1、第第 4 章章 異步電機(jī)的電力拖動(dòng)異步電機(jī)的電力拖動(dòng)4.1 三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性 4.2 電力拖動(dòng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行電力拖動(dòng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行 4.3 三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng) 4.4 三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速 4.5 三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng) 4.1 三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性 4.2 電力拖動(dòng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行電力拖動(dòng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行 4.3 三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng) 4.4 三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速 4.5 三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng) 電機(jī)與拖動(dòng)電機(jī)與拖動(dòng)4.

2、4 三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速第第 4 章章 異步電動(dòng)機(jī)的電力拖動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)的電力拖動(dòng)調(diào)速：人為調(diào)速：人為改變轉(zhuǎn)速的方法改變轉(zhuǎn)速的方法機(jī)械調(diào)速機(jī)械調(diào)速: :改變傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比改變工作機(jī)構(gòu)的速度改變傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比改變工作機(jī)構(gòu)的速度電氣調(diào)速電氣調(diào)速: :人為改變電動(dòng)機(jī)的參數(shù)（如電壓、勵(lì)磁電流人為改變電動(dòng)機(jī)的參數(shù)（如電壓、勵(lì)磁電流或電樞回路電阻），使同一負(fù)載得到不同轉(zhuǎn)速?；螂姌谢芈冯娮瑁?，使同一負(fù)載得到不同轉(zhuǎn)速。要求要求: :調(diào)節(jié)范圍寬廣、過(guò)程平滑、調(diào)節(jié)方法簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)。調(diào)節(jié)范圍寬廣、過(guò)程平滑、調(diào)節(jié)方法簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)。調(diào)速指標(biāo)調(diào)速指標(biāo): :評(píng)價(jià)各種調(diào)速方法優(yōu)缺點(diǎn)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，評(píng)價(jià)各種調(diào)

3、速方法優(yōu)缺點(diǎn)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，一、電動(dòng)機(jī)的調(diào)速指標(biāo)一、電動(dòng)機(jī)的調(diào)速指標(biāo)1. 調(diào)速范圍調(diào)速范圍 D =nmax nmin4.4 三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速 電動(dòng)機(jī)在電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載轉(zhuǎn)矩額定負(fù)載轉(zhuǎn)矩下調(diào)速時(shí)，下調(diào)速時(shí)， 最高最高轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)速與最低最低轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速之比。用之比。用D表示。表示。 不同的生產(chǎn)機(jī)械對(duì)調(diào)速范圍的要求不同，如車床不同的生產(chǎn)機(jī)械對(duì)調(diào)速范圍的要求不同，如車床D20100，龍門刨床龍門刨床D =1040，軋鋼機(jī)軋鋼機(jī)D1.203等。等。 電動(dòng)機(jī)最高轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)最高轉(zhuǎn)速 受電動(dòng)機(jī)的受電動(dòng)機(jī)的換向及機(jī)械強(qiáng)度換向及機(jī)械強(qiáng)度限制，最低轉(zhuǎn)限制，最低轉(zhuǎn)速受轉(zhuǎn)速速受轉(zhuǎn)速相對(duì)穩(wěn)定性相對(duì)穩(wěn)定性（

4、即靜差率）要求的限制。（即靜差率）要求的限制。 2. 調(diào)速方向調(diào)速方向 nN為基速為基速4.4 三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速 3. 調(diào)速的平滑性調(diào)速的平滑性 平滑系數(shù)平滑系數(shù)平滑系數(shù)平滑系數(shù) 越接近越接近1，說(shuō)明調(diào)速的平滑性越好。如果轉(zhuǎn)速，說(shuō)明調(diào)速的平滑性越好。如果轉(zhuǎn)速連續(xù)可調(diào)，其級(jí)數(shù)趨于無(wú)窮多，稱為連續(xù)可調(diào)，其級(jí)數(shù)趨于無(wú)窮多，稱為無(wú)級(jí)調(diào)速無(wú)級(jí)調(diào)速， =1，其，其平滑性最好；調(diào)速不連續(xù)，級(jí)數(shù)有限，稱為平滑性最好；調(diào)速不連續(xù)，級(jí)數(shù)有限，稱為有級(jí)調(diào)速有級(jí)調(diào)速平滑系數(shù)：相鄰兩級(jí)轉(zhuǎn)速或線速度之比。平滑系數(shù)：相鄰兩級(jí)轉(zhuǎn)速或線速度之比。 1iinn指相鄰兩級(jí)轉(zhuǎn)速的接近程度，用平滑系數(shù)表示指相鄰

5、兩級(jí)轉(zhuǎn)速的接近程度，用平滑系數(shù)表示4.4 三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速 4. 調(diào)速的穩(wěn)定性調(diào)速的穩(wěn)定性 靜差率靜差率靜差率靜差率（相對(duì)穩(wěn)定性）：指電動(dòng)機(jī)（相對(duì)穩(wěn)定性）：指電動(dòng)機(jī)在一條機(jī)械特性在一條機(jī)械特性由理想空由理想空載加到額定負(fù)載所出現(xiàn)的轉(zhuǎn)速降與理想空載轉(zhuǎn)速之比。載加到額定負(fù)載所出現(xiàn)的轉(zhuǎn)速降與理想空載轉(zhuǎn)速之比。 靜差靜差率越小，率越小， 轉(zhuǎn)速的相對(duì)穩(wěn)定性越好。轉(zhuǎn)速的相對(duì)穩(wěn)定性越好。%100000nnnnnfTnOn01n02nNnN？靜差率和轉(zhuǎn)差？靜差率和轉(zhuǎn)差率有何異同？率有何異同？定義公式相同定義公式相同物理含義不同物理含義不同011nnN（1）靜差率與機(jī)械特性硬度有關(guān)）靜差

