第4章 感应电机 《Electric Machinery 电机学（英汉双语）》课件.ppt

先用空载试验测出电动机的铁耗、机械损耗和定子电阻，再进行负载试验求取工作特性。 二、工作特性的求取 1. 直接负载法 2.由参数算出电动机的主要运行数据 在参数已知的情况下，给定转差率，利用等效电路求出工作特性。 4.8感应电动机的机械特性 电磁转矩与转子电流的关系为 在感应电动的T形等效电路中，由于激磁阻抗比定、转子漏阻抗大很多，如把激磁阻抗支路认为开路，就有 感应电动机的转矩-转速特性 1最大转矩 转矩转速曲线上转矩有一个最大值，令 sm称为临界转差率 最大电磁转矩Tmax为 “?”号对应电动机状态；“?”号对应于发电机状态。 考虑到 忽略R1 （1）当电源频率f1和电机参数不变时，最大电磁转矩Tmax与定子相电压U1的平方成正比，即 ，与定转子漏抗之和近似成反比。 （2）最大电磁转矩Tmax与转子电阻值 无关，临界转差率sm与转子回路电阻 成正比，即 。 增大时，sm增大，但Tmax保持不变。此时机械特性的最大值将向下偏移。 最大电磁转矩Tmax与额定转矩TN之比称为电动机的过载能力，用?m表示 2起动转矩 此时T=Tst，n＝0，电动机处于静止状态，此时电动机的电磁转矩称为起动转矩Tst，又称为堵转转矩。将s=1代入式（4-61），可求得起动转矩Tst为 [例4] 一台四极、380V、三角形联结的感应电动机，其参数为Ｒ1=4.47Ω，Ｒ′2 = 3.18Ω，X1σ= 6.7Ω，X′2σ= 9.85Ω，Xｍ= 188Ω, Ｒm忽略不计。试求该电动机的最大转矩Ｔmax及临界转差ｓｍ，起动电流Ist及起动转矩Ｔst。 解： 起动时s=1，起动电流和起动转矩分别为： 4.9 三相感应电动机的起动 电动机从静止状态到稳态运行的过渡过程称为起动过程，简称起动。衡量三相感应电动机起动性能的主要指标有起动转矩倍数Kst=Tst/TN、起动电流倍数KI=Ist/IN、起动时间和起动设备。通常希望起动转矩足够大，而起动电流不要太大，以免电机绕组过热以及线路上产生过大的电压降而影响到同一电网上的其他的用电设备，另外，还希望起动设备简单、经济、可靠。 4.9.1三相感应电动机的起动方法 1直接起动 直接起动就是将电动机定子绕组直接接在额定电压的电源上起动，也称为全压起动。直接起动的优点是操作简单，不需要复杂的起动设备；缺点是起动电流大，对电动机本身和电网电压均会带来不利影响。因此，通常只有小容量的电动机采用直接起动。较大容量的电动机能否直接起动，与电网容量的大小和电动机的起动电流倍数有关，通常采用下面的经验公式来判断 2降压起动 在感应电动机的简化等效电路中，若忽略励磁电流Im，则 起动时，s＝1，代入上式，可得起动电流为 由上式可知，起动电流大小与电源电压成正比，因此降低加在电动机定子绕组上的电压，可以减小起动电流，但起动转矩将随电压的平方成正比地下降，因此降压起动只适用于空载或轻载起动。 1）定子回路串接对称电阻或电抗降压起动 2）自耦变压器降压起动 3）星形/三角形换接降压起动 4）转子回路串接对称电阻分级起动 5）转子串频敏变阻器起动 4.9.2高起动转矩的三相笼型感应电动机 1.转子电阻值较大的笼型感应电动机 当笼型感应电动机的鼠笼采用合金铝浇注，或者同时采用转子小槽，减小导条截面积，这样可以增大转子电阻R2，在电动机起动时，就可以增大起动转矩，能改善电动机的起动性能。一般高转差率感应电动机和起重冶金用感应电动机都是这种类型的。 转子电阻大，直接起动时起动转矩大，最大转矩也大，但同时额定转差率较大，运行段的机械特性较软。电动机转子电阻大，正常运行时效率较低，而且电动机价格较贵。 2.深槽式笼型感应电动机 深槽式笼型感应电动机的机械特性 深槽式笼型感应电动机转子导条中电流的集肤效应 3.双笼型转子感应电动机 (a) (b) (c) 图 双笼型转子感应电动机的转子槽形和机械特性 (a)铜条转子；(b)铸铝转子；(c)机械特性 4.10 三相感应电动机的调速 感应电动机的转速公式 可知，要改变感应电动机的转速n，可以采用以下三种方法： （1）变极调速。（2）变频调速。（3）变转差率调速。 4.10.1 变极调速 图4-40 变极原理图 (a)正向串联；(b)反向串联；(c)反向并联 4.10.2 变频调速 1.从基频向下的变频调速 若保持电源电压U1为额定值，则随着频率f1的下降，气隙每极磁通?m将增加。电动机磁路本来就比较饱和，?m增加时，磁路将过于饱和，使激磁电