三相异步电动机的电力拖动 PPT.ppt

频敏变阻器是一种静止的无触点电磁元件，它具有以下特点：1.结构简单，制造容易，造价低廉2.运行可靠，坚固耐用，使用维护方便3.由于它的阻抗随频率而自动变化，可使控制系统大大简化，宜于实现自动控制4.频敏变阻器是一种感性元件，因而功率因数较低如图所示：接触器触点K断开时，电动机转子串入频敏变阻器起动。起动过程结束后，接触器触点K再闭合，切除频敏变阻器，电动机进入正常运行。频敏变阻器每一相的等值电路与变压器空载运行时的等值电路是一致的，忽略绕组漏阻抗时，其励磁阻抗为励磁电阻与励磁电抗串联组成，表示。但是与一般变压器励磁阻抗不完全相同，主要表现在以下两点：⑴频率为5OHz的电流通过时，阻抗比一般变压器励磁阻抗小得多。这样串在转子回路中，既限制了起动电流，又不致使起动电流过小而减小起动转矩。（2）频率为5OHz的电流通过，其原因是：频敏变阻器中磁密取得高，铁心处于饱和状态，励磁电流较大，因此励磁电抗较小。而铁心是厚铁板或厚钢板的、磁滞涡流损耗都很大，频敏变阻器的单位重量铁心中的损耗，与一般变压器相比较要大几百倍，因此rp较大。绕线式三相异步电动机转子串频敏变阻器起动时，s＝1，转子回路中的电流的频率为5OHz。转子回路串入，，因此转子回路主要是串入了电阻。这样，转子回路功率因数大大提高了，既限制了起动电流，又提高了起动转矩。起动过程中，转速升高，S变小，xp下降，f2＝sf1变小，频敏变阻器中铁耗的大小与频率的平方成正比，频率低，损耗小，电阻rp小。所以，在起动过程中，频敏变阻器的阻抗zp=rp＋jxp是随着频率的降低而自动减小的。这样使得电动机在整个起动过程中始终保持较大的起动转矩。到目前为止，前面所介绍的几种鼠笼式异步电动机降压起动方法，主要目的都是减小起动电流，但同时又都程度不同地降低了起动转矩，因此只适合空载或轻载起动。对于重载起动，尤其要求起动过程很快的情况下，则需要起动转矩较大的异步电动机。加大起动转矩的方法是增大转子电阻。对于绕线式异步电动机，则可在转子回路内串电阻。对于鼠笼式异步电动机，只有设法加大鼠笼本身的电阻值，这类电动机有高转差率鼠笼式异步电动机、双鼠笼式异步电动机和深槽式鼠笼异步电动机。8.3高起动转矩的三相鼠笼式异步电机8.3.1转子电阻值较大的鼠笼式异步电动机转子电阻大，则直接启动时的转矩大，最大转矩也大，但同时额定转差率较大，运行段机械特性较软。一般浇注式的鼠笼都采用铝，有些电动机鼠笼由合金铝浇注而成，或者还采用转子小槽，减小导条截面积，这样使转子电阻增大；一般焊接式的鼠笼都采用紫铜，有些电动机鼠笼材料用黄铜，黄铜的电阻率比紫铜高，所以转子电阻较大8.3.2深槽式鼠笼异步电动机1、转子槽结构槽高/槽宽=10~202、特点将转子导体看成小导体并联组成，当有I2时，漏磁通分布如图。底部漏电抗X大起动时f2很大，转子漏电抗比电阻大很多，I2大小由X决定；由于底部漏电抗X大，I2被挤到槽口，该现象称为集肤效应。电流密度分布如图。0h12h/d=10～20利用“集肤效应”原理起动时：f2=f1?X2大，槽底电流小（槽底漏电抗大）电流集中于槽口——趋表效应?导线面积s??R2?正常运行：n??f2?=sf1X2小，电流基本均匀分布——趋表效应??s??R2?8.3.3双鼠笼异步电动机外笼：导条截面积小，用电阻率较高的黄铜制成，电阻较大；内笼：导条截面积大，用电阻率较低的紫铜制成，电阻较小；当导条里有电流流过时，内笼漏磁链多、漏电抗较大，外笼漏磁链少、电抗较小双鼠笼异步电动机(a)转子槽与槽漏磁通；(b)机械特性双鼠笼异步电动机比普通异步电动机转子漏电抗大，功率因数稍低，效率差不多。电机启动时，转子电流频率较高，外笼电抗小，电流大，起主要作用，外笼又称为启动笼。电机运行时，转子电流频率很低，导条内有交流电流通过，电流的分配主要决定于电阻，内笼电抗大、电流小，此时起主要作用，内笼又称为运行笼。外笼：起动笼，电阻大—黄铜或铝青铜内笼：运行笼，电阻小—紫铜起动时：f2=f1，内笼漏抗大，电流集中在上笼→Ist小，Tst大运行时：f2=1-3Hz，漏抗远比电阻小，电流大部分从电阻较小的下笼流过。转子漏抗大，cos?和过载能力小，制造相对工艺复杂。用于对Tst要求高的场合。利用集肤效应/1.深槽转子或刀形槽转子2