電動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性課件

1、電氣控制與電氣控制與PLCPLC應(yīng)用應(yīng)用1.1.電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性第第1 1章章 三相交流異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性三相交流異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性 三相交流異步電動(dòng)機(jī)是目前生產(chǎn)、生活中應(yīng)用最廣泛的一種電機(jī)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在供電系統(tǒng)的動(dòng)力負(fù)載中，約有85%的負(fù)載是由異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。 與其他電動(dòng)機(jī)相比較, 三相交流異步電動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、堅(jiān)固耐用、運(yùn)行可靠、價(jià)格低廉、檢修維護(hù)方便等一系列優(yōu)點(diǎn)；還具有較高的運(yùn)行效率和令人滿意的工作特性，能滿足各行各業(yè)大多數(shù)生產(chǎn)機(jī)械的傳動(dòng)要求。 以交流電動(dòng)機(jī)為原動(dòng)機(jī)的電力拖動(dòng)系統(tǒng)為交流電力拖動(dòng)系統(tǒng)。三相交流異步電動(dòng)機(jī)由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，且性能良好，運(yùn)行可

2、靠，故廣泛應(yīng)用在各種拖動(dòng)系統(tǒng)中。1.1 1.1 三相交流異步電動(dòng)機(jī)的基本特性三相交流異步電動(dòng)機(jī)的基本特性1.1.1 三相交流異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行原理三相交流異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行原理 如同所有的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，三相交流異步電動(dòng)機(jī)在結(jié)構(gòu)上分成固定不動(dòng)的定子和旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子兩大部件，兩者之間還存在氣隙。三相交流異步電動(dòng)機(jī)的定子上嵌有三相對(duì)稱繞組，而轉(zhuǎn)子繞組則是一個(gè)自成回路的三相或多相繞組。 當(dāng)繞組與三相對(duì)稱電源接通后，三相對(duì)稱電流所形成的合成磁場(chǎng)將是一個(gè)單方向的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。 由于轉(zhuǎn)子導(dǎo)條與定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)之間存在相對(duì)切割速度時(shí)，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體就會(huì)切割磁力線而感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。因?yàn)檗D(zhuǎn)子繞組自成封閉回路，所以轉(zhuǎn)子導(dǎo)條中會(huì)有電流出現(xiàn)，該載流

3、導(dǎo)體在定子磁場(chǎng)中將受到電磁力的作用,形成與定子磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)方向相同的電磁轉(zhuǎn)矩，電磁轉(zhuǎn)矩推動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，從而將輸入的電功率轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能輸出，這就是異步電動(dòng)機(jī)的基本工作原理。 三相交流異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行原理三相交流異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行原理1.1.2 1.1.2 三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù) 銘牌注明電動(dòng)機(jī)型號(hào)及主要技術(shù)數(shù)據(jù)（額定值），這些數(shù)據(jù)是正確選擇、安裝、使用和維修三相交流異步電動(dòng)機(jī)的重要依據(jù)。 1.1.三相交流異步電動(dòng)機(jī)的額定值三相交流異步電動(dòng)機(jī)的額定值 （1）額定功率 在滿載運(yùn)行時(shí)三相交流異步電動(dòng)機(jī)軸上所輸出的機(jī)械功率，以千瓦（KW）或瓦（W）為單位。 （2）額定電壓 電動(dòng)機(jī)額定運(yùn)

4、行時(shí)定子繞組上所加的線電壓。單位 V或KV。 （3）額定電流 三相交流異步電動(dòng)機(jī)在額定電源電壓下，輸出額定功率時(shí)，流入定子繞組的線電流，以安（A）為單位。 （4）額定轉(zhuǎn)速 三相交流異步電動(dòng)機(jī)額定運(yùn)行狀態(tài)時(shí)電動(dòng)機(jī)每分鐘的轉(zhuǎn)速，單位為r/min或轉(zhuǎn)/分。 （5）額定功率因數(shù) 電動(dòng)機(jī)在額定狀態(tài)運(yùn)行時(shí)，定子側(cè)的功率因數(shù)。 （6）額定頻率 三相交流異步電動(dòng)機(jī)額定運(yùn)行時(shí)所接的交流電源每秒種內(nèi)周期變化的次數(shù)。我國(guó)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)電源頻率為50Hz。三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌2.2.電動(dòng)機(jī)的型號(hào)和絕緣等級(jí)電動(dòng)機(jī)的型號(hào)和絕緣等級(jí) 異步電動(dòng)機(jī)的型號(hào)是由漢語(yǔ)拼音的大寫字母與阿拉伯?dāng)?shù)字組成，其中漢語(yǔ)拼音字母是根

