三相異步電動機的制動特性

1、56 三相異步電動機的制動特性三相異步電動機的制動特性 異步電動機和直流電動機一樣，亦有三種制動方式：反饋制動、異步電動機和直流電動機一樣，亦有三種制動方式：反饋制動、反接制動和能耗制動。反接制動和能耗制動。 一、反饋制動一、反饋制動 由于某種原因異步電動機的運行速度高于它的同步速度，即由于某種原因異步電動機的運行速度高于它的同步速度，即nn0，S=(n0-n)/n00，異步電動機就進入發(fā)電狀態(tài)。，異步電動機就進入發(fā)電狀態(tài)。 反饋制動時，電機從軸上吸取功率后，一部分轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)子銅耗，反饋制動時，電機從軸上吸取功率后，一部分轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)子銅耗，大部分則通過空氣隙進入定子，并在供給定子銅耗和鐵耗后，反饋

2、大部分則通過空氣隙進入定子，并在供給定子銅耗和鐵耗后，反饋給電網(wǎng)。給電網(wǎng)。 反饋制動的機械特性是電動狀態(tài)機械特性是第一象限向第二象反饋制動的機械特性是電動狀態(tài)機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，如圖所示。限的延伸或第三象限向第四象限的延伸，如圖所示。 1）負載轉(zhuǎn)矩為位能性轉(zhuǎn)矩）負載轉(zhuǎn)矩為位能性轉(zhuǎn)矩的起重機械在下放重物時的反饋的起重機械在下放重物時的反饋制動運行狀態(tài)。制動運行狀態(tài)。 2）電動機在變極調(diào)速或變）電動機在變極調(diào)速或變頻調(diào)速過程中，極對數(shù)突然增多頻調(diào)速過程中，極對數(shù)突然增多或供電頻率突然降低，使同步轉(zhuǎn)或供電頻率突然降低，使同步轉(zhuǎn)速速n0 突然降低時的反饋制動運

3、突然降低時的反饋制動運行狀態(tài)。行狀態(tài)。 例如，某生產(chǎn)機械采用雙速電動機拖動。例如，某生產(chǎn)機械采用雙速電動機拖動。1500250606001 pfnr/min； 低速運行時為低速運行時為8極（極（2p=8） 高速運行時為高速運行時為4極（極（2p=4）7504506002 nr/min； 如圖所示如圖所示二、反接制動二、反接制動1、電源反接、電源反接 串接電阻的原因：防止過大的電流，另一方面，使制動轉(zhuǎn)矩串接電阻的原因：防止過大的電流，另一方面，使制動轉(zhuǎn)矩增大。增大。2、倒拉反接制動、倒拉反接制動 場能：倒拉反接制動出現(xiàn)在位能負載轉(zhuǎn)矩超過電磁轉(zhuǎn)矩的時場能：倒拉反接制動出現(xiàn)在位能負載轉(zhuǎn)矩超過電磁轉(zhuǎn)矩

4、的時候。候。 制動缺點：電阻上消耗的能量大、準確停車困難、若要下降制動缺點：電阻上消耗的能量大、準確停車困難、若要下降重物，如果電阻值選得不當，將仍保持以前的上升趨勢。重物，如果電阻值選得不當，將仍保持以前的上升趨勢。1、 電源反接制動電源反接制動 如果正常運行時異步電動機三相電源的相序突然改變，即電如果正常運行時異步電動機三相電源的相序突然改變，即電源反接，這就改變了旋轉(zhuǎn)磁場的方向，電動機狀態(tài)下的機械特性源反接，這就改變了旋轉(zhuǎn)磁場的方向，電動機狀態(tài)下的機械特性曲線就由第一象限的曲線曲線就由第一象限的曲線1變成了第三象限的曲線變成了第三象限的曲線2，如圖所示。，如圖所示。 由于反接制動時電流很

5、大，由于反接制動時電流很大，因此鼠籠式電動機應在定子電因此鼠籠式電動機應在定子電路中串接電阻；線繞式電動機路中串接電阻；線繞式電動機則應在轉(zhuǎn)子電路中串接電阻，則應在轉(zhuǎn)子電路中串接電阻，這時的人為機械特性如圖這時的人為機械特性如圖 4.38的曲線的曲線 3所示，制動時工作點由所示，制動時工作點由 a點轉(zhuǎn)換到點轉(zhuǎn)換到 d點，然后沿特性點，然后沿特性 3減速，至減速，至 n = 0（e點），切斷點），切斷電源。電源。 2、 倒拉反接制動倒拉反接制動 三、能耗制動三、能耗制動 異步電動機能耗制動的原理線路圖一般如圖所示。異步電動機能耗制動的原理線路圖一般如圖所示。 5.1 三相異步電動機的工作原理三相

6、異步電動機的工作原理對稱三相繞組對稱三相繞組通入對稱三相電流通入對稱三相電流旋轉(zhuǎn)磁場旋轉(zhuǎn)磁場(磁場能量磁場能量)磁場繞組切磁場繞組切割轉(zhuǎn)子繞組割轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)子繞組中轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生產(chǎn)生 e 和和 i轉(zhuǎn)子繞組在磁場中轉(zhuǎn)子繞組在磁場中受到電磁力的作用受到電磁力的作用轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)起來轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)起來機械負載機械負載旋轉(zhuǎn)起來旋轉(zhuǎn)起來三相交流電能三相交流電能輸出機械能量輸出機械能量上一頁上一頁下一頁下一頁返返 回回上一節(jié)上一節(jié)下一節(jié)下一節(jié)（1）旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生（一）旋轉(zhuǎn)磁場（一）旋轉(zhuǎn)磁場上一頁上一頁下一頁下一頁返回返回上一節(jié)上一節(jié)下一節(jié)下一節(jié)圖圖 6.2.2 二極旋轉(zhuǎn)磁場二極旋轉(zhuǎn)磁場上一頁上一頁下一頁下

