同步电动机转矩-转速特性曲线
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电力设备预防性实验规程(缩减)1.范围本标准规定了各种电力设备预防性实验项目、周期和要求,用以判断设备是否符合条件,预防设备损坏、保证安全运行。
本标准适用于500KV以下交流电力设备。
本标准不适用于高压直流输电设备、矿用及其它特殊条件下使用电力设备,也不适用于电力系统继电保护装置、自动装置、测量装置等电器设备和安全用具。
从国外进口设备应以该设备产品标准为基础,参照本标准执行。
从国外进口设备应以该设备产品标准为基础,参照本标准执行。
2.定义、符号2.1 预防性实验为了发现运行中设备隐患,预防发生事故或设备损坏,对设备进行检查、试验或监测,也包括取油样或气样进行试验。
2.2 在线监测在不影响设备运行条件下,对设备状况连续或顶事进行监测,通常是自动进行。
2.3 带电测量对在运行电压下设备,采用专用一起,由人员参与进行测量。
2.4 绝缘电阻在绝缘结构两个电极之间施加直流电压值与流经该对电极泄流电流值之比。
常采用兆欧表直接测得绝缘电阻值。
本规程中,若无说明,均指加压1min时测得值。
2.5 吸收比在同一次试验中,1min时绝缘电阻值与15s时绝缘电阻值之比。
2.6 极化指数在同一次试验中,10min时绝缘电阻值与1min时绝缘电阻值之比。
2.7 本规程所用符号U n设备额定电压(对发电机转子是指额定励磁电压);U m设备最高电压;U0/U 电缆额定电压(其中U0为电缆导体与金属套或金属屏蔽之间设计电压,U为导体与导体之间设计电压);U1mA避雷器直流1mA下参考电压;tgδ介质损耗因数;3.总则3.1 试验结果应与该设备历次试验结果相比较,与同类设备试验结果相比较,参照相关试验结果,根据变化规律和趋势,进行全面分析后做出判断。
3.2 遇到特殊情况需要改变试验项目、周期或要求时,对主要设备需经上一级主管部门审查批准后执行,对其他设备可由本单位总工程师审查批准后执行。
3.3 110KV以下电力设备,应按本规程进行耐压试验(有特殊规定者除外)。
三相异步电动机启动转矩对转速的曲线
关于三相异步电动机启动曲线,随着转速的增加,转矩将逐渐增大,但过了最大转矩点后,转矩将随转速而下降。
关于这个,从转矩计算公司可以推导出最大转矩的值以及最大转矩点对应的转差率。
但是,从原理上,如何来解释这种现象,请各位达人踊跃发言
"从转矩计算公司可以推导出最大转矩的值以及最大转矩点对应的转差率。
但是,从原理上,如何来解释这种现象,请各位达人踊跃发言"
1、转速转矩特性曲线,就是大家常说的电机机械特性曲线;
2、最大转矩时的转速叫临界转速,转差率叫临界转差率;
3、在临界转差时,就是转子感抗增大到等于转子等效电阻的时候,也就是转差增大到转子感抗无功电流增大到等于转矩有功电流的时候;
4、也就是说功率因数角是45度了,功率因数是0.7;
"三相异步电动机启动曲线,随着转速的增加,转矩将逐渐增大"
如果从同步空载转动,转子转速下降,转差增大,直到临界转速、临界转差,转差继续增大,转速继续减小:
1、过了最大转矩,转差继续增大,感抗无功电流更迅速的增大,就大于有功转矩电流,有功转矩电流反而开始减小,这样就出现了转矩将随转速而下降的情况;
2、你要仔细看旋转磁场磁极下的转子导体电流方向严重不同,导体转矩相互抵消;
3、这就是感康电流作用的结果,因为感抗电流落后90°,它的电流在磁极下一半导体电流与另一半导体电流方向刚好相等;
"可以推导出最大转矩的值以及最大转矩点对应的转差率"
1、这个推导过程是有的,是经典理论里有的结果,电机学理论都有;
2、临界转速、临界转差率,就是转子感抗等于转子阻抗的时候;。
《自动控制原理》习题习题11有一水位控制装置如图所示。
试分析它的控制原理,指出它是开环控制系统闭环控制系统?说出它的被控量,输入量及扰动量是什么?绘制出其系统图。
2 某生产机械的恒速控制系统原理如图所示。
系统中除速度反馈外,还设置了电流正反馈以补偿负载变化的影响。
试标出各点信号的正负号并画出框图。
3图示为温度控制系统的原理图。
指出系统的输入量和被控量,并画出系统框图。
4.自动驾驶器用控制系统将汽车的速度限制在允许范围内。
画出方块图说明此反馈系统。
5.双输入控制系统的一个常见例子是由冷热两个阀门的家用沐浴器。
