李發(fā)海電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ)第四版第八章

1、 第八章第八章 三相異步機(jī)的啟動(dòng)與制動(dòng)三相異步機(jī)的啟動(dòng)與制動(dòng) 8.1 8.1 三相異步機(jī)的直接啟動(dòng)三相異步機(jī)的直接啟動(dòng) 三相異步機(jī)在額定電壓下直接啟動(dòng)時(shí)，由于主磁通低，功率因數(shù)又低，導(dǎo)致啟動(dòng)電流大，而啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩并不大的結(jié)果。此刻的啟動(dòng)電流（堵轉(zhuǎn)電流） ，而啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩（堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩） ，上兩式中， 為啟動(dòng)電流倍數(shù)， 為啟動(dòng)堵轉(zhuǎn)倍數(shù)。 圖 8.1 為直接啟動(dòng)時(shí)的固有機(jī)械特性與電流特性。 圖圖 8.1 直接啟動(dòng)直接啟動(dòng) 1電流特性；電流特性； 2固有機(jī)械特性固有機(jī)械特性 小容量異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流對(duì)系統(tǒng)的影響不大，一般可直接啟動(dòng)；但大容量異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，導(dǎo)致變壓器輸出電壓短時(shí)下降幅度大，造成如下影響： （

2、1）由于電壓太低，電機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩下降很多，重負(fù)載時(shí)不 能啟動(dòng)。 （2）影響由同一臺(tái)配電變壓器供電的其他負(fù)載，如電燈變暗， 數(shù)控設(shè)備失常，重載異步電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)等。 式（8-1）是啟動(dòng)電流 和啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩 的表達(dá)式 1SIST (8-1)由上式可知，降低啟動(dòng)電流的方法有：降低電源電壓；加大定子邊電阻或電抗；加大轉(zhuǎn)子邊電阻或電抗。但需注意過(guò)份加大轉(zhuǎn)子電阻反而使啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩減小。 在供電變壓器容量較大時(shí)，7.5 kW以下的電機(jī)通常可直接啟動(dòng)。8.2 8.2 三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)降壓?jiǎn)?dòng)三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)降壓?jiǎn)?dòng) 8.2.1 定子串接電抗器啟動(dòng)定子串接電抗器啟動(dòng) 定子串電抗器啟動(dòng)，即啟動(dòng)時(shí)將電抗器接入定子電路，

3、啟動(dòng)后切除電抗器，進(jìn)入正常運(yùn)行。三相異步電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)時(shí)，每相等效電路如圖 8.2(a)所示，8.2 (b)為定子邊串入電抗時(shí)的等效電路。其表達(dá)式為：根據(jù)圖8.2（b）的等效電路可以得 圖圖8.2 定子串電抗時(shí)的等效電路定子串電抗時(shí)的等效電路 (a) 直接啟動(dòng)直接啟動(dòng) (b) 定子串電抗啟動(dòng)定子串電抗啟動(dòng)由于電機(jī)設(shè)計(jì)時(shí) 取值很小，則可認(rèn)為 。即可把 直接與外串電抗相加。設(shè)外串電抗為 X時(shí)，電動(dòng)機(jī)定子電壓降 與電機(jī)直接啟動(dòng)的額定電壓 之比為 u，則有： kRkkkkXZRjXkZNU1U(8-2) 顯然，定子串電抗啟動(dòng)降低了啟動(dòng)電流，也降低了啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，只適用電機(jī)空載和輕載啟動(dòng)。 工程中常根據(jù)允許

