当前位置：文档之家 › 电机及拖动基础 教学课件 ppt 作者 汤天浩 第11章-交流电动机的电力拖动

电机及拖动基础 教学课件 ppt 作者 汤天浩 第11章-交流电动机的电力拖动

  • 格式：pdf
  • 大小：1.48 MB
  • 文档页数：120

算
sm 2sN
（11-13）
-11-
第11章 交流电动机的电力拖动
对于异步电动机机械特性的3种表达式，其应用场合各有不 同。一般物理表达式适用于定性地分析 Te 与 Φm 及 I 2 cos2 间的 关系；参数表达式多用于分析各参数变化对电动机运行性能的 影响；实用表达式最适用于进行机械特性的工程计算。
Xs
X
' r0
2
2πf1
3npUs2 Rr' / s
Rs Rr' / s 2
Xs
X
' r0
2
（11-4）
在上式中，固定Us、f1及阻抗等参数，电磁转矩只是转差率 的函数，也就是异步电动机的机械特性关系 n f (Te )。这里，电 磁转矩方程是以异步电动机参数的形式表示的，便于根据电动机
(1) 最大电磁转矩的确定 在参数表达式（11-4）中
令 dTe / ds 0， 可得到最大电磁转矩
Tem
1 2
2πf1
Rs
3npU
2 s
Rs2
Xs
X
' r0
2
（11-5）
最大转矩对应的转差率称为临界转差率，用sm表示为
sm
Rr'
Rs2
Xs
X
' r0
2
（11-6）
-6-
第11章 交流电动机的电力拖动
-4-
第11章 交流电动机的电力拖动
2. 参数表达式
根据异步电动机电磁转矩与电磁功率的关系，可以写出电磁 转矩与转子电流的关系
Te
3I
' r
2
Rr'
/
s
2πn1 / 60
3I
' r
2
Rr'
/
s
2πf1 / np
Te
2πn1 60
3U
2 s
Rr'
/
s
Rs Rr' / s 2
参数进行计算，因此称为机械特性的参数表达式。由 n f (Te )便
可画出Te - s曲线。
-5-
第11章 交流电动机的电力拖动
3. 实用表达式
实际应用时，三相异步电动机的参数不易得到，所以参数表
达式使用不便。若能利用异步电机产品目录中给出的数据，找出 异步电动机的机械特性公式，即便是比较粗糙，但也很有实用价 值，这就是实用公式。
因为
Te 2Rr'[Rs
Rs2
(Xs
X
' r0
)2
]
Tem
s[(Rs
Rr'
/
s)2
(Xs
X
' r0
)2
]
Rs2
Xs
X
' r0
2 Rr' / sm
Te
2Rr' Rs
Rr' sm
21
Rs Rr'
sm
2q
Tem
s Rr' 2
s
2 m
Rr' s
2
2Rs Rr'
s sm
sm s
2 Rs Rr'
-2-
第11章 交流电动机的电力拖动
11.1 异步电动机的机械特性
三相异步电动机的机械特性是指在定子电压、频率和参数固定 的条件下，电磁转矩Te与转速n（或转差率s）之间的函数关系。 11.1.1 机械特性的三种表达式
1. 物理表达式 在第9章我们已导出异步电动机的电磁转矩公式
Te CT 'Φm Ir 'cos2
电机及拖动基础
第11章 交流电动机的电力拖动
11.1 异步电动机的机械特性 11.2 异步电动机的起动 11.3 异步电动机的调速 11.4 异步电动机的制动 11.5 同步电动机的电力拖动*
-1-
