異步電機(6)異步電機的其它運行方式、單相異步電動機

1、 異步電機的其它運行方式異步電機的其它運行方式 單相異步電動機單相異步電動機第三篇第三篇 異步電機異步電機1.了解異步發(fā)電機的運行原理2.了解異步電機的三種制動方法3.了解移相器和感應(yīng)調(diào)壓器的基本原理4.了解單相異步電動機基本原理和起動方法本章基本要求異步電機的其它運行方式、單相異步電動機異步發(fā)電機異步電機的制動運行移相器和感應(yīng)調(diào)壓器單相異步電動機主要內(nèi)容異步電機的其它運行方式、單相異步電動機一 異步發(fā)電機異步電機的其它運行方式、單相異步電動機運行方式：電動機 (0s1)，發(fā)電機(s0)，電磁制動(1s)，移相器或感應(yīng)調(diào)壓器(s1)一、異步發(fā)電機的電磁關(guān)系(s0) 1方程式11111mm12m

2、222212111mj4.44wUEI ZEIZIIIrEIxsEEjf wk 異步發(fā)電機異步電機的其它運行方式、單相異步電動機一、異步發(fā)電機的電磁關(guān)系(s0) 2相量圖222 2222222222222222 = ()()arEE rE xIs jsIIrrsxrsxjxs -與s的正負無關(guān)1E2EmI轉(zhuǎn)子有功電流與轉(zhuǎn)子電動勢反相位；轉(zhuǎn)子無功電流總是落后于轉(zhuǎn)子電勢90111 11cosPmU I輸入功率為負,表示是輸出功率 異步發(fā)電機異步電機的其它運行方式、單相異步電動機一、異步發(fā)電機的電磁關(guān)系(sll原理：利用換接開關(guān)將三條供電線中任意兩條對調(diào)，以改變定子電流的相序，使旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向倒

3、轉(zhuǎn)。l特點：震動和沖擊較大，不宜用于精度要求高的場合。用于可逆轉(zhuǎn)的傳動系統(tǒng) 異步電機制動運行異步電機的其它運行方式、單相異步電動機一、反接制動2、正接反轉(zhuǎn)l定子按電動機接法(即正接)，轉(zhuǎn)子在外力推動下反向旋轉(zhuǎn)。l繞線轉(zhuǎn)子異步電機為動力的起重機下放重物時，在轉(zhuǎn)子回路串入較大電阻可使轉(zhuǎn)子反轉(zhuǎn)。l重物下降的速度可以通過調(diào)節(jié)串入轉(zhuǎn)子回路的電阻來控制。l不僅從電源吸收電功率外而且從軸上吸收機械功率，它們都消耗在轉(zhuǎn)子回路里。 異步電機制動運行異步電機的其它運行方式、單相異步電動機二、回饋制動（發(fā)電機制動）l轉(zhuǎn)速超過同步轉(zhuǎn)速n1，為發(fā)電機狀態(tài)運行，電磁轉(zhuǎn)矩為制動性質(zhì)，把從軸上吸收的機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芑仞伣o電網(wǎng)

4、l實例：1）電車下坡時，車速增大到轉(zhuǎn)速nn1，電機變?yōu)榘l(fā)電機狀態(tài)運行，電磁轉(zhuǎn)矩起制動作用，阻止轉(zhuǎn)速進一步增加。2）變極調(diào)速的電動機從少數(shù)極變換到多數(shù)極的過程中，同步轉(zhuǎn)速突然降低，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速暫高于同步速，成為發(fā)電機運行，電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)向相反，起制動作用，使轉(zhuǎn)速降低，最后在多極數(shù)的電動機狀態(tài)下運行。3）起重電動機反接帶有位能性負載。 異步電機制動運行異步電機的其它運行方式、單相異步電動機三、能耗制動l原理：定子繞組從電源切斷后，將其中任意兩端接上直流電源，從而在空氣隙中建立一靜止的磁場。旋轉(zhuǎn)著的轉(zhuǎn)子切割磁場感應(yīng)電勢，由于轉(zhuǎn)子繞組是一閉合電路，便產(chǎn)生電流和電磁轉(zhuǎn)矩。該該電磁轉(zhuǎn)矩的作用方向與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)電磁轉(zhuǎn)

5、矩的作用方向與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相反，起到制動作用方向相反，起到制動作用。l轉(zhuǎn)子機械動能變?yōu)殂~耗而迅速耗掉，達到迅速停車的目的l在高速時效果較好，用于迅速停車。三 移相器和感應(yīng)調(diào)壓器異步電機的其它運行方式、單相異步電動機一、移相器l結(jié)構(gòu)：與繞線轉(zhuǎn)子異步電機基本相同；通過蝸輪、蝸桿卡住。l原理：通過轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角，調(diào)節(jié)輸出電壓對電源電壓的相位。111122eejjUEEUUEeekk 移相器和感應(yīng)調(diào)壓器異步電機的其它運行方式、單相異步電動機一、移相器l移相器副邊的端電壓數(shù)值值大致不變，與原邊電源電壓維持一定的變比關(guān)系。其相位取決于轉(zhuǎn)子位置角，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子位置即可改變輸出電壓的相位。l應(yīng)用：實驗室和實驗裝置中，如