5、據(jù)電機(jī)全名稱選擇有代表意義的漢字，用該漢字的第一字母組成。 三相交流異步電動(dòng)機(jī)的絕緣等級(jí)三相交流異步電動(dòng)機(jī)的絕緣等級(jí) 三相交流異步電動(dòng)機(jī)的絕緣等級(jí)是指三相交流異步電動(dòng)機(jī)所采用的絕緣材料的耐熱能力，它表明三相交流異步電動(dòng)機(jī)允許的最高工作溫度。 三相交流異步電動(dòng)機(jī)的絕緣等級(jí)和最高允許溫度見表1-1。4. 4. 三相交流異步電動(dòng)機(jī)的工作方式三相交流異步電動(dòng)機(jī)的工作方式 三相交流異步電動(dòng)機(jī)的工作方式也叫定額，是指三相交流異步電動(dòng)機(jī)承受負(fù)載情況的說明，即允許連續(xù)使用的時(shí)間，分為連續(xù)、短時(shí)、周期斷續(xù)工作方式三種。 連續(xù)工作方式是指電動(dòng)機(jī)帶額定負(fù)載運(yùn)行時(shí)，運(yùn)行時(shí)間很長(zhǎng)，電動(dòng)機(jī)的溫升可以達(dá)到的穩(wěn)態(tài)溫升的工作方

6、式。電動(dòng)機(jī)本身的溫度與標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境溫度（40）的差值稱為溫升 短時(shí)工作方式是指電動(dòng)機(jī)帶額定負(fù)載運(yùn)行時(shí)，運(yùn)行時(shí)間很短，使電動(dòng)機(jī)的溫升達(dá)不到穩(wěn)態(tài)溫升；停機(jī)時(shí)間很長(zhǎng)，使電動(dòng)機(jī)的溫升可以降到零的工作方式。 周期斷續(xù)工作方式是指電動(dòng)機(jī)帶額定負(fù)載運(yùn)行時(shí)，運(yùn)行時(shí)間很短，使電動(dòng)機(jī)的溫升達(dá)不到穩(wěn)態(tài)溫升；停止時(shí)間也很短，使電動(dòng)機(jī)的溫升降不到零，工作周期小于10分鐘的工作方式。5. 5. 三相交流異步電動(dòng)機(jī)的接法三相交流異步電動(dòng)機(jī)的接法 三相交流異步電動(dòng)機(jī)定子繞組的連接方法有星形（Y）和三角形（）兩種。 定子繞組的連接只能按規(guī)定方法連接，不能任意改變接法，否則會(huì)損壞三相電動(dòng)機(jī)。6. 6. 三相交流異步電動(dòng)機(jī)的防護(hù)等級(jí)三

7、相交流異步電動(dòng)機(jī)的防護(hù)等級(jí) 三相交流異步電動(dòng)機(jī)的防護(hù)等級(jí)表示三相交流異步電動(dòng)機(jī)外殼防止異物和水進(jìn)入電機(jī)內(nèi)部的等級(jí)。 其中，IP是防護(hù)等級(jí)標(biāo)志符號(hào)，其后面的兩位數(shù)字分別表示電機(jī)防固體和防水能力。數(shù)字越大，防護(hù)能力越強(qiáng)，如IP44中第一位數(shù)字“4”表示電機(jī)能防止直徑或厚度大于1毫米的固體進(jìn)入電機(jī)內(nèi)殼。第二位數(shù)字“4”表示能承受任何方向的濺水。1.1.3 1.1.3 三相交流異步電動(dòng)機(jī)的主要系列三相交流異步電動(dòng)機(jī)的主要系列 1 1Y Y系列系列 Y系列是一般用途的小型籠型電動(dòng)機(jī)系列，Y系列取代了原先的JO2系列，原來(lái)的老系列JO系列和J02系列已被淘汰。Y系列的額定電壓為380V，額定頻率為50Hz