第11章 交流电动机的电力拖动 引言
本章以异步电动机为重点讨论交流电力拖动系统的起动、 调速和制动的原理、方法及性能。第1节主要介绍异步电动机的 机械特性；第2节主要介绍异步电动机的起动性能和起动方法； 第3节介绍异步电动机的调速原理；第4节介绍异步电动机的制 动方法和特性；第5节介绍同步电动机的起动和调速等问题。
（11-1）
I
' r
Us
Rs Rr' / s 2
Xs
X
' r0
2
cos2
R 'r R '2r (sX 'r0 )2
-3-
第11章 交流电动机的电力拖动
这样，由上式可间接得到异步电动机的机械特性关系。虽然 不能直接得到异步电动机的机械特性关系， 但因其在形式上与直 流电动机的转矩方程相似，物理概念清楚， 因此被称为机械特性 的物理表达式。
将额定工作点的sN和TN代入式（11-9），得
1
2
sN / sm sm / sN
sm sN 2 1
（11-10） （11-11）
-10-
第11章 交流电动机的电力拖动
这样在实用表达式中，在按产品目录求出Tem与sm后，只剩下
Te与s两个未知数了。如欲绘制异步电动机的机械特性，只要给定
上两式说明：最大电磁转矩与电压的平方成正比，与漏电抗 成反比；临界转差率与转子电阻成正比，与电压大小无关。
-7-
第11章 交流电动机的电力拖动
最大电磁转矩与额定电磁转矩的比值即最大转矩倍数，又
称为过载能力，用 表示为
Tem
TN
（11-8）
(2) 实用表达式的推导 用式（11-4）去除以式（11-5）得
Te 2
Tem
s sm
sm s
这就是三相异步电动机机械特性的实用公式。
（11-9）
-9-
第11章 交ห้องสมุดไป่ตู้电动机的电力拖动
(3) 实用公式的使用 从实用公式可知，必须在知道最大转 矩Tem和临界转差率sm的基础上才能进行计算。
额定输出转矩T2N可以通过额定功率PN和额定转速nN计算， 在实际应用中，忽略空载转矩，近似认为TN=T2N。另外，过载 能力可以从产品目录中查到，这样 Tem TN。
式中“+”号适用于电动机状态；“-”号适用于发电机状态。
一般情况下， Rs2
的值不超过
(Xs
X
' r0
)
2
值的5%，可以忽略
Rs的影响。这样
Tem
1 2
3npU
2 s
2πf1( Xs
X
' r0
)
sm
(Xs
Rr'
X
' r0
)
（11-7）
也就是说，异步发电机状态和电动机状态的最大电磁转矩的 绝对值可近似认为相等，临界转差率也近似认为相等，机械特性 具有对称性。
一系列的s值，按实用表达式求出相应的Te值即可绘制出机械特性
曲线。
当电动机在额定负载以下运行时，转差率s很小， 实用表达式可进一步近似写为
s sm
sm s
，
Te
2Tem sm
s
（11-12）
由此可见，当 s sN 时，Te与s成正比，机械特性是一条直线。上式
称为机械特性的近似计算公式，应用这个公式时，sm可按下式计
sm
s sm q sm s
-8-
第11章 交流电动机的电力拖动
其中
q 2Rs Rr'
Rr'
Rs2
Xs
X
' r0
2
2
1
Xs
X
' r0
Rs
2
当定子电阻的范围为 0 Rs ，q 的范围为 0 q 2 。
若定子电阻满足
Rs
Xs
X
' r0
，就有 q 0
。所以只要满足定子
电阻很小的条件上式可简化为

