第14章三相异步电动机的起动和调速

1、第一节 三相异步电动机的起动第二节 三相异步电动机的调速13.1异步异步电动机的起动性能要求电动机的起动性能要求 起动时评价的主要指标：起动时评价的主要指标：(1)起动电流起动电流I Istst， I Ist/st/I IN N要尽可能小要尽可能小. . (2)起动电磁转矩起动电磁转矩 M Mstst， M Mst/st/M MN N要尽可能大要尽可能大. .(3)起动时间起动时间T Tstst要短要短. .第一节第一节 三相异步电动机的起动三相异步电动机的起动(4)绕组的发热及损耗要小绕组的发热及损耗要小.(5)简单、经济、可靠（起动设备）简单、经济、可靠（起动设备）(6)起动过渡过程要短起

2、动过渡过程要短 不同负载和不同供电网的容量，对异步不同负载和不同供电网的容量，对异步电动机的起动电动机的起动性能要求是不一样的性能要求是不一样的. 对异步对异步电动机起动性能要求电动机起动性能要求的基本要求：的基本要求： 1.应满足应满足起动电磁转矩的要求起动电磁转矩的要求. . 2. .起动电流起动电流IstIst要尽可能小要尽可能小. . 3.损耗要小损耗要小. 4.起动设备要简单、操作要方便起动设备要简单、操作要方便.13.2 13.2 笼型转子异步电动机的起动笼型转子异步电动机的起动w 在各种转子电动机中，笼型电动机是最在各种转子电动机中，笼型电动机是最简单的一种电动机。简单的一种电动

3、机。w 优点：结构简单，制造方便，成本底，优点：结构简单，制造方便，成本底， 和和 较高较高.w 缺点：起动性能差缺点：起动性能差.起动起动方式方式直接起动直接起动降压起动降压起动定子串电抗定子串电抗Y- 起动起动自耦变压器自耦变压器延边延边 起动起动cos为什么为什么 大？大？w 因为：当电机刚投入电网，转子尚未开始起因为：当电机刚投入电网，转子尚未开始起动，动， 就达到短路就达到短路 ， 而限制短路电流的而限制短路电流的很小很小w 所以：所以： 较大较大w 虽大，虽大， 但却不大，为什么但却不大，为什么？IstIstIKZKIstIstMst1.起动时，起动时，S=1，f2=f,rXtg2

4、212较大较大2cos22cosI较小较小，并不大。并不大。2.由于由于Ist较大较大ZI11增大增大E1减小减小m减小减小因为：因为：22COSICMMMemI2虽大但虽大但2COS和和m均变小均变小所以：此时所以：此时MMstem并不大并不大直接起动受电网容量限制，一般若单机起动，若使电压直接起动受电网容量限制，一般若单机起动，若使电压U U不超过不超过10%10%以上，是允许全压直接起动。以上，是允许全压直接起动。二二.降压起动降压起动w 降低端电压降低端电压 来限制来限制 待起动毕后，再切换待起动毕后，再切换到到 下运行。下运行。w 适用于适用于 （1）当电网和变压器容量不足时，必须）

5、当电网和变压器容量不足时，必须采用此方法。采用此方法。 （2）对）对MstMst要求不高的场合，例如离心要求不高的场合，例如离心泵、风机等。泵、风机等。.1uIstuN1.定子电路串电抗起动 接通电源前，打开接通电源前，打开K2，将电抗，将电抗器串入定子绕组器串入定子绕组. 起动时合上起动时合上K1，电抗器起到分压作用，电抗器起到分压作用，待待起动完毕后，将电抗器短路切起动完毕后，将电抗器短路切除，即合上开关除，即合上开关K2。UUNK11IINstK1MKMst原来21所以：该方法只能用于所以：该方法只能用于空载或轻载起动。空载或轻载起动。若起动时若起动时2. (Y)起动起动适用于：适用于：