8、，功率范圍為（0.5590）KW，同步轉(zhuǎn)速為（7503000）r/min，外殼防護(hù)型式為IP44和IP23兩種，B級(jí)絕緣。Y系列的技術(shù)條件已符合國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。 2 2JDO2JDO2系列系列 該系列是小型三相多速異步電動(dòng)機(jī)系列。它主要用于各式機(jī)床以及起重傳動(dòng)設(shè)備等需要多種速度的傳動(dòng)裝置。 3 3JRJR系列系列 該系列是中型防護(hù)式三相繞線式轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)系列，容量為（45410）KW。 4 4YRYR系列系列是一種大型三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)系列，容量為（2502500）KW，主要用于冶金工業(yè)和礦山中。1.2 1.2 三相交流異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行原理三相交流異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行原理

9、 1.2.1 1.2.1 三相交流異步電動(dòng)機(jī)的空載運(yùn)行三相交流異步電動(dòng)機(jī)的空載運(yùn)行三相交流異步電動(dòng)機(jī)的三相定子繞組與三相對(duì)稱電源接通，軸上不帶任何機(jī)械負(fù)載，轉(zhuǎn)子空轉(zhuǎn)時(shí)的運(yùn)行狀態(tài)，稱為空載運(yùn)行。 三相交流異步電動(dòng)機(jī)空載運(yùn)行時(shí)，軸上沒有任何機(jī)械負(fù)載，電機(jī)所受阻轉(zhuǎn)矩很小，其轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n接近同步轉(zhuǎn)速n1，即，轉(zhuǎn)子與氣隙磁場(chǎng)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)速n就接近零，即。這時(shí)三相交流異步電動(dòng)機(jī)內(nèi)只有定子繞組上的電流形成氣隙磁場(chǎng)，該電流稱為空載勵(lì)磁電流。 顯然，對(duì)于結(jié)構(gòu)固定的三相交流異步電動(dòng)機(jī)，當(dāng)電源頻率一定時(shí)，主磁通。若外加電壓U1一定，主磁通大體上也為一定值。由于三相交流異步電動(dòng)機(jī)有氣隙，空載電流則較大，一般為額定電流的

10、30%50%，在小型三相交流異步電動(dòng)機(jī)中，甚至可以達(dá)到額定電流的60%。1.2.2 1.2.2 三相交流異步電動(dòng)機(jī)的負(fù)載運(yùn)行三相交流異步電動(dòng)機(jī)的負(fù)載運(yùn)行 負(fù)載運(yùn)行時(shí)，由于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速nn1，則轉(zhuǎn)子三相對(duì)稱繞組將切割氣隙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)而感應(yīng)三相對(duì)稱電動(dòng)勢(shì)，在轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生三相對(duì)稱電流，進(jìn)而在轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生單方向的旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)。 若定子磁場(chǎng)為順時(shí)針方向，由于nn1，轉(zhuǎn)子三相電動(dòng)勢(shì)的相序則取決于氣隙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)依次切割轉(zhuǎn)子繞組的順序，即取決于轉(zhuǎn)子與氣隙磁場(chǎng)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)速的方向。即在異步電動(dòng)機(jī)中轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)的旋轉(zhuǎn)方向與定子磁動(dòng)勢(shì)的旋轉(zhuǎn)方向始終相同。1.2.3 1.2.3 三相交流異步電動(dòng)機(jī)的工作特性三相交流異步電動(dòng)機(jī)的工作特性