合集下载

《电机与拖动基础》课件

《电机与拖动基础》课件

1 电机与拖动在现代工业中的重要性
强调电机与拖动在现代工业中的关键作用和重要性，为学生们带来更深的认识。
2 未来电机与拖动技术的发展趋势
展望未来电机与拖动技术的发展方向和趋势，激发学生们的兴趣和思考。
3 课程总结与展望
对本课程进行简要总结，并展望学生们在电机与拖动领域的未来发展。
探讨直流电机和交流电机的异同，分析
三相电机的特点与应用
4
它们在不同场景中的优势和劣势。
介绍三相电机的独特特点，并探讨它们 在工业领域中的广泛应用。
拖动基础
拖动的概念与基原理
解释拖动的基本概念以及背后的基本原理，为后续 内容打下基础。
拖动装置的分类与应用
介绍不同类型的拖动装置及其在各种应用中的案例 和使用场景。
传动系统的结构与特点
探讨传动系统的各个组成部分以及其特点，让您对 其运作有更深入的了解。
传动过程中的性能参数与选型原则
详细分析传动过程中的关键性能参数，并提供选型 指导原则，帮助您做出明智的选择。
电机与拖动控制
电机与拖动的控制方式
介绍电机和拖动控制的不同方式，并探讨其在工 程和自动化应用中的应用。
《电机与拖动基础》PPT 课件
这是一份关于电机与拖动基础的PPT课件，将融合丰富的图像、精炼的文字以 及多种布局方式，让学习变得生动有趣。
电机基础
1
电机的概念与分类
探索电机的定义和不同类型，介绍其在
电机的工作原理
2
各个领域中的应用。
揭示电机背后的工作原理，深入了解不
机与交流电机的比较
传动系统的控制策略与实现方法
提供传动系统控制的不同策略和实现方法，以满 足不同需求和应用场景。
电机控制回路的结构与特点
《电机拖动》PPT课件

《电机拖动》PPT课件


工作过程：将开关Q2投向“Y”位置，再 合上开关Q1，定子接成星形，电动机降压 起动，待电动机转速接近额定转速时，将 开关Q2迅速投向“三角形”位置，使定子 绕组接成三角形工作，起动过程结束。
注意：停机后，应该将Q2断开，使其处在 中间位置，以避免下次起动构成直接起动。
特点： （1）只适用于正常运转时定子为三 角形联结的电动机。
❖ 起动电流倍数I1st/I1N; ❖起动转矩倍数Tst/TN; ❖起动时间； ❖起动时消耗的能量； ❖起动设备的简单和可靠； ❖起动的过渡时间
精选ppt
第一节 三相异步电动机的起动方法
精选ppt
三相异步电动机的起动方法
三相笼型异步电动机的起动方法有：
➢ 直接起动 ➢ 减压起动 ➢ 软起动
三相绕线转子异步电动机的起动方法：
5
8
1
76
4 28
9
（2）体积小、运行可靠，检修方便。
（3）起动电压只能降低 1 / 3 。
（4）起动电流降低为1/3，起动转矩也降低 为1/3，适用于空载起动或轻载起动。
精选ppt
（4）延边三角形起动
利用电动机引出的9个出线端（即每相定子绕组多引出一个出线 端）的一种联结法，能达到减压起动的目的。
7 16 9
4
3
2
特点：
自耦减压起动 的原理线路图
（1）起动电流降低为：
I1
N2 N1
2 I st
(2)起动转矩降低为
Tst
N2 N1
2 Tst
(3)适用于容量较大的电压 电动机，应用广泛。
(4)优点：自耦变压器可做 成多个抽头，可供不同 负载起动。
（二次绕组一般有三个 抽头，分别为电源电压 的40%，
电机与拖动技术完整版课件全套ppt教学教程