6、正常运行时定子绕组为三角形接法的电正常运行时定子绕组为三角形接法的电动机。动机。 方法：方法：绕组在起动时接成绕组在起动时接成Y Y形，待升速后，再换成形，待升速后，再换成接法投入正常运行。接法投入正常运行。n特点：起动设备简特点：起动设备简单，操作方便。单，操作方便。n下面分析一下，下面分析一下， Mst Mst ，IstIst变化情况变化情况n设每相短路设每相短路ZK=con. 1) 三角形接法起动三角形接法起动电动机的起动电压电动机的起动电压 起动电流起动电流 起动转矩起动转矩 NstUUststII3stNstTT2)星形接法起动星形接法起动 电动机的起动电压电动机的起动电压 起动电流

7、起动电流 起动转矩起动转矩 NstYUU31 stststYIII313131stI31ststYTT31由此可见由此可见Y起动法，起动电流、起动转矩均起动法，起动电流、起动转矩均分别下降为三角形接法的分别下降为三角形接法的1/31/3倍倍 。3.3.自耦变压器起动自耦变压器起动此方法：是利用一台降此方法：是利用一台降压的自耦变压器，又压的自耦变压器，又称起动补偿器。使加称起动补偿器。使加在定子绕组上的电压在定子绕组上的电压降低，待起动完毕后，降低，待起动完毕后，再把电动机直接接到再把电动机直接接到电源上，如图。电源上，如图。自耦变压器通常有自耦变压器通常有n组组抽头，可获得不同的抽头，可获得

8、不同的变比变比K KA A，如，如QJ3型起型起动偿器备有电源电压动偿器备有电源电压的的40、60、80三种抽头以供选用。三种抽头以供选用。因为因为uMst2所以所以MKMstNAst21电动机起动电流电动机起动电流(即自耦变压器副边电流即自耦变压器副边电流) stNAstIkI1折算到自折算到自耦耦变压器原边时的电流变压器原边时的电流(即电网输出的起即电网输出的起动电流动电流)为：为： stNAstIkI211ANstkUUn设自耦变压器的变比为设自耦变压器的变比为K KA A（ K KA A 1 1），），因此起动时加在因此起动时加在电动机上电压为：电动机上电压为：由此可见：由此可见：1.

9、自耦变压器起动和自耦变压器起动和Y起动性质相同。起动性质相同。MstMst和和IstIst减少的倍数相同。减少的倍数相同。2.2.自耦变压器起动的优点：是不受定子绕组接法自耦变压器起动的优点：是不受定子绕组接法的限制，而且变比的限制，而且变比KaKa可以改变。可以改变。3.3.这种起动方法的缺点是增加了设备费用这种起动方法的缺点是增加了设备费用。例题例题 w 有一台鼠笼式三相异步电动机PN=28kW，接，UN=380V，IN=58A，cosN=0.88 ，nN=1455r/min，起动电流倍数KI=6，过载倍数km=2.3。供电变压器要求起动电流150A，负载起动转矩为73.5Nm。请选择一个

10、合适的降压起动方法，写出必要的计算数据。若采用自耦变压器降压起动，抽头有55%、64%、73%三种，需要算出用哪个抽头； w 若采用定子边串接电抗起动，需要算出电抗若采用定子边串接电抗起动，需要算出电抗的具体数值；能用的具体数值；能用Y-起动方法时，不用其起动方法时，不用其他方法。他方法。w 解解 电动机额定转矩电动机额定转矩w 正常起动要求起动矩不小于正常起动要求起动矩不小于TL，大小为，大小为w stT=1.11.1 73.5 80.85LTNm首先，校核是否能采用首先，校核是否能采用Y-起动方法：起动方法：Y-起动时的起动电流为起动时的起动电流为1165 81 1 6331 5 0s t