11、 1. 1.三相交流異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩表達(dá)式三相交流異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩表達(dá)式 （1 1）電磁轉(zhuǎn)矩）電磁轉(zhuǎn)矩T T的物理表達(dá)式的物理表達(dá)式 （2 2）電磁轉(zhuǎn)矩）電磁轉(zhuǎn)矩T T的參數(shù)表達(dá)式的參數(shù)表達(dá)式（3 3）電磁轉(zhuǎn)矩的實(shí)用表達(dá)式）電磁轉(zhuǎn)矩的實(shí)用表達(dá)式22cosICTmT)()(232212211221xxsrrfsrpUTmmssssTT2max2.2.三相交流異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性三相交流異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性 機(jī)械特性是指在一定條件下，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系。機(jī)械特性機(jī)械特性 降低電源電壓的人為機(jī)械特性曲線 轉(zhuǎn)子回路串電阻的人為機(jī)械特性 3.3.三相交流異步電動(dòng)機(jī)的工作特性曲線三相交流

12、異步電動(dòng)機(jī)的工作特性曲線 三相交流異步電動(dòng)機(jī)的工作特性是指定子的電壓及頻率為額定值時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、定子電流、功率因數(shù)、電磁轉(zhuǎn)矩、效率等與輸出功率的關(guān)系曲線。1.3 1.3 三相交流異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)三相交流異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng) 異步電動(dòng)機(jī)從接通電源，到進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行的過程，稱為起動(dòng)。 異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過程的特點(diǎn)： （1）起動(dòng)電流大 （2）起動(dòng)時(shí)間短 （3）起動(dòng)轉(zhuǎn)矩不高 為了使異步電動(dòng)機(jī)能帶動(dòng)負(fù)載很快達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)又不影響接在同一電網(wǎng)上的其它設(shè)備，對(duì)起動(dòng)的基本要求是起動(dòng)轉(zhuǎn)矩足夠大，起動(dòng)電流又不要太大。 由上面的分析可以看出，要限制起動(dòng)電流，可以采取降壓或增大電機(jī)參數(shù)的方法。為增大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，可適當(dāng)加大

13、轉(zhuǎn)子的電阻。所以大容量的異步電動(dòng)機(jī)一般采用加裝起動(dòng)裝置起動(dòng)。1.3.1 1.3.1 直接起動(dòng)直接起動(dòng) 給電動(dòng)機(jī)定子繞組加上額定電壓使之起動(dòng)的方法稱為直接起動(dòng)，或稱全壓起動(dòng)。 直接起動(dòng)是最簡(jiǎn)單的起動(dòng)方法。起動(dòng)時(shí)用刀開關(guān)、電磁起動(dòng)器或接觸器將電動(dòng)機(jī)定子繞組直接接到電源上，其接線圖如圖1-6所示。直接起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)電流很大，一般選取熔體的額定電流為電機(jī)額定電流的2.53.5倍。 對(duì)于一般小型籠型異步電動(dòng)機(jī)如果電源容量足夠大時(shí)，應(yīng)盡量采用直接起動(dòng)方法。對(duì)于某一電網(wǎng)，多大容量的電動(dòng)機(jī)才允許直接起動(dòng)，可按下列經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)確定 電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流倍數(shù)ki需符合式(1-2)中電網(wǎng)允許的起動(dòng)電流倍數(shù)，才允許直接起動(dòng)，

14、否則應(yīng)采取降壓起動(dòng)。一般10kW以下的電動(dòng)機(jī)都可以直接起動(dòng)。隨電網(wǎng)容量的加大，允許直接起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)容量也變大。電動(dòng)機(jī)額定功率電源總?cè)萘?41NstiIIk1.3.2 1.3.2 籠型異步電動(dòng)機(jī)的降壓起動(dòng)籠型異步電動(dòng)機(jī)的降壓起動(dòng) 降壓起動(dòng)是指電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)時(shí)降低加在定子繞組上的電壓，起動(dòng)結(jié)束時(shí)加額定電壓運(yùn)行的起動(dòng)方式。 降壓起動(dòng)雖然能降低電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流，但由于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩與電壓的平方成正比，因此降壓起動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩減小較多，故此法一般適用于電動(dòng)機(jī)空載或輕載起動(dòng)。 降壓起動(dòng)的方法有以下幾種： 1.1.定子串接電抗器或電定子串接電抗器或電阻的降壓起動(dòng)阻的降壓起動(dòng) 2.Y-2.Y-降壓起動(dòng)降壓起動(dòng) 3

