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维修电工培训直流电机交流电机,维修电工培训直流电机交流电机维修电工培训直流电机交流电机绪论第一章 直流电机的工作原理第二章 直流电动机的电力拖动第三章 三相异步电动机第四章 三相异步电动机的电力拖动电机及拖动,绪论,第一章 直流电机的工作原理,第二章 直流电动机的电力拖动,第三章 三相异步电动机,第四章 三相异步电动机的电力拖动,电机及拖动,为什么要学电机？请同学们就电机的相关应用举例。,绪 论,电机是利用电磁感应原理工作的机械。 电机常用的分类是按功能分，有发电机、电动机、变压器和控制电机四大类；,归纳如下：,电机,变压器,直流电机,直流发电机,直流电动机,交流电机,控制电机,同步电机,同步发电机,同步电动机,异步电机,异步发电机,异步电动机,电机功能,发电机： 机电电动机： 电机控制电机：信号变换与传输,绪 论,电机拖动系统是用电动机来拖动机械运行的系统。包括：电动机、传动机构、生产机械、控制设备和电源五个部分。,它们之间的关系如下,电动机,1.1 直流电机的基本工作原理和结构,1.1.1 直流电机的主要结构,第一章 直流电机的工作原理,直流电机的构造,极掌,极心,机座,转子,直流电动机的磁极和磁路,直流电机由定子(磁极)、转子(电枢)和机座等部分构成。,直流电机工作原理,1.1.2 直流电机的工作原理,1.1 直流电机的基本工作原理和结构,一、直流发电机工作原理,右图为直流发电机的物理模型，N、S为定子磁极，abcd是固定在可旋转导磁圆柱体上的线圈，线圈连同导磁圆柱体称为电机的转子或电枢。线圈的首末端a、d连接到两个相互绝缘并可随线圈一同旋转的换向片上。转子线圈与外电路的连接是通过放置在换向片上固定不动的电刷进行的。,直流发电机是将机械能转变成电能的旋转机械。,直流电动机的换向,换向器的作用,直流电机的某一个元件经过电刷，从一条支路换到另一条支路时,元件里的电流方向改变，即换向。,抢答:一直导体放在磁场中，并与磁力线垂直，当导体运动的方向与磁力线方向成()夹角时导体中产生的电动势最大。 A、90 B、30 C、45 D、0 答案: A法拉第电磁感应定律回路中的一部分导体做切割磁感线的运动，产生的感应电动势计算公式为EBLvsin，式中为导体运动方向与磁感线方向的夹角,当原动机驱动电机转子逆时针旋转时同，线圈abcd将感应电动势。如右图，导体ab在N极下，a点高电位，b点低电位；导体cd在S极下，c点高电位，d点低电位；电刷A极性为正，电刷B极性为负。,当原动机驱动电机转子逆时针旋转 后，如右图。,与电刷A接触的导体总是位于N极下，与电刷B接触的导体总是位于S极下,电刷A的极性总是正的，电刷B的极性总是负的，在电刷A、B两端可获得直流电动势。,导体ab在S极下，a点低电位，b点高电位；导体cd在N极下，c点低电位，d点高电位；电刷A极性仍为正，电刷B极性仍为负。,实际直流发电机的电枢是根据实际需要有多个线圈。线圈分布在电枢铁心表面的不同位置，按照一定的规律连接起来，构成电机的电枢绕组。磁极也是根据需要N、S极交替旋转多对。,二、直流电动机工作原理,把电刷A、B接到直流电源上，电刷A接正极，电刷B接负极。此时电枢线圈中将电流流过。,直流电动机是将电能转变成机械能的旋转机械。,在磁场作用下，N极性下导体ab受力方向从右向左，S 极下导体cd受力方向从左向右。该电磁力形成逆时针方向的电磁转矩。当电磁转矩大于阻转矩时，电机转子逆时针方向旋转。