11、s ts ts tIIAIIAw Y-起动时的起动转矩为111 .11 8 3 .7 86 7 .3 933ststTTNmststTT不能采用Y-起动。其次，校核是否能采用串电抗起动方法：限定的最大起动电流I=150A，则串电抗起动最大起动转矩为2211501.1 183.78 37.46 58ststststITTNmI校核是否能采用自耦变压器降压起动校核是否能采用自耦变压器降压起动 w 抽头为抽头为55%，其起动电流与起动转矩为，其起动电流与起动转矩为22220.550.556 58 105.270.550.55 1.1 183.78 61.15ststststststIIAIITTNm

12、 ststTT不能采用。不能采用。 抽头为64%时，其起动电流与起动转矩为w 。222222220.640.646 58 142.50.640.64 1.1 183.78 82.80ststststststststIIAIITTNmTT 能采用能采用64%的抽头的抽头抽头为73%时，其起动电流为22330.730.55 6 58 185.45ststststIIAII 3ststII3ststII3ststII3ststII不能采用，故起动转矩不计算了不能采用，故起动转矩不计算了。 3ststIIw ，不能采用串电抗降压起动。w 最后校核是否能采用自耦变压器降压起动：抽头为55%，其起动电流与

13、起动转矩为22220.550.556 58 105.270.550.551.1 183.7861.15ststststststIIAIITTN m ststTT，不能采用。ststTT， ststTT， ststTT4.延边三角形起动延边三角形起动 此方法是从此方法是从Y起动方法演变而来的如图。起动方法演变而来的如图。 不同之处仅在定子每相绕组中多一个中间抽头。不同之处仅在定子每相绕组中多一个中间抽头。定子绕组一部分接成定子绕组一部分接成，剩余部分接成，剩余部分接成Y形，形，它象一个它象一个的三个边延长，称之为延边的三个边延长，称之为延边起动起动w 电动机的起动电压电动机的起动电压w w 起动

14、电流起动电流w w 起动转矩起动转矩w 缺点：定子绕组的制造比较复杂。缺点：定子绕组的制造比较复杂。 NYUUUUU延31（直接起动）ststII直接起动）(ststMM13.3 绕线型异步电动机的起动绕线型异步电动机的起动 w 绕线型感应电动机转子上的三相绕组一绕线型感应电动机转子上的三相绕组一般接成星形。般接成星形。w 在正常运行时，三相绕组通过滑环彼此在正常运行时，三相绕组通过滑环彼此短接。如果在转子绕组直接短接的情况短接。如果在转子绕组直接短接的情况下起动电机，则和笼型感应电动机直接下起动电机，则和笼型感应电动机直接起动一样，起动一样，IstIst大，大，MstMst不大。为了改善不大

15、。为了改善起动特性。一般采用以下措施。起动特性。一般采用以下措施。一一转子回路串电阻转子回路串电阻转子串入电阻后，一方面可限制起动电流，另一转子串入电阻后，一方面可限制起动电流，另一方面可以增大起动转矩，方面可以增大起动转矩，w 当串入的电阻达到某一值时当串入的电阻达到某一值时 ，Mem=f(s)Mem=f(s)曲线曲线如图中曲线如图中曲线1 1。此时。此时Mst=MaxMst=Max但但t tstst较长。较长。n为了缩短为了缩短t tstst，采用，采用分级自动切除。分级自动切除。R Rstst的方法：起动时串的方法：起动时串R Rstst，当转速，当转速n=nn=n时，切除一段电阻。时，

16、切除一段电阻。使使Mem=f(s)Mem=f(s)曲线曲线1 1变变为曲线为曲线2 2。MemMem增大增大当当n=nn=n时，切除第时，切除第二段电阻，变为曲线二段电阻，变为曲线3 3，逐级切除逐级切除直直到全部切除完，沿曲到全部切除完，沿曲线线3 3到达稳定运行点到达稳定运行点A A。 注：对于装有举刷和短接装置的电机，注：对于装有举刷和短接装置的电机，启动结束后，应将三相集电环短接并举起启动结束后，应将三相集电环短接并举起电刷以免磨损，减小磨损损耗。电刷以免磨损，减小磨损损耗。w 二二.转子回路串转子回路串频敏电阻器频敏电阻器 w 前述在转子串电阻起动时，需逐级切前述在转子串电阻起动时，