目标是同时控制水温和流量,画出此闭环系统的方块图,你愿意让别人给你开环控制的沐浴器吗?6.开环控制系统和闭环控制系统各有什么优缺点?7.反馈控制系统的动态特性有哪几种类型?生产过程希望的动态过程特性是什么?习题21 试分别写出图示各无源网络的传递函数。
习题1图2 求图示各机械运动系统的传递函数。
(1)求图a的=?(2)求图b的=?(3) 求图c的=?习题2图3 试分别写出图中各有源网络的传递函数U2(s)/ U1(s)。
习题3图4交流伺服电动机的原理线路和转矩-转速特性曲线如图所示。
图中,u为控制电压.T 为电动机的输出转矩。
N为电动机的转矩。
由图可T与n、u呈非线性。
设在某平衡状态附近用增量化表示的转矩与转速、控制电压关系方程为k n、k c为与平衡状态有关的值,可由转矩-转速特性曲线求得。
设折合到电动机的总转动惯量为J,粘滞摩擦系数为f,略去其他负载力矩,试写出交流伺服电动机的方程式并求输入为u c,输出为转角θ和转速为n时交流伺服电动机的传递函数。
习题4图5图示一个转速控制系统,输入量是电压V,输出量是负载的转速 ,画出系统的结构图,并写出其输入输出间的数学表达式。
习题5图6 已知一系统由如下方程组组成,试绘制系统框图,求出闭环传递函数。
7 系统的微分方程组如下:其中K0,K1,K2,T均为正常数。
同步电动机转矩-转差率曲线仿真1.原理说明同步电动机的起动常常采用异步启动法,它可以分为两个过程,即未加励磁前的异步运行过程和增加励磁以后的同步牵入过程。
同步电机的异步起动过程中的异步运行并非稳定的异步运行,而是伴随着电磁和机械的瞬态变化,但是由于转子具有较大的转动惯量,就其电磁过程而言,其机械加速度可以忽略不计,这样可以近似的当作一系列不同转差率的稳态异步运行状态来处理,所得的曲线就是所谓的似稳态曲线。
同步电机起动时由于转子绕组不对称,在起动的过程中将会产生单轴转矩,造成转矩-转差率曲线在s=0.5附近下凹,严重的甚至小于负载转矩,使电机无法正常起动。
研究和绘制同步电机起动时的转矩-转差率曲线对于电机设计具有重要的意义。
同步电机在稳态异步运行时,假设它的端电压为三相对称变化且频率为1f ,对应同步角速度为1ω,转子角速度为ω时,相应转差率为11()/s ωωω=-,它将在转子中感应出1sf 频率的电流。
由于转子绕组不对称,这个转子电流将产生分别以1()s ωω+和1()s ωω-速度相对定子旋转,它们分别在定子绕组中感应出1f 和1(12)s f -频率的对称电流。
另外,如果转子励磁绕组外加直流励磁电流时,它还要感应出1(1)s f -频率的对称电流。
这样,同步电机异步运行时,若存在直流励磁,则定子绕组中将产生1f ,1(1)s f -和1(12)s f -频率的谐波电流,转子励磁绕组中将有直流及1sf 频率的电流,阻尼绕组中有1sf 频率的电流。
这样定子绕组三相电流可以写成如下的表达式:12312312312312cos cos(12)cos(1)sin sin(12)sin(1)222cos()cos[(12)]cos[(1)]333222sin()sin[(12)][sin(1)]3332cos()cos[(123a b c i A t A s t A s t A t A s t A s t i A t A s t A s t A t A s t A s t i A t A πππππππ=+-+-+'''+-+-=-+--+--+'''-+--+--=++-312322)]cos[(1)]33222sin()sin[(12)][sin(1)]333s t A s t A t A s t A s t πππππ++-++'''++-++-+ 如令:*111111*222222*33333311(),()2211(),()2211(),()22I A jA I A jA I A jA I A jA I A jA I A jA ''=-=+''=-=+''=-=+ 为了计算上的方便,选用1、2、0坐标系统,将a 、b 、c 三相坐标转换为1、2、0坐标系统,可得,,a b c i i i 转换为1、2、0分量:(12)(1)1123**(12)*(1)212300jt j s t j s t jt j s t j s t i I e I e I e i Ie I e I e i -------=++=++= 同理,假定三相对称的端电压为:cos sin 22cos()sin()3322cos()sin()33a b c u B t B tu B t B t u B t B t