,原N极性下导体ab转到S极下，受力方向从左向右，原S 极下导体cd转到N极下，受力方向从右向左。该电磁力形成逆时针方向的电磁转矩。线圈在该电磁力形成的电磁转矩作用下继续逆时针方向旋转。,与直流发电机相同，实际的直流电动机的电枢并非单一线圈，磁极也并非一对。,当电枢旋转到右图所示位置时,1.2.1 直流电机的电枢电动势,1.2 直流电机的电枢电动势和电磁转矩,产生:电枢旋转时,主磁场在电枢绕组中感应的电动势简称为电枢电动势。,大小:,1.2.2 直流电机的电磁转矩,产生:电枢绕组中有电枢电流流过时,在磁场内受电磁力的作用,该力与电枢铁心半径之积称为电磁转矩。,大小:,1.3.1 直流发电机的励磁方式,1.3 直流发电机,供给励磁绕组电流的方式称为励磁方式。分为他励和自励两大类，自励方式又分并励、串励和复励三种方式。,1、他励：直流电机的励磁电流由其它直流电源单独供给。,他励直流发电机的电枢电流和负载电流相同，即：,2、并励：发电机的励磁绕组与电枢绕组并联。且满足,3、串励：励磁绕组与电枢绕组串联。满足,4、复励 并励和串励两种励磁方式的结合。电机有两个励磁绕组，一个与电枢绕组串联，一个与电枢绕组并联。,1.3.2 直流发电机的基本方程,如图规定各物理量的参考方向,一.电动势平衡方程,从方程式可见，直流发电机满足,二. 转矩平衡方程,发电机轴上有三个转矩：原动机输入给的驱动转矩 、电磁转矩 和机械摩擦及铁损引起的空载转矩 。转矩平衡方程为：,1.4 直流电动机,1.4.1 直流电机的可逆原理,一台电机既可作为发电机运行，又可作为电动机运行，这就是直流电机的可逆原理。,1.4.2 直流电动机的基本方程,规定各物理量的参考方向如图,电动机的基本方程如下：,1.4.3 直流电动机的工作特性,1、转速特性,他励（并励）直流电动机的工作特性,定义：当 、 时，,由方程式可得,2.1 他励直流电动机的机械特性,第二章直流电动机的电力拖动,2.3 他励直流电动机的制动,2.4 他励直流电动机的调速,2.2 他励直流电动机的启动,2.5 他励直流电动机的反转,2.6 直流电动机的常见故障,2.1 他励直流电动机的机械特性,2.1.1 机械特性的表达式,直流电动机的机械特性是指电动机在电枢电压、励磁电流、电枢回路电阻为恒值的条件下，即电动机处于稳态运行时，电动机的转速与电磁转矩之间的关系：,由电机的电路原理图可得机械特性的表达式：,称为理想空载转速。,实际空载转速,抢答：直流电动机的机械特性是()之间的关系。 A、电源电压与转速 B、电枢电流与转速 C、励磁电流与电磁转矩 D、电机转速与电磁转矩 答案： D,2.2 他励直流电动机的起动,电动机的起动是指电动机接通电源后，由静止状态加速到稳定运行状态的过程。,起动瞬间，起动转矩和起动电流分别为,为了限制起动电流，他励直流电动机通常采用电枢回路串电阻或降低电枢电压起动。,起动时由于转速为零，电枢电动势为零，而且电枢电阻很小，所以起动电流将达很大值。,过大的起动电流将引起电网电压下降、影响电网上其它用户的正常用电、使电动机的换向恶化；同时过大的冲击转矩会损坏电枢绕组和传动机构。一般直流电动机不允许直接起动。,一、起动过程,电枢回路串电阻起动,以三级电阻起动时电动机为例,二、分组起动电阻的计算,设对应转速n1、n2、n3时电势分别为Ea1、Ea2、Ea3，则有：,b点,c点,d点,e点,f点,g点,比较以上各式得：,在已知起动电流比和电枢电阻前提下，经推导可得各级串联电阻为:,（6）计算各级起动电阻。