17、需逐级切除电阻，除电阻， 这样会带来这么几个问题。这样会带来这么几个问题。w （1 1）转矩的突变）转矩的突变引起机械上的冲击引起机械上的冲击w （2 2）需要的切除开关很多，控制设备）需要的切除开关很多，控制设备大，维修麻烦大，维修麻烦 w 为此对较大容量的电机普遍采用频敏为此对较大容量的电机普遍采用频敏变阻器。变阻器。w 它的特点：阻值随它的特点：阻值随n n增大而自动减小。增大而自动减小。13.4 深槽和双笼型异步电动机深槽和双笼型异步电动机w 从前面的分析看从前面的分析看w 电动机在起动时，总希望电动机在起动时，总希望Ist小，小，Mst大大R Rstst大一些大一些w 电动机在运行时

18、，总希望电动机在运行时，总希望Pcu小，小，n高高r r2 2小一些小一些w 为了满足上述两个要求：为了满足上述两个要求： 对绕线型转子电机对绕线型转子电机 ，在转子回路串入或切除电阻。，在转子回路串入或切除电阻。 但对笼型电动机，转子是由导条和端环焊接而成，无法但对笼型电动机，转子是由导条和端环焊接而成，无法满足上述两个要求。满足上述两个要求。所以采用深槽和双笼型异步电动机。所以采用深槽和双笼型异步电动机。根据起动和运行时转子频率的差别，改变槽型结构，利根据起动和运行时转子频率的差别，改变槽型结构，利用集肤效应达到起动时电阻变大，正常运行时又会自动用集肤效应达到起动时电阻变大，正常运行时又会

19、自动减小的目的。减小的目的。一.深槽式异步电动机深槽式异步电动机 特点：转子槽形设计的窄而深。深特点：转子槽形设计的窄而深。深/ /窄窄=10=10目的：增强集肤效应目的：增强集肤效应 n当当电流通过转子导条时，电流通过转子导条时，槽中漏磁通的分布如图。槽中漏磁通的分布如图。n起动时起动时 ：因为，：因为，f2=f1，转子转子f2很高很高 此时漏抗此时漏抗 为转子阻为转子阻抗中的主要成分。抗中的主要成分。XSXs22Xs2这种现象就称为集肤效应这种现象就称为集肤效应 （趋表效应）：（趋表效应）：随转子随转子ff集肤效应集肤效应， ff集肤效应集肤效应。当当 切割各导条时切割各导条时各小导条中有

20、相同各小导条中有相同的的 ， 分配近分配近似与它们的漏电抗成反似与它们的漏电抗成反比。比。mE2I2槽口槽口I I2 2大大槽底槽底I I2 2小小如图右如图右由于电流分布不均匀由于电流分布不均匀槽底的作用很小槽底的作用很小相当于减小了槽相当于减小了槽的有效高度和截面积。如图下。的有效高度和截面积。如图下。故转子回路的故转子回路的R R 起到改善启动性能。起到改善启动性能。Xs2正常运行时：随正常运行时：随n f2 f2 集肤效应集肤效应 转子电阻转子电阻 到正到正常运行时常运行时f2=1-3HZ f2=1-3HZ 比比R2R2小很多。小很多。集肤效应基本上消失集肤效应基本上消失转子导条电阻转