4、的啟動(dòng)電流 來(lái)計(jì)算外串電抗 X ，根據(jù)（8-2）式得1SI（8-3）其中電動(dòng)機(jī)的短路阻抗為： 在不頻繁的啟動(dòng)中，常采用串入水電阻啟動(dòng)。其啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩比串電抗啟動(dòng)要大些。 8.2.2 Y-8.2.2 Y- 啟動(dòng)啟動(dòng) 對(duì)于定子繞組接成形運(yùn)行的鼠籠異步電動(dòng)機(jī)，可用 Y- 降壓?jiǎn)?dòng)法來(lái)減小啟動(dòng)電流，接線見(jiàn)圖 8.3所示。圖圖8.3 Y-Y-啟動(dòng)接線圖啟動(dòng)接線圖當(dāng)定子繞組 接啟動(dòng)時(shí)，每相啟動(dòng)電流為 , 線啟動(dòng)電流為 ，如圖 8.4 (a) 。圖圖 8.4 Y-Y-啟動(dòng)時(shí)的啟動(dòng)電流啟動(dòng)時(shí)的啟動(dòng)電流(a)(a)直接啟動(dòng)直接啟動(dòng) (b)Y-(b)Y-啟動(dòng)啟動(dòng)當(dāng)Y接啟動(dòng)時(shí)，如圖8.4 (b) 所示，每相啟動(dòng)電壓為

5、，每相啟動(dòng)電流為 ，則 ，那么啟動(dòng)電流 為 ，于是有 （8-4） 上式說(shuō)明采用 Y- 啟動(dòng)，使啟動(dòng)電流降低到直接啟動(dòng)的 三分之一，若直接啟動(dòng)時(shí)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩為 ，Y- 啟動(dòng)時(shí)的啟動(dòng)電流為 ，則 此種方法只適用于輕負(fù)載啟動(dòng)。 8.2.3 8.2.3 自耦變壓器自耦變壓器( (啟動(dòng)補(bǔ)償器啟動(dòng)補(bǔ)償器) )降壓?jiǎn)?dòng)降壓?jiǎn)?dòng) 鼠籠式三相異步電動(dòng)機(jī)采用自耦變壓器降壓的啟動(dòng)電路如圖 8.5 所示。啟動(dòng)時(shí)將 K 倒向啟動(dòng)邊，轉(zhuǎn)速升高后將 K 倒向運(yùn)行邊。電機(jī)進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)。 圖 8.6 為其一相電路圖， 是自耦變壓器的一次電壓， 是二（8-5）圖圖 8.5 自耦變壓器降壓起動(dòng)自耦變壓器降壓起動(dòng)圖圖 8.6自耦變壓器

6、降壓起動(dòng)一相電路自耦變壓器降壓起動(dòng)一相電路 次電壓。根據(jù)變壓器原理有 及 。式中 分別是自耦變壓器一次側(cè)和二次側(cè)的繞組匝數(shù)，分別為加額定電壓時(shí)的一次側(cè)和二次側(cè)電流。 如果加額定電壓 直接啟動(dòng)時(shí)的啟動(dòng)電流為 ，而以降壓后的電壓 直接啟動(dòng)，其電流為 ，比較兩者間的關(guān)系有： 若同樣的額定電壓 加到自耦變壓器繞組一次側(cè)，二次側(cè)接異步電動(dòng)機(jī)，一次側(cè)啟動(dòng)電流為 ，根據(jù)前面的式子推出 與 的關(guān)系為：（8-6）（8-7）同理可推出自耦變壓器啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩 與直接啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩 的關(guān)系為： 由式（8-6）和式（8-7）可知，采用自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)與直接啟動(dòng)相比，電壓降到了原來(lái)的 ，啟動(dòng)電流和啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩都降到原來(lái)的 。 自耦變