7、一頁返回返回上一節(jié)上一節(jié)下一節(jié)下一節(jié)異步電動機的結構異步電動機的結構上一頁上一頁下一頁下一頁返返 回回上一節(jié)上一節(jié)下一節(jié)下一節(jié)圖圖 6.1.1 三相籠式異步電動機的部件圖三相籠式異步電動機的部件圖四.例題分析 例例5-2: 一臺三相異步電動機，電源頻率一臺三相異步電動機，電源頻率f1=50Hz，額定轉(zhuǎn)速，額定轉(zhuǎn)速nN=1440r/min，轉(zhuǎn)子電阻，轉(zhuǎn)子電阻R2=0.02、轉(zhuǎn)子感抗、轉(zhuǎn)子感抗X20=0.08、轉(zhuǎn)子電動勢轉(zhuǎn)子電動勢E20=20V，試求：，試求：（1）電動機的同步轉(zhuǎn)速）電動機的同步轉(zhuǎn)速n0；（2）電動機啟動時的轉(zhuǎn)子電流）電動機啟動時的轉(zhuǎn)子電流I2st；（3）電動機在額定轉(zhuǎn)速時的轉(zhuǎn)子電

8、動勢的頻率）電動機在額定轉(zhuǎn)速時的轉(zhuǎn)子電動勢的頻率f2N；（4）電動機在額定轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)子電流）電動機在額定轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)子電流I2N。 解：解： （1）電動機的同步轉(zhuǎn)速）電動機的同步轉(zhuǎn)速 min/1500min/250606010rrpfn（2）電動機啟動時的轉(zhuǎn)子電流）電動機啟動時的轉(zhuǎn)子電流（3）電動機在額定轉(zhuǎn)速時轉(zhuǎn)子電動勢的頻率）電動機在額定轉(zhuǎn)速時轉(zhuǎn)子電動勢的頻率f2N 因在額定轉(zhuǎn)速下，電動機的轉(zhuǎn)差率因在額定轉(zhuǎn)速下，電動機的轉(zhuǎn)差率 故故 （4）電動機在額定轉(zhuǎn)速時的轉(zhuǎn)子電流）電動機在額定轉(zhuǎn)速時的轉(zhuǎn)子電流 可見，電動機啟動時的電流是額定轉(zhuǎn)速下電流的可見，電動機啟動時的電流是額定轉(zhuǎn)速下電流的6倍多。倍多。A

9、AXREIst5 .24208. 002. 020222202220204. 015001440150000nnnSNNHzHzfSfNN25004. 012AASRESINNN40)08. 004. 0(02. 02004. 0)20(22222202例例5-7 一臺三相異步電動機，其額定數(shù)據(jù)如下：一臺三相異步電動機，其額定數(shù)據(jù)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。試求：。試求：（1）電源電壓為）電源電壓為220V時，能否采用時，能否采用Y-降壓啟動？降壓啟動？（2

10、）用）用Y-降壓啟動時的啟動電流為多少？它所能啟動的最降壓啟動時的啟動電流為多少？它所能啟動的最大負載轉(zhuǎn)矩為大負載轉(zhuǎn)矩為TLmax多少？多少？（3）若運行時的轉(zhuǎn)速）若運行時的轉(zhuǎn)速nnN，試問此時負載轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩，試問此時負載轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩相比，其大小如何？相比，其大小如何？（4）若運行時負載轉(zhuǎn)矩）若運行時負載轉(zhuǎn)矩TL2.2TN，此時將會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？，此時將會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？解：（解：（1）從額定數(shù)據(jù)知，定子繞組額定相電壓為）從額定數(shù)據(jù)知，定子繞組額定相電壓為220V，當電，當電源電壓為源電壓為220V時，電動機正常運行時定子繞組應接成三角形，時，電動機正常運行時定子繞組應接成三角形，所以，可

11、以采用所以，可以采用Y-降壓啟動。降壓啟動。但如果電源電壓為但如果電源電壓為380V時，此電動機是不能采用時，此電動機是不能采用Y-降壓啟降壓啟動的。動的。（2）用）用Y-降壓啟動時的啟動電流降壓啟動時的啟動電流 此時的啟動轉(zhuǎn)矩此時的啟動轉(zhuǎn)矩 因啟動的必要條件是因啟動的必要條件是TstTL，所以它能啟動的最大負載轉(zhuǎn)，所以它能啟動的最大負載轉(zhuǎn)矩矩TLmax為為6.01Nm。AAIIststY83.23115 . 6313/mNmNnPTTTNNNststY01.62860395508.13195508.1318.1313（3）因）因nnN，可從機械特性上看出電動機的負載轉(zhuǎn)矩比額定，可從機械特性上看出電動機的負載轉(zhuǎn)矩比額定轉(zhuǎn)