21、子导条电阻= =直流电直流电阻阻 X2Xs2pcu缺点：由于槽型较深缺点：由于槽型较深 转子转子 电电机机COSCOS ，MmaxMmax稍低。稍低。X深2X普通笼型2二、双笼型转子异步电动机二、双笼型转子异步电动机上笼：面积小上笼：面积小R R大，漏磁通大，漏磁通mm少，漏抗小少，漏抗小 特点：转子上有两套鼠笼特点：转子上有两套鼠笼下笼：面积大下笼：面积大R R小，漏磁通小，漏磁通mm多，漏抗大多，漏抗大两套笼各有自己的端环，或上下笼共用同一个端环，如两套笼各有自己的端环，或上下笼共用同一个端环，如下页图下页图a a，b.b.起动时：因为起动时：因为f2较高较高 是漏阻中的重要成分，上下是漏

22、阻中的重要成分，上下笼电流分配取决于漏抗笼电流分配取决于漏抗 的大小。的大小。又因为又因为 下笼下笼 上笼上笼 所以所以 电流主要从上电流主要从上笼流过。笼流过。又因为又因为 R R上上本身制造的就比较大，所以本身制造的就比较大，所以 提高上笼电流有提高上笼电流有功分量，功分量，M Mstst也较大，正由于起动时上笼起主要作用，也较大，正由于起动时上笼起主要作用，故称起动笼。故称起动笼。 图a图bXs2Xs2Xs2Xs2正常运行时， f2 电流分配取决于电阻转子电流从电阻较小的下笼流过 产生 由于正常运行时，下笼起主要作用，故称为运行笼。Xs2双笼的Mem=f(s)曲线如图示可看成上下笼Mem

23、=f(s)叠加优点：改变上下笼的几何尺寸，材料及上下笼之间缝隙的尺寸，就可灵活的改变上下笼的参数，从而得到不同的Mst和M运行.缺点： COS和Mmax都稍有降低.Mem第二节第二节 异步电动机的调速异步电动机的调速 在现代工业生产过程中，迫切要求电动机具有优良的在现代工业生产过程中，迫切要求电动机具有优良的调速性能。但是异步电动机的调速性能不好，无论从调速性能。但是异步电动机的调速性能不好，无论从调速范围和调速的平滑性能看都不如直流电机。调速范围和调速的平滑性能看都不如直流电机。 异步电动机的转速异步电动机的转速 ：pfsnsn1160)1 ()1 (由此看来，调速方法可能有以下几种：由此看

24、来，调速方法可能有以下几种：1.1.该变该变 ，叫变频调速，叫变频调速2.2.改变改变 P P，即变极调速。，即变极调速。3.3.改变改变S S，可由下列几种措施来实现：，可由下列几种措施来实现： 1f w 3.3.改变改变S S，可由下列几种措施来实现：，可由下列几种措施来实现：w a.a.改变外施电压改变外施电压 U1U1w b.b.在转子回路串入外加电阻在转子回路串入外加电阻w c.c.在转子回路串入附加电势在转子回路串入附加电势w d.d.在定子回路串入外加电阻或电抗，在定子回路串入外加电阻或电抗，以改变以改变R1R1或或X1X1注意几个问题：注意几个问题：1.1.在调速中总希望主磁通

25、在调速中总希望主磁通mm保持不变。保持不变。Qmm 饱和程度饱和程度 ImIm，使得电动机运行性能变坏使得电动机运行性能变坏. . 要要mm不变，在改变不变，在改变f f同时，也按正比例改变同时，也按正比例改变u u1. 1. 由前述可知在忽略定子漏阻抗压降时：由前述可知在忽略定子漏阻抗压降时： 一一. .变变频频调速调速方法：改变电源的方法：改变电源的f f。ffn n ，ffn.n.优点：调速效果好，能够平滑的调节异步电动机的优点：调速效果好，能够平滑的调节异步电动机的转速。转速。缺点：需要专用的变频电源，故投资高。缺点：需要专用的变频电源，故投资高。 若若u1不变，不变，f改变改变 mm