,（1）估算或查出电枢电阻 ；,（2）根据过载倍数选取最大转矩 对应的最大电流 ；,（3）选取起动级数 ；,计算各级起动电阻的步骤：,2.3 他励直流电动机的制动,当电磁转矩的方向与转速方向相同时,电机运行于电动机状态;当电磁转矩方向与转速方向相反时,电机运行于制动状态。,2.2.1 能耗制动,电动状态，如图所示。,将开关S投向制动电阻 上即实现制动.,由于惯性，电枢保持原来方向继续旋转，电动势 方向不变。由 产生的电枢电流 的方向与电动状态时的 方向相反,对应的电磁转矩 与 方向相反,为制动性质,电机处于制动状态。,制动运行时，电机靠生产机械的惯性力的拖动而发电，将生产机械储存的动能转换成电能，消耗在电阻上，直到电机停止转动。,. 直流并励电动机采用能耗制动时，切断电枢电源，同时电枢与电阻接通，并()，产生的电磁转矩方向与电枢转动方向相反，使电动机迅速制动。 A、增大励磁电流 B、减小励磁电流 C、保持励磁电流不变 D、使励磁电流为零 答案： C,2.2.2 反接制动,电压反接制动时接线如图所示。,*电压反接制动,开关S投向“电动”侧时，电枢接正极电压，电机处于电动状态。进行制动时，开关投向“制动”侧，电枢回路串入制动电阻 后，接上极性相反的电源电压，电枢回路内产生反向电流：,反向的电枢电流产生反向的电磁转矩，从而产生很强的制动作用电压反接制动。注意：当电动机转速降低至接近零时应立即断开电源,( )直流电动机反接制动，当电动机转速降低至接近零时应立即断开电源。,2.4 他励直流电动机的调速,电力拖动系统的调速可以采用机械调、电气调速或二者配合调速。通过改变传动机构速比进行调速的方法称为机械调速；通过改变电动机参数进行调速的方法称为电气调速。,他励直流电动机的转速为,电气调速方法:1.调压调速;2.电枢串电阻调速;3.调磁调速。,改变电动机的参数就是人为地改变电动机的机械特性，使工作点发生变化，转速发生变化。调速前后，电动机工作在不同的机械特性上。,调速方法,一、电枢回路串电阻调速,未串电阻时的工作点,串电阻后,工作点由AAB,调速过程电流变化曲线:调速前、后电流不变,调速过程转速变化曲线,结论：带恒转矩负载时,串电阻越大,转速越低。,调速过程中电流和转速的变化情况,优点：电枢串电阻调速设备简单，操作方便。,2）低速时特性曲线斜率大,静差率大,所以转速的相对稳定性差,3）轻载时调速范围小，额定负载时调速范围一般为D2；,4）损耗大，效率低，不经济。对恒转矩负载，调速前、后因增通不变而使电磁转矩和电枢电流不变，输入功率不变，输出功率却随转速的下降而下降，减少的部分被串联电阻消耗了。,缺点：,1）由于电阻只能分段调节，所以调速的平滑性差；,二、降低电源电压调速,调速压前工作点A,降压瞬间工作点,稳定后工作点,降压调速过程与电枢串电阻调速过程相似，调速过程中转速和电枢电流（或转矩）随时间变化的曲线也相似。,优点：1）电源电压能够平滑调节，可实现无级调速。,2）调速前后的机械特性的斜率不变，硬度较高，负载变化时稳定性好。,3）无论轻载还是负载，调速范围相同，一般可达 D=2.512。,4）电能损耗较小。,缺点： 需要一套电压可连续调节的直流电源。,三、减弱磁通调速,调节磁场前工作点,弱磁瞬间工作点AA,弱磁稳定后的工作点,减弱磁通后，理想空载转速上升, 曲线的斜率值增大。,弱磁调速前、后的电枢电流和转速的变化情况,减弱磁通调速前、后转速变化曲线,减弱磁通前、后的电枢电流变化曲线,结论：磁场越弱，转速越高。因此电机运行时励磁回路不能开路。,优点：由于在电流较小的励磁回路中进行调节，因而控制方便，能量损耗小，设备简单，调速平滑性好。