电机与拖动技术完整版课件全套ppt教学教程


第1章 绪论
1.2本课程在专业中的作用、任务及课程目标
（2）课程目标 本课程是一门用电磁理论解决复杂的、具体的、综合的实际问题的课程 。在电机运行中，电机内同时存在电、磁、力的相互作用。因此本课程的目 标是使学生牢固掌握基本概念、基本原理和主要特性，学会结合电机的具体 结构、应用电机基本理论分析电机及拖动的实际问题，应掌握一定的电磁计 算方法，培养学生运算能力。 要求学生重视在教学过程中安排的实验、实 习，包括参观电机厂等实践教学环节。 具体要求是：
我国的电机工业，从新中国成立以来的50多年间，建立了独立自主的完整 体系。早在1958年我国就研制成功当时世界上第一台1.2万kW双水内冷汽轮 发电机，显示了我国电机工业的迅速掘起。近些年来，随着对电机新材料的研 究以及计算机技术在电机设计、制造工艺中的应用，普通电机的性能得到提高 ，而控制电机的高可靠性、高精度、快速响应使控制系统完成各种人工无法完 成的快速复杂的精巧工作。
从20世纪20年代起，开始采用由一台电动机拖动一台生产机械的系 统，称为单电动机拖动系统。与成组拖动相比，它省去了大量的中间传动 机构，使机械结构大大简化，提高了传动效率，增强了灵活性。由于电机 与生产机械在结构上配合密切，因而可以更好地满足生产机械的要求。
第1章 绪论
1.1电机和电力拖动技术的发展及在经济技术领域中的作用
第1章 绪论
1.1电机和电力拖动技术的发展及在经济技术领域中的作用
电能是现代能源中应用最广的二次能源，它的生产、变换、传输、分配 、使用和控制都比较方便经济，而要实现电能的生产、变换和使用等都离不 开电机。电机就是一种将电能与机械能相互转换的电磁机械装置。因此，电 机一般有两种应用形式。第一种是把机械能转换为电能，称之为发电机，它 通过原动机先把各类一次能源蕴藏的能量转换为机械能，然后再把机械能转 换为电能，最后经输电、配电网络送往城市各工矿企业、家庭等各种用电场 合。第二种是把电能转换为机械能，称之为电动机，它用来驱动各种用途的 生产机械和其他装置，以满足不同的要求。电机是利用电磁感应原理工作， 它应用广泛，种类繁多，性能各异，分类方法也很多。常见的分类方法为： 按功能用途分，可分为常规电机和控制电机两大类。按照电机的结构或转速 分类，可分为变压器和旋转电机。根据电源的不同，旋转电机又分为直流电 机和交流电机两大类。交流电机又分为同步电机和异步电机两类。
《电机与拖动基础(第2版)》汤天浩(习题解答)

《电机与拖动基础(第2版)》汤天浩(习题解答)

资料范本本资料为word版本，可以直接编辑和打印，感谢您的下载《电机与拖动基础(第2版)》汤天浩(习题解答)地点：__________________时间：__________________说明：本资料适用于约定双方经过谈判，协商而共同承认，共同遵守的责任与义务，仅供参考，文档可直接下载或修改，不需要的部分可直接删除，使用时请详细阅读内容电机与拖动基础TOC \o "1-3" \h \z HYPERLINK \l "_Toc384366929" 第一章电机的基本原理 PAGEREF _Toc384366929 \h 1HYPERLINK \l "_Toc384366930" 第二章电力拖动系统的动力学基础 PAGEREF _Toc384366930 \h 6HYPERLINK \l "_Toc384366931" 第三章直流电机原理 PAGEREF _Toc384366931 \h 12HYPERLINK \l "_Toc384366932" 第四章直流电机拖动基础 PAGEREF _Toc384366932 \h 14HYPERLINK \l "_Toc384366933" 第五章变压器 PAGEREF_Toc384366933 \h 29HYPERLINK \l "_Toc384366934" 第六章交流电机的旋转磁场理论PAGEREF _Toc384366934 \h 43HYPERLINK \l "_Toc384366935" 第七章异步电机原理 PAGEREF _Toc384366935 \h 44HYPERLINK \l "_Toc384366936" 第八章同步电机原理 PAGEREF _Toc384366936 \h 51HYPERLINK \l "_Toc384366937" 第九章交流电机拖动基础 PAGEREF _Toc384366937 \h 61HYPERLINK \l "_Toc384366938" 第十章电力拖动系统电动机的选择 PAGEREF _Toc384366938 \h 73第一章电机的基本原理请说明电与磁存在哪些基本关系，并列出其基本物理规律与数学公式。