26、变。变。 在改变在改变f f1 1同时，必须改变同时，必须改变u u1 1，使，使mm不变。不变。 常量，改变常量，改变f f 按按比例变比例变u u1 1. .2.2.从转矩公式从转矩公式 可可知，当在负载转矩不变条件下调速时，如知，当在负载转矩不变条件下调速时，如mm保持不变，保持不变，I I2 2也基本保持不变，从而也基本保持不变，从而I I1 1也将也将基本保持不变。基本保持不变。11111144. 4NkNfEU1111144. 4/ NkNfU22cosICMmMem二.变极调速变极调速 从从 来看，在来看，在 、 不变时，改变不变时，改变P ， 转速发生变化达到改变转速的目的。转

27、速发生变化达到改变转速的目的。 fpn1601u1f1特点：不是平滑调速，是一级地一级地改变转速。特点：不是平滑调速，是一级地一级地改变转速。例如例如P增加一倍，增加一倍，n减少一半。减少一半。常用的方法常用的方法：定子上只装一套绕组，利用改变绕组接定子上只装一套绕组，利用改变绕组接法得到不同的极对数，故称单绕组变极调速。法得到不同的极对数，故称单绕组变极调速。 若绕组改接前后的极对数是成倍的关系，称为倍若绕组改接前后的极对数是成倍的关系，称为倍极比调速，例如极比调速，例如2/4极，极，4/8极等。极等。 否则，若绕组该接前后的极对数是非成倍的关系，否则，若绕组该接前后的极对数是非成倍的关系，

28、称为非倍极比调速，例如称为非倍极比调速，例如4/6极，极，6/8极等。极等。为了避免转子绕组换接，变极调速均为笼式转子。为了避免转子绕组换接，变极调速均为笼式转子。它的转子级数能自动保持与定子级数相等，以产它的转子级数能自动保持与定子级数相等，以产生恒定的电磁转矩。生恒定的电磁转矩。三三.改变定子端电压调速改变定子端电压调速前述在前述在f参数，参数，S不变时，不变时，uTem21因此，改变因此，改变U1 Tmax变化，机械特性变化。变化，机械特性变化。U1 80% Tmax64% ，但临界，但临界SmSm不变不变四四.转子串电阻调速转子串电阻调速 只适用于绕线型异步电机。只适用于绕线型异步电机

29、。调速过程：从图可见。调速过程：从图可见。n注意：若注意：若U1 80%，就不能实现调速。就不能实现调速。一般最大调速范围只能一般最大调速范围只能在在0Sm，对笼型机，对笼型机， Sm较小较小故调速范围较小。故调速范围较小。( (1)恒转矩负载，恒转矩负载，T T2 2=Const.=Const.，它与转速大小无关，它与转速大小无关，如起重机、轧钢机等。如起重机、轧钢机等。(2)通风机型负载，负载转矩与转速的平方成正通风机型负载，负载转矩与转速的平方成正比，比，T T2 2nn ，如通风机、水泵等。，如通风机、水泵等。(3)恒功率负载，负载转矩与转速成反比，如金恒功率负载，负载转矩与转速成反比

30、，如金属切削机床等。属切削机床等。 电动机拖动的机械负载有三种类型：电动机拖动的机械负载有三种类型：当恒转矩负载时，因为转子回路串当恒转矩负载时，因为转子回路串Rt SmSm机机械特性变软械特性变软从曲线从曲线1 1变成曲线变成曲线2 2 从从a a点运行点运行到到b b点点转速从转速从 降到降到 达到调速目的。达到调速目的。)1 (11Sn)1 (21Sn特点：特点：1.对于恒转矩调速时，效率降低，因而此方法很不经对于恒转矩调速时，效率降低，因而此方法很不经济。济。2.机特性变软，低速运行时，负载稍有变化，转速波机特性变软，低速运行时，负载稍有变化，转速波动就很大，因而稳定性变差。动就很大，