弱磁升速后电枢电流增大，电动机的输入功率增大，但由于转速升高，输出功率也增大，电动机的效率基本不变，因此经济性是比较好。,2）转速的升高受到电动机换向能力和机械强度的限制，升速范围不可能很大，一般 D2；,为了扩大调速范围，通常把降压和弱磁两种调速方法结合起来，在额定转速以上，采用弱磁调速，在额定转速以下采用降压 调速。,缺点：1）机械特性的斜率变大，特性变软；,调速方式与负载类型的配合,容许输出：指电动机在某一转速下长期可靠工作时所能输出的最大转矩和功率。,充分利用：指在一定的转速下电动机的实际输出转矩和功率达到它的容许值，即电枢 电流达到额定值。,当电动机调速时，在不同的转速下，电枢电流能否总保持为额定值，即电动机能否在不同转速下都得到充分利用，这个问题与调速方式和负载类型的配合有关。,以电机在不同转速都能得到充分利用为条件，他励直流电动机的调速可分为恒转矩调速和恒功率调速。,电动机的容许输出功率与转速成正比，而容许输出转矩为恒值-恒转矩调速。,电枢串电阻调速和降压调速时，磁通 保持不变，若在不同转速下保持电流 不变，即电机得到充分利用，容许输出转矩和功率分别为：,减弱磁通调速时，磁通 是变化的，在不同转速下若保持电流 不变，即电机得到充分利用，容许输出转矩和功率别为：,电动机的容许输出转矩与转速成反比，而容许输出功率为恒值-恒功率调速。,2.4.1 评价调速的指标,一、调速范围:,二、静差率（相对稳定性）,%越小，相对稳定性越好；%与机械特性硬度和n0有关。,指负载变化时，转速变化的程度，转速变化小，稳定性好。,D与%相互制约:越小,D越小,相对稳定性越好;在保证一定的指标的前提下,要扩大D,须减少n,即提高机械特性的硬度。,三、调速的平滑性,越接近1，平滑性越好，当 时，称为无级调速，即转速可以连续调节。调速不连续时，级数有限，称为有级调速。,四、调速的经济性,在一定的调速范围内，调速的级数越多，调速越平滑。相邻两级转速之比，为平滑系数,主要指调速设备的投资、运行效率及维修费用等。,. 调速系统的调速范围和静差率这两个指标( )。 A、互不相关 B、相互制约 C、相互补充 D、相互平等答案： B,2.5 他励直流电动机的反转,电枢线反接励磁绕组线反接,2.6 直流电机常见故障,一、电刷火花故障 更换全套同型号、规格、尺寸的新电刷二、发热故障 绕组过热、电刷与换向器间过热等三、机械故障 振动故障、电枢与定子间的磨擦故障等四、电枢绕组故障 接地（机壳带电）、短路、断路、接错等,直流电机的耐压试验,目的是考核导电部分的对地绝缘强度,以确保电机正常地安全运行.直流电机耐压试验一般在工频耐压试验机上进行. 作直流电机 耐压试验时,加在被试部件上的电压由零上升至额定试验电压值后,应维持1分钟.,三相异步电动机的基本工作原理和结构,第三章 三相异步电动机,3.1三相异步电动机的基本工作原理与结构,3.1.1三相异步电动机的基本结构,一、定子部分,1.定子铁心：由导磁性能很好的硅钢片叠成导磁部分。,2、定子绕组：放在定子铁心内圆槽内导电部分。,3、机座：固定定子铁心及端盖，具有较强的机械强度和刚度。,二、转子部分,1、转子铁心：由硅钢片叠成，也是磁路的一部分。,2、转子绕组： 1）鼠笼式转子：转子铁心的每个槽内插入一根裸导条，形成一个多相对称短路绕组。2）绕线式转子：转子绕组为三相对称绕组，嵌放在转子铁心槽内。,异步电动机的气隙是均匀的。大小为机械条件所能允许达到的最小值。,三、气隙,按转子结构分：,绕线型异步电动机,鼠笼型异步电动机,继续,继续,下面是它主要部件的拆分图。