ππππ'=+'=-+-'=+++并令:*1()21()2UB jB UB jB '=-'=+则1*200jt jt u Ueu U e u -=== 采用电动机惯例时,同步电机的磁链,电压,转矩方程分别为:1122211()()()21()()()2j j j j j f s D j j j j j f s D e G p u e x p e i e x p e i e G p u e x p e i e x p e i θθθθθθθθθθψψ-----⎫=++⎪⎪⎬⎪=++⎪⎭111222s s u p r i u p r i ψψ=+⎫⎬=+⎭12212()em T j i i ψψ=-其中()G p 为运算电导,1()[()()]2s d q x p x p x p =+为平均运算电抗,1()[()()]2D d q x p x p x p =-为半差运算电抗。
电力设备预防性试验规程——旋转电机上一章讲述了电力设备预防性试验规程的简介,这一章讲解的是旋转电机,MS-506A 发电机转子交流阻抗测试仪是判断发电机转子绕组有无匝间短路的专用仪器,旋转电机的试验项目有以下内容。
旋转电机5.1同步发电机和调相机5.1.1容量为6000kW及以上的同步发电机的试验项目、周期和要求见表1,6000kW以下者可参照执行。
5.1.2各类试验项目:定期试验项目见表1中序号1、3。
大修前试验项目见表1中序号1、3、4。
大修时试验项目见表1中序号2、5、6、8、9、11、12、13、14、15、18。
大修后试验项目见表1中序号1、3、19、21。
5.1.3有关定子绕组干燥问题的规定。
5.1.3.1发电机和同步调相机大修中更换绕组时,容量为10MW(MVA)以上的定子绕组绝缘状况应满足下列条件,而容量为10MW(MVA)及以下时满足下列条件之一者,可以不经干燥投入运行:a)沥青浸胶及烘卷云母绝缘分相测得的吸收比不小于1.3或极化指数不小于1.5,对于环氧粉云母绝缘吸收比不小于1.6或极化指数不小于2.0。
水内冷发电机的吸收比和极化指数自行规定。
b)在40℃时三相绕组并联对地绝缘电阻值不小于(U n+1)MΩ (取U n的千伏数,下同),分相试验时,不小于2(U n+1)MΩ。
若定子绕组温度不是40℃,绝缘电阻值应进行换算。
5.1.3.2运行中的发电机和同步调相机,在大修中未更换绕组时,除在绕组中有明显进水或严重油污(特别是含水的油)外,满足上述条件时,一般可不经干燥投入运行。
5.2直流电机5.2.1直流电机的试验项目、周期和要求见表2。
5.2.2各类试验项目:定期试验项目见表2中序号1。
大修时试验项目见表2中序号1、2、3、4、5、6、7、9。
大修后试验项目见表2中序号11。
5.3中频发电机表2直流电机的试验项目、周期和要求5.3.1中频发电机的试验项目、周期和要求见表3。
表3中频发电机的试验项目、周期和要求5.3.2各类试验项目:定期试验项目见表3中序号1。
实验报告实验名称:三相同步电动机小组成员:许世飞许晨光杨鹏飞王凯征一.实验目的1.掌握三相同步电动机的异步起动方法。
2.测取三相同步电动机的V形曲线。
3.测取三相同步电动机的工作特性。
二.预习要点1.三相同步电动机异步起动的原理及操作步骤。
2.三相同步电动机的V形曲线是怎样的?怎样作为无功发电机(调相机)?3.三相同步电动机的工作特性怎样?怎样测取?三.实验项目1.三相同步电动机的异步起动。
≈0时的V形曲线。
2.测取三相同步电动机输出功率P23.测取三相同步电动机输出功率P=0.5倍额定功率时的V 形曲线。
24.测取三相同步电动机的工作特性。
四.实验设备及仪器1.实验台主控制屏;2.电机导轨及转速测量;3.功率、功率因数表(NMCL-001);4.同步电机励磁电源(含在主控制屏左下方,NMEL-19);5.直流电机仪表、电源(含在主控制屏左下方,NMEL-18);6.三相可调电阻器900Ω(NMEL-03);7.三相可调电阻器90Ω(NMEL-04);8.旋转指示灯及开关板(NMEL-05A);9.三相同步电机M08; 10.直流并励电动机M03。
五.实验方法被试电机为凸极式三相同步电动机M08。
1.三相同步电动机的异步起动 实验线路图如图3-1。
实验开始前,MEL-13中的“转速控制”和“转矩控制”选择开关扳向“转矩控制”,“转矩设定”旋钮逆时针到底。
R 的阻值选择为同步发电机励磁绕组电阻的10倍(约90欧姆),选用NMEL-04中的90Ω电阻。
开关S 选用NMEL-05。