7、壓器降壓?jiǎn)?dòng)與串電抗降壓?jiǎn)?dòng)相比較，在限定電流的同時(shí)，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩?fù)p失較??；與 Y- 降壓?jiǎn)?dòng)相比，有幾種抽頭供選擇，較為靈活，且當(dāng) 較大時(shí)啟動(dòng)力矩也較大。但自耦變壓器體積大，價(jià)格貴、也不能啟動(dòng)重負(fù)載。8.2.4 三相反并晶閘管降壓?jiǎn)?dòng) 用三相反并晶閘管降壓?jiǎn)?dòng)器啟動(dòng)，即將三相反并晶閘管串聯(lián)在三相交流電源與被控電動(dòng)機(jī)之間，由控制器控制電機(jī)啟動(dòng)如圖（8-6）所示。通過(guò)控制器改變導(dǎo)通角實(shí)現(xiàn)降壓?jiǎn)?dòng)。 這種啟動(dòng)又稱軟啟動(dòng)。啟動(dòng)時(shí)頻率不變，但波形偏離了正弦形，產(chǎn)生了一些諧波，使電機(jī)損耗增大，性能變差。其優(yōu)點(diǎn)是啟動(dòng)電壓可由低到高連續(xù)可調(diào)，避免了啟動(dòng)電流對(duì)電網(wǎng)和電機(jī)的沖擊。圖（圖（8-7）三相反并聯(lián)晶閘管軟啟

8、動(dòng)）三相反并聯(lián)晶閘管軟啟動(dòng) 8.3 8.3 高啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩的三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)高啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩的三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)8.3.1 8.3.1 轉(zhuǎn)子電阻值較大的鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電阻值較大的鼠籠式異步電動(dòng)機(jī) 選用電阻率較大的新材料作鼠籠導(dǎo)條，或減小鼠籠導(dǎo)條截面都使鼠籠轉(zhuǎn)子電阻增加，從而使啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩、最大轉(zhuǎn)矩、額定轉(zhuǎn)差率都變大，運(yùn)行段機(jī)械特性變軟。 高轉(zhuǎn)差率的異步電動(dòng)機(jī)適用于要求啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大或帶沖擊性負(fù)載的機(jī)械。但轉(zhuǎn)子電阻大，正常運(yùn)行時(shí)效率較低，該類電動(dòng)機(jī)價(jià)格也較貴。 8.3.2 深槽式鼠籠異步電動(dòng)機(jī)深槽式鼠籠異步電動(dòng)機(jī) 深槽鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的槽形深而窄，其交流磁通分布不均（槽底部分的漏磁通多，槽口部分的漏磁通

9、少）見(jiàn)圖 8.8 (a) 。 電機(jī)剛啟動(dòng)時(shí)，S=1，轉(zhuǎn)子電流頻率 較高，轉(zhuǎn)子漏抗較大，深槽電機(jī)就更大，則有 ，轉(zhuǎn)子電流大小主要取決于 ，且電流分布極不均勻，槽底電抗大電流小，槽口電抗小電流大，電流分布見(jiàn)圖 8.8 (b) 中的曲線1，這種現(xiàn)象稱趨表效應(yīng)。 圖圖8.8 深槽式異步電動(dòng)機(jī)深槽式異步電動(dòng)機(jī)(a)槽漏磁通分布槽漏磁通分布 (b) 電流密度電流密度 正常運(yùn)行時(shí)， 很低，轉(zhuǎn)子漏電抗很小， ，轉(zhuǎn)子電流主要取決于電阻，且集膚效應(yīng)不明顯，電流分布見(jiàn)圖 8.8 (b) 中的曲線 2 。 所以，深槽電機(jī)在啟動(dòng)時(shí)由于集膚效應(yīng)導(dǎo)致轉(zhuǎn)子電阻增大，獲得了較大的啟動(dòng)力矩。轉(zhuǎn)速升至正常值后轉(zhuǎn)子電阻也回到正常值，

10、故不會(huì)圖圖 8.9 深槽式異步深槽式異步 電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性降低電動(dòng)機(jī)的效率。 深槽式異步電機(jī)的機(jī)械特性如圖 8.9 所示，曲線 1 為普通鼠籠式的，曲線 2 為深槽式的。 深槽式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子槽漏抗較大，功率因數(shù)稍低，最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)稍小。 8.3.3 8.3.3 雙鼠籠異步電動(dòng)機(jī)雙鼠籠異步電動(dòng)機(jī) 雙鼠籠異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子上裝有兩套鼠籠，外籠電阻率高、截面小，而內(nèi)籠電阻率低、截面大。如圖 8.10 (a) 所示。 電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子電流頻率高，內(nèi)籠電抗大、電流小，外籠電抗小、電流大，外籠起主要作用，外籠又稱啟動(dòng)籠。正常運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子電流頻率很低，電流分配主要取決于電阻，內(nèi)籠電流比外籠大，內(nèi)籠起