15、.3.自耦變壓器（起動(dòng)補(bǔ)自耦變壓器（起動(dòng)補(bǔ)償器）起動(dòng)償器）起動(dòng) 4.4.延邊三角形起動(dòng)延邊三角形起動(dòng)1.3.31.3.3三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng) 適當(dāng)增加轉(zhuǎn)子電路的電阻不僅可以降低起動(dòng)電流，還可以提高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)正是利用這一特性，起動(dòng)時(shí)在轉(zhuǎn)子回路中串入電阻器或頻敏變阻器來(lái)改善起動(dòng)性能。 1.1.轉(zhuǎn)子串接轉(zhuǎn)子串接電阻器起動(dòng)電阻器起動(dòng) 2.2.轉(zhuǎn)子串頻轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器起動(dòng)敏變阻器起動(dòng) 1.4 1.4 三相交流異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速三相交流異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速 人為地在同一負(fù)載下使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速?gòu)哪骋粩?shù)值改變?yōu)榱硪粩?shù)值，以滿足生產(chǎn)過程的需要，這一過程稱為調(diào)速。 近年來(lái)，

16、隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速性能大有改善，交流調(diào)速應(yīng)用日益廣泛，在許多領(lǐng)域有取代直流調(diào)速系統(tǒng)的趨勢(shì)。 從異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速關(guān)系式可以看出，異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速可分以下三大類： (1)改變定子繞組的磁極對(duì)數(shù)p變極調(diào)速。(2)改變供電電網(wǎng)的頻率fl變頻調(diào)速。 (3)改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率s轉(zhuǎn)差調(diào)速。方法有改變電壓調(diào)速、繞線式電機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速和串級(jí)調(diào)速。 1.4.11.4.1變極調(diào)速變極調(diào)速 在電源頻率不變的條件下，改變電動(dòng)機(jī)的極對(duì)數(shù)，電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速n1就會(huì)發(fā)生變化，從而改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。若極對(duì)數(shù)減少一半，同步轉(zhuǎn)速就提高一倍，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速也幾乎升高一倍。 通常用改變定子繞組的接法來(lái)改變極對(duì)數(shù)，這種

17、電機(jī)稱多速電動(dòng)機(jī)。其轉(zhuǎn)子均采用籠型轉(zhuǎn)子，因其感應(yīng)的極對(duì)數(shù)能自動(dòng)與定子相適應(yīng)。 變極調(diào)速主要用于各種機(jī)床及其他設(shè)備上。它所需設(shè)備簡(jiǎn)單、體積小、重量輕，接線簡(jiǎn)單，調(diào)速級(jí)數(shù)少。1.4.2 1.4.2 變頻調(diào)速變頻調(diào)速 隨著晶閘管整流和變頻技術(shù)的迅速發(fā)展，異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速應(yīng)用日益廣泛。變頻調(diào)速是目前公認(rèn)的交流電動(dòng)機(jī)最理想、最有前途的調(diào)速方案，它主要用于拖動(dòng)泵類負(fù)載，如通風(fēng)機(jī)、水泵等。而且，變頻調(diào)速有逐步取代直流調(diào)速的趨勢(shì)。 變頻調(diào)速根據(jù)電動(dòng)機(jī)輸出性能的不同可分為： 保持電動(dòng)機(jī)過載能力不變。 保持電動(dòng)機(jī)恒轉(zhuǎn)矩輸出。 保持電動(dòng)機(jī)恒功率輸出。變頻器變頻器 應(yīng)用變頻調(diào)速可以大大提高電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的控制精度，使