31、因而稳定性变差。3.这种调速方法比较简单易行，在中小容量的线绕型这种调速方法比较简单易行，在中小容量的线绕型电动机中应用甚广。电动机中应用甚广。Rt的计算：从图看的计算：从图看 从转差率的计算公式来可见调速前后从转差率的计算公式来可见调速前后 所以所以S随随Rt变化，即变化，即 同时，串入同时，串入Rt后，后， P P 减小，因而不减小，因而不经济，仅应用于小型电机。经济，仅应用于小型电机。constTTcemconstsrsrRt2212)(2Rtrs五五.可控硅串级调速可控硅串级调速 是在绕线型转子回路串入附加是在绕线型转子回路串入附加Ef来达到调速来达到调速目的。目的。转子电流有功分量转

32、子电流有功分量EEss22rxsExEIIrssra2212)(cos222222222222Efw 比较小比较小rxs22rrsEEIsa22222EEEfss22)(2EEfssEf异步异步电动机的制动方法电动机的制动方法前述了异步机的起动：前述了异步机的起动：n由由0 nN 调速：根据用户的需要把调速：根据用户的需要把n调到某一需要值调到某一需要值现在讲异步机的现在讲异步机的制动制动：是生产机械对电机所提出的特殊：是生产机械对电机所提出的特殊要求。要求。一一.制动制动定义定义：是在原来旋转方向上产生一个反方向的是在原来旋转方向上产生一个反方向的转矩。转矩。制动方法制动方法能耗制动能耗制动

33、 回馈制动回馈制动 反接制动反接制动 正接反转正接反转制动制动发电机制动发电机制动有的书上合称为有的书上合称为反接制动反接制动 一一.能耗制动能耗制动 将正在运行中的电动机的定子绕组断开将正在运行中的电动机的定子绕组断开K K 由于由于转动部分储存有动能转动部分储存有动能将使转子继续旋转一段将使转子继续旋转一段时间时间 直到所储藏的动能全部消耗完掉直到所储藏的动能全部消耗完掉 电电机才停下来。机才停下来。为了让其迅速停车，可采用为了让其迅速停车，可采用能耗制动措施能耗制动措施。如图：采用能耗制动时，将如图：采用能耗制动时，将定子断电源，立即在定定子断电源，立即在定子两相绕组中通入直流子两相绕组

34、中通入直流If 电流，使定子产生静止电流，使定子产生静止磁场，如图所示，旋转磁场，如图所示，旋转的转子切割定子磁场感的转子切割定子磁场感应出电流应出电流I，它与静止磁，它与静止磁场相互作用场相互作用产生转子相产生转子相反的反的 使使电机迅速停机。电机迅速停机。 这样通过改变这样通过改变If 的大小的大小调节调节M M制动制动的大小。的大小。 能耗制动图能耗制动图Mem二二. .回馈制动（回馈制动（发电机制动发电机制动） 回馈制动通常用以限制电机转速，例如机车回馈制动通常用以限制电机转速，例如机车下坡行使，由于重力作用使机速加快，一旦下坡行使，由于重力作用使机速加快，一旦n n n n1 1，电

35、机由原来电动状态变为发电机状态运，电机由原来电动状态变为发电机状态运行。行。 这时电机的这时电机的 ， 方向都将倒方向都将倒转转从而电能回馈电网，制止了从而电能回馈电网，制止了n n进一步增大进一步增大，起到制动作用。起到制动作用。cosITems01Tem三三. 反接（正转）制动反接（正转）制动 当转子转向与定子旋转磁场的转向相反当转子转向与定子旋转磁场的转向相反 时，其运行状时，其运行状态称之态称之反接（正转）制动反接（正转）制动 。此时此时S1。方法：将定子任两相对调，使定子旋转磁场与转子转方法：将定子任两相对调，使定子旋转磁场与转子转向相反，向相反， 为制动转矩，从而实现制动。为制动转