,右图是一台三相鼠笼型异步电动机的外形图。,鼠笼型转子铁心和绕组结构示意图,三相绕线型转子结构图,返回,4.1.2 三相异步电动机的基本工作原理,一、转动原理,1、电生磁：三相对称绕组通往三相对称电流产生圆形旋转磁场。,2、磁生电：旋转磁场切割转子导体感应电动势和电流。,3、电磁力：转子载流（有功分量电流）体在磁场作用下受电磁力作用，形成电磁转矩，驱动电动机旋转，将电能转化为机械能。,为了分析旋转磁动势的旋转方向，设三相对称电流按余弦规律变化，U 相电流最大时为计时点，电流取首进尾出为正，电流波形和各时刻旋转磁动势的位置如图所示：,用图解法分析不同时刻三相合成磁动势,合成磁动势的转向是从载有超前电流的相转到载有滞后电流的相。,产生圆形旋转磁动势的条件：一是三相或多相对称绕组；二是三相或多相对称电流。两个条件有一个不满足，即产生椭圆形旋转磁动势。,三相对称绕组通入三相对称电流，产生的基波合成磁动势是一个幅值恒定不变的圆形旋转磁动势，它有以下主要性质,(1)幅值是单相脉动磁动势最大幅值的3/2倍。,(2)转向由电流相序决定,从载有超前电流相转到载有滞后电流相.,(3)转速决定于电流的频率和电机的磁极对数,(4)当某相电流达最大值时,旋转磁动势的波幅位置刚好转到该相绕组的轴线位置上,33. 三相异步电动机是利用( )的原理工作的。A、导体切割磁力线 B、电流的线圈产生的磁场C、载流导体受力在磁场中运动 D、电磁感应和载流导体在磁场中受力 答案： D,二、转差率,转差率是异步电机的一个基本物理量，它反映电机的各种运行情况。,负载越大，转速越低，转差率越大；反之，转差率越小。转差率的大小能够反映电机的转速大小或负载大小。电机的转速为：,额定运行时，转差率一般在0.010.06之间，即电机转速接近同步速。,同步转速与转子转速之差与同步转速的比值称为转差率，用s表示，即：,三、异步电机的三种运行状态,根据转差率的大小和正负,异步电机有三种运行状态,4.1.3 型号和额定值,一、型号,例:,额定值关系有：,二、额定值,三相异步电动机的定子部分在结构上和同步电动机的定子部分完全相同。 对中、小容量的低压异步电动机，通常定子三相绕组的六个出线头都引出，这样可根据需要灵活地接成“Y”形或“D”形。,三、接线,三相异步电动机的拖动,第五章 三相异步电动机,5.1 三相异步电动机的机械特性,5.2 三相异步电动机的起动,5.3 三相异步电动机的制动,5.4三相异步电动机的调速,思考题与习题,本节首先讨论三相异步电动机的机械特性，然后以机械特性为理论基础，分析研究三相异步电动机的起动、制动和调速等问题。,三相异步电动机的拖动,5.1三相异步电动机的机械特性,一、物理表达式,5.1.1 三相异步电动机机械特性的三种表达式,二、参数表达式,三相异步电动机的机械特性是指电动机的转速与电磁转矩之间的关系，由于电机的转速与转差率之间存在一定的关系，所以异步电动机的机械特性通常用 表示。,表明：三相异步电动机的电磁转矩是由主磁通 与转子电流的有功分量 相互作用产生的。,说明：电磁转矩与电源参数（1、f1）、结构参数（R、X、m、p）和运行参数（s）有关。,三相异步电动机的机械特性 曲线,在特性曲线上有两个最大转矩，最大转矩对应的转差率称为临界转差率，可令 求得:,在特性曲线上还有一个起动转矩，即 时的转矩:,结论：当其它参数一定时,1、起动转矩与电源电压平方成正比；,2、频率越高，起动转矩越小；漏抗越大，起动转矩越小；,3、绕线式电动机，转子回路电阻越大，起动转矩先增后减。