18、電動(dòng)機(jī)在最節(jié)能的轉(zhuǎn)速下運(yùn)行。 以風(fēng)機(jī)水泵為例，其軸功率與轉(zhuǎn)速的三次方成正比，當(dāng)所需風(fēng)量減少，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低時(shí)，其功率按轉(zhuǎn)速的三次方下降?？梢姡_調(diào)速的節(jié)電效果非?？捎^。與此類似，許多電動(dòng)機(jī)接變動(dòng)負(fù)載時(shí)一般按最大需求來(lái)生產(chǎn)電動(dòng)機(jī)的容量，故設(shè)計(jì)裕量偏大，而在實(shí)際運(yùn)行中，輕載運(yùn)行的時(shí)間所占比例卻非常高。如采用變頻調(diào)速，可大大提高輕載運(yùn)行時(shí)的工作效率。 變頻器是一種將固定頻率的交流電變換成頻率、電壓連續(xù)可調(diào)的交流電供給負(fù)載的電源裝置，變頻器的基本結(jié)構(gòu)主要由主電路和控制電路組成，如圖1-16所示。變頻器主要用于交流電動(dòng)機(jī)(異步電動(dòng)機(jī)或同步電動(dòng)機(jī))轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。變頻器還有顯著的節(jié)能作用，是企業(yè)技術(shù)改造和產(chǎn)品

19、更新?lián)Q代的理想調(diào)速裝置。自20世紀(jì)80年代被引進(jìn)中國(guó)以來(lái)，變頻器作為節(jié)能應(yīng)用與速度工藝控制中越來(lái)越重要的自動(dòng)化設(shè)備，得到了快速發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。 1.4.3 1.4.3 改變定子電壓調(diào)速改變定子電壓調(diào)速 此法用于籠型異步電動(dòng)機(jī)，靠改變轉(zhuǎn)差率s調(diào)速。 對(duì)于轉(zhuǎn)子電阻大、機(jī)械特性曲線較軟的籠型異步電動(dòng)機(jī)而言，如加在定子繞組上的電壓發(fā)生改變，則負(fù)載TL對(duì)應(yīng)于不同的電源電壓U1、U2、U3，可獲得不同的工作點(diǎn)aI、a2、a3，如圖1-17所示，顯然電動(dòng)機(jī)的調(diào)速范圍很寬。缺點(diǎn)是低壓時(shí)機(jī)械特性太軟，轉(zhuǎn)速變化大，可采用帶速度負(fù)反饋的閉環(huán)控制系統(tǒng)來(lái)解決該問題。 改變電源電壓調(diào)速時(shí)，過去都采用定子繞組串電抗器來(lái)實(shí)

20、現(xiàn)，目前已廣泛采用晶閘管交流調(diào)壓線路來(lái)實(shí)現(xiàn)。1.4.4 1.4.4 轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速 此法只適用于繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)，靠改變轉(zhuǎn)差率s調(diào)速。 繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻的機(jī)械特性如圖1-18所示。轉(zhuǎn)子串電阻時(shí)最大轉(zhuǎn)矩不變，臨界轉(zhuǎn)差率加大。所串電阻越大，運(yùn)行段特性斜率越大。若帶恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，原來(lái)運(yùn)行在固有特性上的a點(diǎn)，轉(zhuǎn)子串電阻R1后，就運(yùn)行于b點(diǎn)，轉(zhuǎn)速由na變?yōu)閚b，依此類推。 若轉(zhuǎn)速越低，轉(zhuǎn)差率s越大，轉(zhuǎn)子損耗越大，低速時(shí)效率不高。 轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速的優(yōu)點(diǎn)是方法簡(jiǎn)單，主要用于中、小容量的繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)，如橋式起動(dòng)機(jī)等。1.4.5 1.4.5 串級(jí)調(diào)速串級(jí)調(diào)速 所謂串級(jí)調(diào)速，就是在三相交流異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子回路串入一個(gè)三相對(duì)稱的附加電勢(shì)Ef，其頻率與轉(zhuǎn)子