同步电机励磁电源(NMEL-19)固定在控制屏的右下部。
a .把功率表电流线圈短接,把交流电流表短接,先将开关S 闭合于励磁电流源端,启动励磁电流源,调节励磁电流源输出大约0.7A 左右,然后将开关S 闭合于可变电阻器R (图示左端)。
b .把调压器退到零位,合上电源开关,调节调压器使升压至同步电动机额定电压220伏,观察电机旋转方向,若不符合则应调整相序使电机旋转方向符合要求。
一、交流伺服电动机交流伺服电动机定子的构造基本上与电容分相式单相异步电动机相似.其定子上装有两个位置互差90°的绕组,一个是励磁绕组Rf,它始终接在交流电压Uf上;另一个是控制绕组L,联接控制信号电压Uc。
所以交流伺服电动机又称两个伺服电动机。
交流伺服电动机的转子通常做成鼠笼式,但为了使伺服电动机具有较宽的调速范围、线性的机械特性,无“自转”现象和快速响应的性能,它与普通电动机相比,应具有转子电阻大和转动惯量小这两个特点。
目前应用较多的转子结构有两种形式:一种是采用高电阻率的导电材料做成的高电阻率导条的鼠笼转子,为了减小转子的转动惯量,转子做得细长;另一种是采用铝合金制成的空心杯形转子,杯壁很薄,仅0.2-0.3mm,为了减小磁路的磁阻,要在空心杯形转子内放置固定的内定子.空心杯形转子的转动惯量很小,反应迅速,而且运转平稳,因此被广泛采用。
交流伺服电动机在没有控制电压时,定子内只有励磁绕组产生的脉动磁场,转子静止不动。
当有控制电压时,定子内便产生一个旋转磁场,转子沿旋转磁场的方向旋转,在负载恒定的情况下,电动机的转速随控制电压的大小而变化,当控制电压的相位相反时,伺服电动机将反转。
交流伺服电动机的工作原理与分相式单相异步电动机虽然相似,但前者的转子电阻比后者大得多,所以伺服电动机与单机异步电动机相比,有三个显着特点:1、起动转矩大由于转子电阻大,其转矩特性曲线如图3中曲线1所示,与普通异步电动机的转矩特性曲线2相比,有明显的区别。
它可使临界转差率S0>1,这样不仅使转矩特性(机械特性)更接近于线性,而且具有较大的起动转矩。
因此,当定子一有控制电压,转子立即转动,即具有起动快、灵敏度高的特点。
2、运行范围较广3、无自转现象正常运转的伺服电动机,只要失去控制电压,电机立即停止运转。
当伺服电动机失去控制电压后,它处于单相运行状态,由于转子电阻大,定子中两个相反方向旋转的旋转磁场与转子作用所产生的两个转矩特性(T1-S1、T2-S2曲线)以及合成转矩特性(T-S曲线)交流伺服电动机的输出功率一般是0.1-100W。
异步电动机全速度范围转矩-转速特性曲线绘制xxxxxxxxxxxxx摘要:通过异步电动机的参数,在Matlab 中构建异步电动机的稳态模型。
在全速度范围内分段进行恒磁通和恒电压恒功率控制,绘制出控制下的转矩—转速特性曲线。
关键词:异步电动机;转矩—转速;恒磁通;恒电压恒功率1. 异步电动机的模型构建与控制方法1.1. 异步电动机的稳态模型图1.1 异步电机的稳态等效电路三相异步电动机的电磁关系与变压器类似。
定子相当于变压器一次,转子相当于变压器二次。
Us —定子相电压;fs —定子频率; fsl —转差频率;Is 、Ir 、Im —分别为定子电流、折算到定子侧的转子电流和励磁电流; Eg —气隙磁通感应电动势;Er —折算到定子侧的转子感应电动势; s —转差率,s=fsl/fs 。
1.2. 异步电动机的转矩公式通过对运行状态的分析可以得到转矩的公式为:m 为相数,p n 为极对数,s U 为定子电压,S f 为同步频率,s 为转差率,S R 为定子电阻,r R 为转子电阻,ls X 为定子漏感,lr X 为转子漏抗。
])()[(/2222lr ls r s r s spe X X sR R sR U f mn T +++=π1.3. 异步电动机的控制方法 1.3.1. 恒磁通控制方法恒磁通运行条件为:可以近似与加入低压补偿的恒电压/频率控制等效。
此时的转矩—转速特性曲线如下:图1.2 恒磁通转矩—转速特性曲线1.3.2. 恒电压恒功率控制方法恒电压恒功率条件为:此时的转矩—转速特性曲线如下:图1.3 恒电压恒功率转矩—转速特性曲线2. 异步电动机的仿真与分析2.1. 仿真要求利用MATLAB 绘出异步电动机的全速度范围转矩-转速特性曲线,其中: ● 40Hz 、60Hz 、80Hz 采用恒磁通控制;● 100Hz 、120Hz 、140Hz 、160Hz 采用恒电压控制; ● 电机的额定输入条件为380V/100Hz 。