右图所示。,1. 变极调速 2. 变频调速 3. 能耗转差调速 1)转子回路串电阻调速 2)改变定子电压调速 3)滑差电动机 4)串级调速,三相异步电动机的调速,能耗转差调速,改变定子电压调速,对异步电动机调压调速,若采用闭环调节系统,则既能提高低速时的机械特性,又能保证一定的过载能力。,闭环调节系统框图,闭环调节系统静特性,1. 变极调速 2. 变频调速 3. 能耗转差调速 1)转子回路串电阻调速 2)改变定子电压调速 3)滑差电动机 4)串级调速,闭环调节系统,三相异步电动机的调速,能耗转差调速,改变定子电压调速,为使调速时电动机能被充分利用,通常
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第十 六十七 三相 异步电动机 调速
链接地址:https://www.31doc.com/p-3129226.html