11、主要作用，內(nèi)籠又稱運(yùn)行籠。 圖圖 8.10 雙鼠籠異步電動(dòng)機(jī)雙鼠籠異步電動(dòng)機(jī)(a) 轉(zhuǎn)子槽與槽漏磁通轉(zhuǎn)子槽與槽漏磁通 (b) 機(jī)械特性機(jī)械特性 在圖 8.10 (b) 中，曲線 1 為外籠機(jī)械特性，曲線 2 外內(nèi)籠機(jī)械特性，曲線 3 為合成機(jī)械特性。由曲線 3 可知，雙鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩比較大。 雙鼠籠異步電動(dòng)機(jī)比普通異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子漏抗大，功率因數(shù)低，效率相差不大。 總之，加大轉(zhuǎn)子電阻或選用深槽和雙鼠籠槽的轉(zhuǎn)子槽形均能增加啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，但前者降低了電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行效率，后者降低了電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)。 8.4 8.4 線繞式三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)線繞式三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng) 線繞式三相異步電動(dòng)機(jī)，可通過(guò)

12、轉(zhuǎn)子外接三相對(duì)稱電阻來(lái)增大啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，啟動(dòng)后將外接電阻切除，電動(dòng)機(jī)效率不受影響。 8.4.1 轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器啟動(dòng)轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器啟動(dòng) 串頻敏變阻器啟動(dòng)的接線如圖 8.11 所示。頻敏變阻器設(shè)計(jì)得較為飽和，忽略勵(lì)磁阻抗時(shí)，其阻抗可表示為 剛啟動(dòng)瞬間，S=1 ，頻率為 50Hz ，加之飽和，磁滯渦流損耗大，則 較大，同樣由于飽和，勵(lì)磁電流較大，勵(lì)磁電抗 較小，故有 。可見(jiàn)，串入頻敏變阻器后使電流得到了限制，但電流下降并不多，又保證了足夠的啟動(dòng)電流；同時(shí)由于 功率因數(shù)大大提高，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩明顯增大。 圖圖 8.11 線繞式異步線繞式異步機(jī)串頻敏變阻器啟動(dòng)機(jī)串頻敏變阻器啟動(dòng)啟動(dòng)過(guò)程中，隨轉(zhuǎn)速增加轉(zhuǎn)子電流頻

13、率 不斷降低，導(dǎo)致?lián)p耗不斷減小，則電阻 不斷減小，電抗 也不斷減小，啟動(dòng)完畢時(shí)，轉(zhuǎn)子電流頻率很小， 近似為零，可將頻敏變阻器切圖圖 8.12 轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器的機(jī)械特轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器的機(jī)械特性性 1- 固有特性固有特性 2-人為特性人為特性除。 利用頻敏變阻器啟動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)可獲得啟動(dòng)特性接近最大啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩的機(jī)械特性，見(jiàn)圖 8.12中的的曲線 2 ，曲線 1 為固有機(jī)械特性。 8.4.2 轉(zhuǎn)子串電阻分級(jí)啟動(dòng)轉(zhuǎn)子串電阻分級(jí)啟動(dòng)1. 1.轉(zhuǎn)子串電阻分級(jí)啟動(dòng)轉(zhuǎn)子串電阻分級(jí)啟動(dòng) 圖8.13 為線繞式三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻分級(jí)啟動(dòng)的接線圖與機(jī)械特性。圖圖 8.13 轉(zhuǎn)子串轉(zhuǎn)子串電阻電阻 分級(jí)啟動(dòng)分級(jí)啟動(dòng)