,4、起动转矩倍数,三、实用表达式,工程上常根据电机的额定功率、额定转速、过载能力来求出实用表达式。方法是：,将Tm和sm代入即可得到机械特性方程式。,利用电磁转矩除以最大电磁转矩可得电磁转矩的实用表达式：,5.1.2 三相异步电动机的固有机械特性和人为机械特性,一、固有机械特性,固有机械特性是指电动机在额定电压和额定频率下，按规定的接线，定、转子电路不外接阻抗时的机械特性。,几个特殊点：,A,B,C,D,1.起动点A:,2.最大转矩点B:,3.额定运行点C,4.同步运行点D,二、人为机械特性,人为机械特性是指人为改变电源参数或电动机参数而得到的机械特性。,1. 降压时的人为机械特性,下降后, 和 均下降, 但 不变, 和 减少。,如果电机在定额负载下运行, 下降后, 下降, 增大, 转子电流因 增大而增大,导致电机过载。长期欠压过载运行将使电机过热，减少使用寿命。,2. 转子回路串对称电阻时的人为机械特性,串电阻后, 、 不变， 增大。,在一定范围内增加电阻，可以增加 。当 时 ，若再增加电阻， 减小。,串电阻后，机械特性线性段斜率变大，特性变软。,除了上述特性外，还有改变电源频率、极对数等人为机械特性。,5.2三相异步电动机的起动,起动指电动机接通电源后由静止状态加速到稳定运行状态的过程.对电动机的起动性能要求二：起动电流小,起动转矩不大。,1.起动电流大的原因,起动时, ,转子感应电动势大,使转子电流大,根据磁动势平衡关系,定子电流必然增大.,2.起动转矩不大的原因,从下述公式分析,起动时, ,远大于运行时的 ,转子漏抗 很大, 很低,尽管 很大,但 并不大.,由于起动电流大,定子漏阻抗压降大,使定子感应电动势减小,对应的气隙磁通减小.,由上述两个原因使得起动转矩不大.,5.2.1 三相笼型异步电动机的起动,一、直接起动,可以直接起动的条件：起动电流倍数,二、降压起动,适用于正常运行时定子绕组为三角形接线的电动机。起动时 Y接；运行时接。,起动电流关系:,Y- 降压起动多用于空载或轻载起动,1.Y- 降压起动,起动转矩关系:,2.自耦变压器降压起动,直接起动时的起动电流：,降压后二次侧起动电流：,变压器一次侧电流：,电网提供的起动电流减小倍数：,起动转矩减小的倍数：,自耦变压器一般有三个分接头可供选用。,5.2.2 三相绕线型异步电动机的起动,一、转子回路串电阻起动,在转子回路中串联适当的电阻,既能限制起动电流，又能增大起动转矩。,为了有较大的起动转矩、使起动过程平滑，应在转子回路中串入多级对称电阻，并随着转速的升高，逐渐切除起动电阻。,电动机由a点开始起动，经bcdef gh，完成起动过程。,起动过程,二、转子串频敏变阻器起动,频敏变阻器是一铁损很大的三相电抗器。,起动时，S2断开，转子串入频敏变阻器,S1闭合，电机通电开始起动。,起动时, ,频敏变阻器铁损大,反映铁损耗的等效电阻 大,相当于转子回路串入一个较大电阻。随着 上升, 减小,铁损减少,等效电阻 减小,相当于逐渐切除 ,起动结束,S2闭合，切除频敏变阻器，转子电路直接短路。,5.3三相异步电动机的制动,5.3.1 能耗制动,实现：制动时，S1断开,电机脱离电网，同时S2闭合,在定子绕组中通入直流励磁电流。,直流励磁电流产生一个恒定的磁场，因惯性继续旋转的转子切割恒定磁场，导体中感应电动势和电流。感应电流与磁场作用产生的电磁转矩为制动性质，转速迅速下降，当转速为零时，感应电动势和电流为零，制动过程结束。,制动过程中，转子的动能转变为电能消耗在转子回路电阻上能耗制动。,对笼型异步电动机,可以增大直流励磁电流来增大初始制动转矩 。