6、率與機(jī)械特性硬度有關(guān)結(jié)論結(jié)論1：機(jī)械特性越硬，靜差率越小，穩(wěn)定性越好：機(jī)械特性越硬，靜差率越小，穩(wěn)定性越好022nnN011nnN033nnNn0) 0 定子發(fā)出電功率，向電源回饋電能。定子發(fā)出電功率，向電源回饋電能。 0 軸上輸入機(jī)械功率軸上輸入機(jī)械功率(位能負(fù)載的位能位能負(fù)載的位能)。 PCu2 = PePm|Pe | = |Pm|PCu2 機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能(減去轉(zhuǎn)子銅損耗等減去轉(zhuǎn)子銅損耗等)。 制動(dòng)時(shí)的功率制動(dòng)時(shí)的功率s =-n0-（- n ）-n0=n0-nn0第四象限第四象限：Pe = m1I22 R2Rb sPm= (1s ) Pe4.5 三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)三相異

7、步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng) 由等效電路的轉(zhuǎn)子回路可得由等效電路的轉(zhuǎn)子回路可得222222cos0RsRsX222222sin0XRsX290180 根據(jù)電機(jī)運(yùn)行的相量圖可知根據(jù)電機(jī)運(yùn)行的相量圖可知129018011 113cosPU I19018011 113sinQU I 在回饋制動(dòng)時(shí)，電機(jī)仍需從電網(wǎng)輸入無(wú)功功率，在回饋制動(dòng)時(shí)，電機(jī)仍需從電網(wǎng)輸入無(wú)功功率，以便建立空間旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。以便建立空間旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。1P 電動(dòng)機(jī)向電網(wǎng)輸送有功功率電動(dòng)機(jī)向電網(wǎng)輸送有功功率 電動(dòng)機(jī)的輸入功率電動(dòng)機(jī)的輸入功率0 制動(dòng)效果制動(dòng)效果 Rb 下放速度下放速度 。 為了避免危險(xiǎn)的高速，為了避免危險(xiǎn)的高速， 一般不串聯(lián)一般不串聯(lián) Rb。

8、4.5 三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng) OnTTLn0n0 【例例 4.5.1 】 例例 4.4.4 中的三相繞線型異步電動(dòng)機(jī)，中的三相繞線型異步電動(dòng)機(jī)，拖動(dòng)拖動(dòng) TL = 100 Nm 的位能性負(fù)載。現(xiàn)欲采用回饋制動(dòng)下放的位能性負(fù)載。現(xiàn)欲采用回饋制動(dòng)下放該重物，在轉(zhuǎn)子電路中串聯(lián)電阻該重物，在轉(zhuǎn)子電路中串聯(lián)電阻 Rb = 0.015 9 。試試求：求：(1) 切換后的瞬間（切換后的瞬間（b點(diǎn)）的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩；點(diǎn)）的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩； (2) 在在 d 點(diǎn)下放重物的點(diǎn)下放重物的時(shí)的轉(zhuǎn)速。時(shí)的轉(zhuǎn)速。 解：解：根據(jù)例根據(jù)例 4.4.4 的計(jì)算，在固有特性上的計(jì)算，在固有特性上工作時(shí)，工作時(shí)，TM =

9、309.5 Nm ，sM = 0.233，na = 1 442 r/min，R2 = 0.084 1 。(1) nb = na = 1 442 r/min n0 nb n0sb = 1 500 1 420 1 500= = 1.96 sMb = sM R2Rb R2= 0.233 = 0.277 0.1 0.084 14.5 三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng) (2) 轉(zhuǎn)子串聯(lián)電阻轉(zhuǎn)子串聯(lián)電阻 Rr 時(shí)，時(shí)，TM 不變，不變，sM(R2Rr) nd = ( 1sd ) n0 = ( 10.046 ) (1 500) r/min = 1 569 r/min=0.277 1 =0.046 (

10、 )2309.5100309.5100( )2sd =sMb 1 TMTLTMTLT =+2TM sMbsb sbsMb = =85.77 Nm+2309.5 0.277 1.96 1.960.277 Nm4.5 三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng) (2) 轉(zhuǎn)子回路串入轉(zhuǎn)子回路串入 Rb0.12的制動(dòng)電阻。的制動(dòng)電阻。三相異步電動(dòng)機(jī)各種運(yùn)行狀態(tài)三相異步電動(dòng)機(jī)各種運(yùn)行狀態(tài)efabLT1n1nTn01nkLThgd三相異步電機(jī)的四象限運(yùn)行三相異步電機(jī)的四象限運(yùn)行三相異步電動(dòng)機(jī)各種運(yùn)行狀態(tài)實(shí)現(xiàn)條件三相異步電動(dòng)機(jī)各種運(yùn)行狀態(tài)實(shí)現(xiàn)條件 三相異步電動(dòng)機(jī)的四象限運(yùn)行狀態(tài)三相異步電動(dòng)機(jī)的四象限運(yùn)行狀態(tài)練練 習(xí)習(xí) 題題第第 4 章章 異步電動(dòng)機(jī)