14、(a) 接線圖接線圖 (b)機(jī)械特性機(jī)械特性啟動(dòng)過(guò)程如下：（1）K1、K2、K3 均閉合，轉(zhuǎn)子串電阻 啟動(dòng)，啟動(dòng)點(diǎn)為曲線 3上的 a 點(diǎn)，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩 ，轉(zhuǎn)速上升。（2）轉(zhuǎn)速沿曲線 3上升至 b 點(diǎn)時(shí)，K3 閉合，切斷啟動(dòng)阻 ，啟動(dòng)點(diǎn)移至曲線 2 上的 c 點(diǎn)，又獲得了足夠電磁矩 ，轉(zhuǎn)速繼續(xù)上升。（3）轉(zhuǎn)速沿曲線 2上升至 d 點(diǎn)時(shí)，K2 閉合，切斷 ，啟動(dòng)點(diǎn)移至 e 點(diǎn)，并沿曲線 1 繼續(xù)升速。（4）當(dāng)轉(zhuǎn)速升至 f 點(diǎn)時(shí)，K1 閉合，切斷所有外接電阻，啟動(dòng)點(diǎn)移至固有特性上的 g 點(diǎn)，然后繼續(xù)升速，穩(wěn)定運(yùn)行在工作點(diǎn) j 。3SR1LTT2SR2.作圖法計(jì)算啟動(dòng)電阻作圖法計(jì)算啟動(dòng)電阻 在 的范圍內(nèi)，

15、可近似將機(jī)械特性看成直線，為計(jì)算啟動(dòng)電阻帶來(lái)方便。設(shè)啟動(dòng)級(jí)數(shù) m=3，見(jiàn)圖 8.13（b）。作圖計(jì)算啟動(dòng)電阻的步驟如下。（1）通過(guò) n = n1，T=0 和 ， 兩點(diǎn)畫(huà)出固有機(jī)械特性。（2）確定最大啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩T1和切換轉(zhuǎn)矩T2。通常取 ，取 。（3）通過(guò)啟動(dòng)點(diǎn) 與理想空載點(diǎn)，畫(huà)第一級(jí)啟動(dòng)機(jī)械特性曲線 3 。（4）經(jīng)曲線 3上的 b點(diǎn)水平右移至T=T1處，找到第二機(jī)械特性0mssNnn9550NNNPTn10.85mTT曲線 2上的 c點(diǎn)，再與理想空載點(diǎn)連接，畫(huà)出第二級(jí)機(jī)械特性。（5）用同樣的方法畫(huà)出第三級(jí)啟動(dòng)機(jī)械特性。（6）從第三級(jí)啟動(dòng)特性上的 f 點(diǎn)向右平移至T =T1得到交點(diǎn) g ，g 點(diǎn)也

16、必須是固有機(jī)械特性上的點(diǎn)，即 g 為三條曲線交點(diǎn)時(shí)，則作圖正確，否則需修改TI、T2大小，重新作圖，直至正確。 完成作圖后即可計(jì)算各級(jí)啟動(dòng)電阻完成作圖后即可計(jì)算各級(jí)啟動(dòng)電阻 根據(jù)式（7-14）可知，當(dāng)T為常數(shù)時(shí)，轉(zhuǎn)子電阻與對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)差率成正比，即 。據(jù)此，當(dāng)T=T1不變時(shí)可推出： 進(jìn)而有：最后推出各級(jí)啟動(dòng)電阻為：（8-8）其中，轉(zhuǎn)子繞組為Y接法，每相電阻為： 3.解析法計(jì)算啟動(dòng)電阻解析法計(jì)算啟動(dòng)電阻 同樣將異步機(jī)機(jī)械特性線性化，根據(jù)方程 可推出解析法算電阻的公式。（1）在同一條特性上， 與 為常數(shù)，則 T s 。（2）對(duì)轉(zhuǎn)子串電阻后的不同機(jī)械特性，其 為常數(shù)，當(dāng) s 為常數(shù)時(shí)，有: 。 根據(jù)上述關(guān)