,对绕线型异步电动机,可以增大转子回路电阻来增大初始制动转矩 。,制动电阻大小：,一、电源两相反接的反接制动,5.3.2 反接制动,实现：将电动机电源两相反接可实现反接制动。,机械特性由曲线1变为曲线2，工作点由AB C，n=0,制动过程结束。,绕线式电动机在定子两反接同时,可在转子回路串联制动电阻来限制制动电流和增大制动转矩 ,曲线3。,二、倒拉反转的反接制动,条件: 适用于绕线式异步电动机带位能性负载情况。,实现：在转子回路串联适当大电阻RB。,电机工作点由AB C，n=0，制动过程开始，电机反转子，直到D点。在第四象限才是制动状态。,由于电机反向旋转，n1。,5.3.3 回馈制动,实现：电动机转子在外力作用下，使nn1.,回馈制动状态实际上就是将轴上的机械能转变成电能并回馈到电网的异步发电机状态。,一、下放重物时的回馈制动,首先将定子两相反接,定子旋转磁场的同步速为-n1，特性曲线变为2。工作点由A到B。经过反接制动过程（由B到C）、反向加速过程（C到-n1变化），最后在位能负载作用下反向加速并超过同步速，直到C点保持稳定运行。,电机机械特性曲线1，运行于A点。,二、变极或变频调速过程中的回馈制动,电机机械特性曲线1，运行于A点。,电机工作点由A变到B，电磁转矩为负， ，电机处于回馈制动状态。,当电机采用变极（增加极数）或变频（降低频率）进行调速时，机械特性变为2。同步速变为 。,5.4三相异步电动机的调速,由异步电动机的转速公式,可知，异步电动机有下列三种基本调速方法：,（1）改变定子极对数 调速。,（2）改变电源频率 调速。,（3）改变转差率 调速。,5.4.1 变极调速,一、变极原理,变极调速只用于笼型电动机。,以4极变2极为例：,U相两个线圈，顺向串联，定子绕组产生4极磁场：,反向串联和反向并联，定子绕组产生2极磁场：,二、三种常用变极接线方式,Y反并YY，2p-p,Y反串Y，2p-p,YY，2p-p,注意：当改变定子绕组接线时，必须同时改变定子绕组的相序,5.4.2 变频调速,一、电压随频率调节的规律,当转差率s变化不大时，电动机的转速n基本与电源频率f1正比，连续调节电源频率，可以平滑地改变电动机的转速。但是，,频率改变将影响磁路的饱和程度、励磁电流、功率因数、铁损及过载能力的大小。为了保持变频率前、后过载能力不变，要求下式成立：,1、恒转矩变频率调速,此条件下变频调速，电机的主磁通和过载能力不变。,对恒转矩负载,2、恒功率变频率调速,此条件下变频调速，电机的过载能力不变，但主磁通发生变化。,对恒功率负载,得,5.4.3 变转差率调速,一、绕线转子电动机的转子串接电阻调速,绕线转子电动机的转子回路串接对称电阻时的机械特性为,从机械特性看，转子串电阻时，同步速和最大转矩不变，但临界转差率增大。当恒转矩负载时，电机的转速随转子串联电阻的增大而减小。,设 、 、 是转子串联电阻 前的量， 、 、 是串联电阻后的量， 则转子串接的电阻为：,二、绕线转子电动机的串级调速,在绕线转子电动机的转子回路串接一个与转子电动势 同步频率的附加电动势 。,通过改变 的幅值和相位，也可实现调速，这就是串级调速。,改变电动机的电压时，机械特性为,三、调压调速,调压调速既非恒转矩调速，也非恒功率调速，它最适用于转矩随转速降低而减小的负载，如风机类负载，也可用于恒转矩负载，最不适用恒功率负载。,单相电机,单相电机的原理两相电机,同步电机,同步电机的原理,主编：,撰稿教师：（以姓氏为序）,制作：,责任编辑：,电子编辑：,谢谢观看，再见！,谢谢观赏,