36、矩，从而实现制动。Temn注意注意：反接制动电流较大反接制动电流较大 ，为限之，在绕线型异步机，为限之，在绕线型异步机转转子回路中串入限流电阻。否则，电机反向旋转。子回路中串入限流电阻。否则，电机反向旋转。 定子接电源后产生的旋转磁场的转向与电动机运行定子接电源后产生的旋转磁场的转向与电动机运行状态相同，称为正接反转制动。状态相同，称为正接反转制动。 工作原理：当起重机械提升重物时，电机运行在电动工作原理：当起重机械提升重物时，电机运行在电动状态，状态， 是驱动转动，被提升重物是阻转矩，当处于是驱动转动，被提升重物是阻转矩，当处于平衡状态时，将以某一平衡状态时，将以某一n稳定运行。稳定运行。改

37、变转子附加电阻改变转子附加电阻 ，可控制提升速度。，可控制提升速度。当需下放重物时，可逐渐增大串入转子回路的电阻当需下放重物时，可逐渐增大串入转子回路的电阻 TemRtRt四、四、 正接反转正接反转 ：改变转子附加电阻改变转子附加电阻 ，可控制提升速度。，可控制提升速度。当需下放重物时，可逐渐增大串入转子回路的电当需下放重物时，可逐渐增大串入转子回路的电阻阻 电机的转速从正转逐渐降低到零，然后电机的转速从正转逐渐降低到零，然后改变转向反转，此时电机从第一象限的电动机改变转向反转，此时电机从第一象限的电动机状态进入第四象限，如图，状态进入第四象限，如图， 是制动转矩，是制动转矩，重物下降产生的是

38、原动转矩，电机处于制动状重物下降产生的是原动转矩，电机处于制动状态。态。TemRtRt感应电感应电动机正动机正接反转接反转制动图制动图 第三节 小结起动特性。阻可改善转子漏抗和增加转子电由以上可见，适当减少起动转矩起动时功率因数，则若取起动电流间一、异步电动机起动瞬22211122211112122112222222122111122211122211111)()(2. 3cos. 2)()(1)()(. 11, 0 xcxcrcrcfcrpUmTxrrxxrrUIczUxcxcrcrcUIsnstststkst 。转子，可改善起动性能效应采用深槽式或双笼机利用集肤动转矩；笼型异步电动起动电流

39、，又可加大起，既可减少时转子回路中串入电阻绕线式异步电动机起动动：常用方法有：）增加转子回路电阻起（三角形换接起动；星型动；有：自耦变压器降压起）降压起动：常用方法（起动；可以直接千瓦的小型异步电动机）直接起动：一般几个（起动方法三相异步电动机常用的为（归算到定子方）每相回路中的起动电阻则串入转子大转矩，须使为了使起动转矩等于最321. 5)(1, 1. 422211211rxcxrcrrsststm二、调速定值对于恒功率调速频率。变频前的定子电压与、频率；变频后的定子电压与、式中，定值对于恒转矩负载调速）变频调速（）变极调速；（调速方法转速关系式1111111111111121. 260)1

40、 ()1 (. 1ffUUfUfUfUfUpfsnsn( (1)恒转矩负载，恒转矩负载，T T2 2=Const.=Const.，它与转速大小无关，它与转速大小无关，如起重机、轧钢机等。如起重机、轧钢机等。(2)通风机型负载，负载转矩与转速的平方成正通风机型负载，负载转矩与转速的平方成正比，比，T T2 2nn ，如通风机、水泵等。，如通风机、水泵等。(3)恒功率负载，负载转矩与转速成反比，如金恒功率负载，负载转矩与转速成反比，如金属切削机床等。属切削机床等。 电动机拖动的机械负载有三种类型：电动机拖动的机械负载有三种类型：。改变定子端电压，则调速时转子电路串电阻调速：）改变转差率调速（1222222;3UsrrrssrsrrIIN 三、转子串电阻的计算三、转子串电阻的计算绕线式三相异步电动机转子串电阻分级起动 （a）接线图 （b）机械特性解析法计算起动电阻1、在同一条机械特性上，Tm与Sm为常数，则TTs2、转子回路串电阻后，对不同电阻值的