6、校驗電力表、相位計和繼電器等。 移相器和感應(yīng)調(diào)壓器異步電機的其它運行方式、單相異步電動機二、感應(yīng)調(diào)壓器l結(jié)構(gòu)：與繞線轉(zhuǎn)子異步電機基本相同；通過蝸輪、蝸桿卡住，但定子繞組與轉(zhuǎn)子繞組之間有磁的聯(lián)系外，還有電路上的聯(lián)系，接法與自耦變壓器類似l原理：通過改變轉(zhuǎn)子的位置，改變電動勢的相位，大小基本不變，進而實現(xiàn)調(diào)壓。相反，自耦變壓器通過改變電動勢的大小，而相位基本不變，實現(xiàn)調(diào)壓。 移相器和感應(yīng)調(diào)壓器異步電機的其它運行方式、單相異步電動機二、感應(yīng)調(diào)壓器11121211ee1(1)jjUEEUEEEeUekk 2max121e2min121e222121212eee2max12min2110 (1)1180

7、 (1)12cos1cos1 2 0 2(1 cos)UEEUkUE EUkUEEE EUkkkUUUUU-2電壓的大小和相位都改變。重量、勵磁電流和損耗比同容量的自耦調(diào)壓器大。沒有滑動觸頭，運行比較安全可靠，常用于電網(wǎng)和實驗室。 四 單相異步電動機異步電機的其它運行方式、單相異步電動機l應(yīng)用：家用電器或醫(yī)療器械（電風扇、電冰箱、空調(diào)、洗衣機）l結(jié)構(gòu)：定子繞組有起動繞組（輔助繞組）和工作繞組（主繞組），在空間相差90度電角度；轉(zhuǎn)子為鼠籠式。定子鐵心分為隱極式和凸極式（罩極）。 單相異步電動機異步電機的其它運行方式、單相異步電動機一、工作原理l原理：單相交流繞組通入單相交流電流產(chǎn)生脈動磁動勢，其

8、可分解為兩個轉(zhuǎn)向相反的旋轉(zhuǎn)磁動勢，它們分別建立起正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)磁場，這兩個磁場切割轉(zhuǎn)子導體，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流，從而形成正反向電磁轉(zhuǎn)矩，疊加后即為推動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的合成轉(zhuǎn)矩設(shè)電動機轉(zhuǎn)速為n，則對正轉(zhuǎn)磁場而言，轉(zhuǎn)差率為s+；對反轉(zhuǎn)磁場而言，轉(zhuǎn)差率為s-11nnssn+-=112nnssn-=-TM= TM+TM- 反轉(zhuǎn)磁場引起電流頻率高，集膚效應(yīng)電阻大 單相異步電動機異步電機的其它運行方式、單相異步電動機一、工作原理l特點：1起動轉(zhuǎn)矩等于零起動轉(zhuǎn)矩等于零 當sl時，TM+TM-，TM0， 僅一個繞組工作不能自起動。2轉(zhuǎn)向不固定轉(zhuǎn)向不固定 在兩個方向都可以運行，運行時的旋轉(zhuǎn)方向依起動時的轉(zhuǎn)動方向而定

9、。3理想空載達不到同步轉(zhuǎn)速理想空載達不到同步轉(zhuǎn)速 因有負序轉(zhuǎn)矩存在，即使轉(zhuǎn)軸上不帶任何負載，轉(zhuǎn)子電流也不可能為零，單相電機達不到同步轉(zhuǎn)速。 4過載能力和效率有所降低。過載能力和效率有所降低。 負序轉(zhuǎn)矩存在 單相異步電動機異步電機的其它運行方式、單相異步電動機二、起動方法l產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場必須具有的兩個條件：至少有兩個在空間上有相位差的繞組，繞組中通過時間上有相位差的電流l起動方法：分（裂）相起動和罩極起動1、分（裂）相起動電容分（裂）相 單相異步電動機異步電機的其它運行方式、單相異步電動機二、起動方法1、分（裂）相起動電容分（裂）相電容起動電動機：起動后，起動繞組自動斷開電容（運轉(zhuǎn)）電動機：起動后，起動繞組不斷開電阻分（裂）相2、罩極起動結(jié)構(gòu)：凸極定子，工作繞組為集中繞組，極靴表面的1/3處開槽，小極部分罩短路環(huán)（即為罩極繞組）異步電機的其它運行方式、單相異步電動機