三相异步电动机的制动特性
1、 电源反接制动 如果正常运行时异步电动机三相电源的相序突然改变,即电 源反接,这就改变了旋转磁场的方向,电动机状态下的机械特性 曲线就由第一象限的曲线1变成了第三象限的曲线2,如图所示。 由于反接制动时电流很大, 因此鼠笼式电动机应在定子电 路中串接电阻;线绕式电动机 则应在转子电路中串接电阻, 这时的人为机械特性如图 4.38 的曲线 3所示,制动时工作点 由 a点转换到 d点,然后沿特性 3减速,至 n = 0(e点),切断 电源。
60 50 750 r/min; 低速运行时为8极(2p=8) n02 4
如图所示
二、反接制动
1、电源反接 串接电阻的原因:防止过大的电流,另一方面,使制动转矩 增大。 2、倒拉反接制动 场能:倒拉反接制动出现在位能负载转矩超过电磁转矩的时 候。 制动缺点:电阻上消耗的能量大、准确停车困难、若要下降 重物,如果电阻值选得不当,将仍保持以前的上升趋势。
5.6 三相异步电动机的制动特性
异步电动机和直流电动机一样,亦有三种制动方式:反馈制动、 反接制动和能耗制动。
一、反馈制动 由于某种原因异步电动机的运行速度高于它的同步速度,即 n>n0,S=(n0-n)/n0<0,异步电动机就进入发电状态。
反馈制动时,电机从轴上吸取功率后,一部分转换为转子铜耗, 大部分则通过空气隙进入定子,并在供给定子铜耗和铁耗后,反馈 给电网。 反馈制动的机械特性是电动状态机械特性是第一象限向第二象 限的延伸或第三象限向第四象限的延伸,如图所示。
解:(1)从额定数据知,定子绕组额定相电压为220V,当电 源电压为220V时,电动机正常运行时定子绕组应接成三角形, 所以,可以采用Y-Δ降压启动。 但如果电源电压为380V时,此电动机是不能采用Y-Δ降压启 动的。 (2)用Y-Δ降压启动时的启动电流 1 Ist Y Ist Δ / 3 6.5 11 A 23.83 A 3
TstY 此时的启动转矩 Tst Δ 1 1 PN 1.8TN 1.8 9550 3 3 3 nN 1 3 1.8 9550 N m 6.01N m 3 2860
因启动的必要条件是Tst>TL,所以它能启动的最大负载转 矩TLmax为6.01N· m。
2 2
A 40A
可见,电动机启动时的电流是额定转速下电流的6倍多。
例5-7 一台三相异步电动机,其额定数据如下:
PN=3kW,UN=220/380V,nN=2860r/min, IN=11.0/6.37A,Ist/IN=6.5,Tst/TN=1.8, Tmax/TN=2.2。试求: (1)电源电压为220V时,能否采用Y-Δ降压启动? (2)用Y-Δ降压启动时的启动电流为多少?它所能启动的最 大负载转矩为TLmax多少? (3)若运行时的转速n<nN,试问此时负载转矩与额定转矩 相比,其大小如何? (4)若运行时负载转矩TL>2.2TN,此时将会出现什么现象?
nN=1440r/min,转子电阻R(1)电动机的同步转速n0; (2)电动机启动时的转子电流I2st; (3)电动机在额定转速时的转子电动势的频率f2N; (4)电动机在额定转速的转子电流I2N。 解: (1)电动机的同步转速
1)负载转矩为位能性转矩 的起重机械在下放重物时的反馈 制动运行状态。
2)电动机在变极调速或变 频调速过程中,极对数突然增多 或供电频率突然降低,使同步转 速n0 突然降低时的反馈制动运 行状态。
例如,某生产机械采用双速电动机拖动。
60 f 60 50 1500 r/min; 高速运行时为4极(2p=4) n01 p 2
SN n 0 nN 1500 1440 0.04 n0 1500
故 f 2 N SNf 1 0.04 50Hz 2Hz (4)电动机在额定转速时的转子电流
I 2N SNE 20 R (SN 20)
2 2 2
0.04 20 0.02 (0.04 0.08)
2、 倒拉反接制动
三、能耗制动 异步电动机能耗制动的原理线路图一般如图所示。
5.1 三相异步电动机的工作原理
对称三相绕组 通入对称三相电流
三相交流电能
旋转磁场 (磁场能量)
转子绕组在磁场中 受到电磁力的作用
转子绕组中 产生 e 和 i
磁场绕组切 割转子绕组
转子旋转起来
输出机械能量
机械负载 旋转起来
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(一)旋转磁场
(1)旋转磁场的产生
图 6.2.2 二极旋转磁场
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异步电动机的结构
图 6.1.1 三相笼式异步电动机的部件图
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四.例题分析
例5-2: 一台三相异步电动机,电源频率f1=50Hz,额定转速
(3)因n<nN,可从机械特性上看出电动机的负载转矩比额定 转矩大。或者说,负载转矩的增加会引起电动机转速的下降。
(4)因电动机的最大转矩Tmax=2.2TN,若负载转矩TL> 2.2TN,即Tmax<TL,则电动机带不动负载而导致停转,即处 于堵转状态,电流会剧增。
n0 60 f 1 60 50 r / min 1500r / min p 2
(2)电动机启动时的转子电流
I 2 st E 20 R X
2 2 2 20
20 0.02 0.08
2 2
A 242.5 A
(3)电动机在额定转速时转子电动势的频率f2N 因在额定转速下,电动机的转差率