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文檔簡介

4.6三相異步電動機的制動特性4.6.1反饋(發電)制動當n>n0,S<0時,轉子導體切割旋轉磁場的方向與電動狀態時的方向相反,I2改變了方向,T=KmΦI2cosφ2,也隨之改變方向,T與n的方向相反,T為制動轉矩。電機從軸上吸取功率,除去轉子銅損后,給了定子,再除去定子銅損和鐵損,反饋給電網。如起重機高速下放重物時,電動機運行在a或b點。變極調速或變頻調速時,極對數突然增多或供電頻率突然降低,便進入反饋制動運行狀態,b→n02。4.6.2反接制動●

電源反接電動運行時,電源相序突然改變,運行點由a→b,T<0,系統減速,由b→c,為制動過程,到c點若不切斷電源,則會反向啟動。反接制動,電流很大,對鼠籠式電動機常在定子電路中串接電阻;對繞線式則在轉子電路中串接電阻。●

倒拉制動拖動位能負載。定子送入的電功率、轉子軸上輸入的機械功率,都消耗在轉子電阻上。a點,電動運行;當轉子電路串入較大電阻,運行點從a→b,T<TL,電動機減速到c點,n=0,但仍有T<TL,電動機反向轉動,直到d點,T=TL,穩速運行,T和n反向,為制動轉矩。應用:起重機低速下放重物。4.6.3能耗制動能耗制動時,打開1KM,立即合上2KM,即把低壓直流電立即→定子繞組,→一個固定不變的磁場,旋轉的轉子導體→感應電動勢和電流(在磁場中)→制動轉矩T<0→n↓→n=0,在此過程中,機械能→電能→電阻。制動效果:比反接制動差。改變定子勵磁電流If或轉子電路串入電阻(繞線式)的大小來調節制動的強弱。優點:結構簡單、成本低、運行可靠。4.7單相異步電動機用途:電風扇、洗衣機、電唱機、吸塵器、醫療器械及自動控制裝置。4.7.1單相異步電動機的磁場轉子為鼠籠式,定子繞組為單相,接入單相交流電源,空氣隙中產生固定脈動磁場,磁通或磁感應強度大小隨時間作正弦變化:B=Bmsinωt

按正弦變化的脈動磁場,可以分解成兩個在空間按余弦分布,轉速相等而方向相反的旋轉磁場和Bm1=Bm2=Bm/2幅值為和的同步轉速為n0=±60f/p

T—S曲線:和當n=0,s=1,T+和T-大小相等,方向相反,T=0,不能自行啟動。當外力撥動轉子轉動,s≠1,T≠0,→電動機旋轉。作用于鼠籠轉子,→T+和T-,→合成T。4.7.2單相異步電動機的啟動方法●電容分相式異步電動機定子有兩個繞組AX、BY,AX為工作繞組,BY為啟動繞組,二者軸線在空間互相垂直。在該磁場作用下,鼠籠轉子轉動。啟動后,離心開關QB打開,電動機變為單相運行。QB也可不用。BY串入電容C,使iB在相位上超前iA90°,這樣,通電后就能在氣隙中產生旋轉磁場(和三相旋轉磁場一樣),旋轉方向是由電流領先相向電流落后相。正反轉接線原理圖,必須以調換C的位置來實現。●罩極式單相異步電動機

利用短路環罩住磁極的一部分,使罩極部分的磁通在相位上滯后于未罩部分的磁通,從而產生起動轉矩。罩極式單相異步電動機的結構4.8同步電動機1.同步電動機的基本結構

1)定子定子由鐵心,定子繞組(電樞繞組),機座,端蓋等部件組成。定子繞組與異步電動機一樣,為三相對稱繞組,通有三相交流電。2)轉子轉子由主磁極,直流勵磁繞組和起動裝置組成。主磁極分為隱極式(適用于高速)和凸極式(適用于低速)兩種。起動裝置包括鼠籠型起動繞組,電刷及集電環。隱極式凸極式2.同步電動機的工作原理和運行特性

1)同步電動機的工作原理在電樞繞組中通入三相交流電,氣隙中產生旋轉磁場;在轉子繞組中通入直流電,同一氣隙中又產生一個恒穩磁場,這兩個磁場相互作用,將轉子拖入同步。

同步電動機工作原理圖

2)同步電動機的機械特性

同步電動機轉子的轉速:n=n0

3)同步電動機的特點

通過調節直流勵磁電流,能控制功率因數的大小和性質.(感性或容性)(1)正常勵磁:調節直流勵磁電流使,交流不提供勵磁電流。

(2)欠勵:直流勵磁電流小于正常勵磁電流,交流電源提供一部分勵磁電流,定子電路為感性,功率因數小于1。

(3)過勵:直流勵磁電流大于正常勵磁電流,交流電源不僅不提供勵磁電流,還向電網發出無功功率,定子電路為容性,功率因數小于1。4)同步補償機

在過勵狀態下運行(功率因數小于1,容性)的同步電動機稱為同步補償機。此時,電動機僅用于補償電網滯后的功率因數。

也有只發出無功功率的發電廠。注意:(1)同步電動機適用于大功率高電壓的場合。(2)同步電機既可作電動機使用,還可作發電機,發電廠中的交流發電機,全部采用同步發電機。3.同步電動機的啟動

1)起動方法:異步啟動法

在同步電動機轉子磁極的極掌上裝有啟動繞組;同步電動機的三相定子繞組通入三相交流電,按異步電動機起動,達到接近同步轉速;再在勵磁繞組中通入直流電,將轉子拉入同步。

1)轉換開關QB置于“1”位置;2)

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