17、系，在不同機(jī)械特性上，參閱圖 8.13（b）有令 ，為啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩比，則有推出啟動(dòng)時(shí)各級(jí)電阻為： 當(dāng) 時(shí)，由圖 8.13（b）可得 在固有機(jī)械特性上，根據(jù) T S ，可得 或 把式（8-10）與（8-11）代入式（8-9）中最后一式，解得或把式（8-10）與式（8-12）代入式（8-9）中最后一式解得式（8-13）與式（8-14）為計(jì)算啟動(dòng)電阻的依據(jù)公式。 8.5 三相異步電動(dòng)機(jī)的各種運(yùn)行狀態(tài) 在不同負(fù)載的條件下，改變異步機(jī)的電源電壓、相序、頻率及轉(zhuǎn)子所串電阻，異步機(jī)就會(huì)運(yùn)行在四個(gè)象限的不同狀態(tài)。 8.5.1 8.5.1 電動(dòng)運(yùn)行電動(dòng)運(yùn)行 在圖 8.14 的機(jī)械特性中，第一 象限的工作點(diǎn)，如 A

18、、B 點(diǎn)為正向電動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)；第三象限的工作點(diǎn)，如 C 點(diǎn)為反向電動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)。電動(dòng)狀態(tài)下的電磁轉(zhuǎn)矩為拖動(dòng)性轉(zhuǎn)矩。 8.5.2 8.5.2 能耗制動(dòng)能耗制動(dòng) 1. 能耗制動(dòng)的基本原理 圖圖 8.14 三相異步電動(dòng)機(jī)電動(dòng)運(yùn)行三相異步電動(dòng)機(jī)電動(dòng)運(yùn)行1固有機(jī)械特性；2降低頻率的人為機(jī)械特性；3電源為負(fù)相序時(shí)的固有機(jī)械特性 設(shè)異步電動(dòng)機(jī)以轉(zhuǎn)速 n 逆時(shí)針電動(dòng)狀態(tài)運(yùn)行，突然切斷源，同時(shí)將直流通入定子繞組（打開(kāi) 合上 ）見(jiàn)圖 8.15 。此間，由于慣性，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不能突變，維持逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電流切割直流磁通勢(shì)，產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻碾姶帕?T 。 圖圖 8.15 能耗制動(dòng)能耗制動(dòng)顯然 T 與 n

19、反方向，為制動(dòng)性轉(zhuǎn)矩，對(duì)反抗性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，將逐漸減速直至停轉(zhuǎn)。 上述過(guò)程中，將轉(zhuǎn)子動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能消耗在轉(zhuǎn)子電路中完成制動(dòng)，故稱能耗動(dòng)。 也可用旋轉(zhuǎn)磁通勢(shì) 等效代替直流磁通勢(shì) 來(lái)分析，等效的條件為： （1）保持磁通勢(shì)幅值不變，即 （2）保持磁通勢(shì)與轉(zhuǎn)子的相對(duì)轉(zhuǎn)速不變，為 2. 2. 定子等效電流定子等效電流 在圖 8.16（a）中，當(dāng) 從出線端 A 進(jìn) B 出時(shí)，則 A 相繞組和B 相繞組分別產(chǎn)生磁通勢(shì) 和 ，兩者幅值相等，空間差 度電角度，如圖 8.16（b）所示。圖圖 8.16 定子通入直流時(shí)的磁通勢(shì)定子通入直流時(shí)的磁通勢(shì) 與 及合成磁通勢(shì) 的大小為把 等效為每相交流電流有效值為 三相交流磁

20、通勢(shì)，其幅為：等效的原則是： 等效的結(jié)果是：由此推得：3.轉(zhuǎn)差率及等效電路 能耗制動(dòng)的轉(zhuǎn)差率用 表示為轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 的大小為：其頻率為： 把轉(zhuǎn)子繞組的相數(shù)、匝數(shù)、繞組系數(shù)及轉(zhuǎn)子頻率折合到定子邊后，其能耗制動(dòng)的等效電路如圖 8.17 所示。圖圖 8.17 能耗制動(dòng)時(shí)的等效電路能耗制動(dòng)時(shí)的等效電路4. 4.能耗制動(dòng)的機(jī)械特性能耗制動(dòng)的機(jī)械特性 能耗制動(dòng)時(shí)，忽略電動(dòng)機(jī)鐵耗，根據(jù)其等效電路畫(huà)出定子電流 、勵(lì)磁電流 和轉(zhuǎn)子電流 間的相量關(guān)系見(jiàn)圖 8.18 。其關(guān)系式為：忽略鐵耗，則有另有：把式（8-16）、式（8-17）代入式（8-15）得進(jìn)而推出其機(jī)械特性為：圖圖 8.18 能耗制能耗制動(dòng)時(shí)的電

21、流關(guān)系動(dòng)時(shí)的電流關(guān)系根據(jù)上式畫(huà)出的能耗制動(dòng)機(jī)械特性如圖 8.19 所示。圖圖 8.19能耗制動(dòng)機(jī)械特性能耗制動(dòng)機(jī)械特性 圖圖 8.20 能耗制動(dòng)能耗制動(dòng)1固有機(jī)械特性；固有機(jī)械特性；2能耗制動(dòng)機(jī)械特性能耗制動(dòng)機(jī)械特性 圖 8.19中，曲線1比曲線2磁通勢(shì)強(qiáng)、轉(zhuǎn)矩大；曲線3與曲線比，其最大轉(zhuǎn)矩發(fā)生了位移，說(shuō)明轉(zhuǎn)子電阻大?？梢?jiàn)，改變勵(lì)磁電流大小或改變轉(zhuǎn)子繞組電阻值，都可調(diào)節(jié)能耗制動(dòng)機(jī)械特性。 能耗制動(dòng)需要有較大的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩又不允許電流過(guò)大。采用圖8.15的電路時(shí)，對(duì)鼠籠異步電動(dòng)機(jī)取對(duì)線繞式異步電動(dòng)機(jī)取 ， 能耗制動(dòng)時(shí)，電機(jī)運(yùn)行象限的機(jī)械特性上，對(duì)位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，當(dāng)電機(jī)減速到 n=0 后繼續(xù)反轉(zhuǎn)，最

22、后穩(wěn)定在第象限的工作點(diǎn) C，見(jiàn)圖 8.20 。此時(shí)電磁轉(zhuǎn)矩 T 0 而轉(zhuǎn)速 n0 。 8.5.3 8.5.3 反接制動(dòng)反接制動(dòng) 在圖 8.21（a）中， 閉合為正向電動(dòng)運(yùn)行， 斷開(kāi) 閉合則改變了電源相序，進(jìn)入反接制動(dòng)過(guò)程。 圖圖8.21 三相線繞式異步電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)過(guò)程三相線繞式異步電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)過(guò)程 （a）接線圖 （b）機(jī)械特性 1固有機(jī)械特性 2電源相序?yàn)樨?fù)線序、轉(zhuǎn)子串電阻的人為機(jī)械特性 圖（b）是轉(zhuǎn)子串入較大電阻的恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載的反接制動(dòng)機(jī)械特性。電動(dòng)機(jī)運(yùn)行點(diǎn)從A B C到 C 點(diǎn)后， ，可準(zhǔn)確車。 因變?yōu)樨?fù)相序， 時(shí)，卻有 ，機(jī)械功率也為負(fù)值，即為 0則轉(zhuǎn)子回路的銅秏為可見(jiàn)轉(zhuǎn)子回路中不僅消耗了從電源輸入的電磁功率，還吸收了負(fù)載的機(jī)械功率，故必須串入比啟動(dòng)電阻值還要大一些的電阻。 反接制動(dòng)停車，在速度降到零時(shí)必須切斷電源，否則，對(duì)位能性或反抗恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，電動(dòng)機(jī)將會(huì)反方向啟動(dòng)。見(jiàn)