电机拖动重点归纳.pdf

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1、第二章 一、负载的转矩特性：负载的转矩特性是指生产机械工作机构的负载转矩与转速之间的关系即：n=fTL_恒转矩负载特性恒转矩负载是指负载转矩为常数,其大小与转速 n 无关,恒转矩负载分反抗性恒转矩负载和位能性恒转矩负载;反抗性恒转矩负载特性:恒值负载转矩Tf总是与转速 nf的方向相反,即作用方向是阻碍运动的方向;当正转时 nf为正,Tf与 nf方向相反,应为正,即在第一象限,当反转时 nf为负,Tf与 nf方向相反,应为负,即在第三象限；当转速 nf=0 时外加转矩不足以使系统运动;位能性恒转矩负载特性 特点:Tf的方向与 nf的方向无关;Tf具有固定不变的方向;例如：起重机的提升机构,不论是

2、提升重物还是下放重物,重力的作用总是方向朝下的,即重力产生的负载转矩方向固定;当nf0时,Tf0,是阻碍运动的制动性转矩;当 nf 0,是帮助运动的拖动性转矩;故转矩特性在第一和第四象限;恒功率负载转矩特性特点：当转速 n 变化时,负载功率基本不变;电力拖动系统的稳定运行的必要条件：动转矩为零,即 n 不变,T=TL 第三章 直流电机的用途：把机械能转变为直流电能的电机为直流发电机；把直流电能转变为机械能的电机是直流发电机;直流发电机用来作为直流电动机和交流发电机的励磁直流电源;直流电动机的工作原理：线圈不由原动机拖动；电刷接直流电源；直流电源通过静止的电刷与随电枢转动的换向器的滑动接触把直流

3、电源转换成电枢中的交流电,保证电枢转矩的方向不变,电枢保持逆时针旋转;直流发电机的工作原理:用两个相对放置的导电片换向片代替交流发电机的两个滑环,电刷接触的换向片始终是相同一侧的线圈边,所以 N 极一侧的电刷得到的电压始终是+,S 极一侧的电刷得到的电压始终是-;直流电机的可逆性：一台直流电机原则上既可以作为电动机运行,也可以作为发电机运行,只是外界条件不同而已;如果用原动机拖动电枢恒速旋转,就可以从电刷端引出直流电动势而作为直流电源对负载供电；如果在电刷端外加直流电压,则电动机就可以带动轴上的机械负载旋转,从而把电能转变成机械能;这种同一台电机能作电动机或作发电机运行的原理,在电机理论中称为

4、可逆原理;主要结构：直流电机由定子、转子两大部分构成;定子的作用是产生主磁场和在机械上支撑电机,它主要由主磁极、机座、电刷、端盖和轴承组成;主极的用是在定转子之间的气隙中建立磁场,使电枢绕组在此磁场的作用下感应电动势和产生电磁转矩;大多数直流电机的主磁极都是由直流电流来励磁的,主磁极上还装有励磁线圈;只有小直流电机的主磁极才用永磁磁铁,这叫永磁直流电机.电刷装置:电刷的作用是把转动的电枢绕组与静止的外电路相连接,并与换向器相配合,起到整流或逆变器的作用;换向极：换向极又称附加极或间极,其作用是用以改善换向;换向极装在相邻两主极之间,它也是由铁心和绕组构成;直流电机转子部分：电枢铁心、电枢绕组、

5、换向器、风扇、转轴和轴承等 单叠绕组 1 每个极下的元件组成一条支路,并联支路对数 a 等于极对数 p:a=p2 正负电刷间感应电动势最大,被电刷短路的元件里感应的电动势最小;3 电刷杆数等于极数;电枢电动势公式：电枢电动势是指直流电机正、负电刷之间感应的电动势,也是电枢绕组每个支路里的感应电动势;电磁转矩公式 P47 内容励磁磁通势和电枢反应磁通势=直流发电机:电枢电动势输出电动势与电枢电流同方向电磁转矩制动与转速方向相反直流电动机:电枢电动势反电动势与电枢电流反方向电磁转矩拖动与转速方向相同;PM 电磁功率既是机械性质又是电性质的功率,反映了机械能转换成电能的实质.他励直流电动机的机械特性

6、是指电动机加上一定的电压U 和一定的励磁电流If,并在电枢回路中串入电阻 R,电磁转矩与转速之间的关系,他励直流电动机固有机械特性是一条斜直线,跨越三个象限,特性较硬;机械特性只表征电动机电磁转矩和转速之间的函数关系,是电动机本身的能力,至于电动机具体运行状态,还要看拖动什么样的负载;固有机械特性是电动机最重要的特性,在此基础上,很容易得到电动机的人为机械特性;人为机械特性：1.电枢回路串电阻的人为机械特性：n0 不变,R 增大,n 增大,特性变软,一组放射形直线 2.改变电枢电压的人为机械特性：1 斜率不变,各条特性互相平行,T 一定时,n 不变,；2n0 与 U 成正比;3.减小气隙磁通量

7、的人为机械特性：越小,n0 越高,越大,机械特性变软,T 一定时,n 也变大;第四章 除微型电机外,一般直流电动机不允许直接启动;起动条件：满磁通起动；IS22.5IN；TS1.11.2TN 启动方式：1 电枢回路串电阻启动；启动电流为 is=un/ra+r 负载转矩 TL已知,根据启动条件的要求确定 R 的大小目标:并且保证电磁转矩持续较大及电流持续较小；电枢回路串电阻 起动：一般采用多级电阻分级起动,起动过程中起动电阻逐步切除;2 降电压启动;降低电源电压 U,启动电流为 is=u/ra,负载转矩 TL已知,根据启动条件要求,可以确定 U 的大小；逐渐升高电压 U,直至最后升高到 UN 为

8、了保持启动过程中电磁转矩一直较大及电枢电流一直较小 4.2 他励直流电动机的调速：调速的性能指标是决定电动机选择哪一种调速方法的依据,主要的性能指标有四个方面：调速方式、调速范围与静差率、调速的平滑性、调速的经济性;改变传动机构的传动比改变工作机构的速度,称为机械调速;人为改变电动机的参数如电压、励磁电流或电枢回路电阻,使同一负载得到不同转速,称为电气调速;直流电动机的调速方法：1 电枢串电阻调速只能在额定转速基速以下调速,一般称为由基速向下调速;特点：机械特性变软,受负载波动影响大；在空载或轻载时,调速范围小 有级调速；损耗大,电动机效率低它应用于对调速性能要求不高的场合 2 降低电源电压调

9、速 特点：基速向下调速；机械特性的硬度不变,速度稳定性好；可实现无级调速；损耗小,电动机效率高;3 弱磁调速基速向上调特点：a 基速向上调速 b 可实现无级调速；c 损耗小,电动机效率高;通常与降低电源电压调速配合使用,可以得到较宽的调速范围,能较好地满足生产机械的要求;-优点：在功率较小的励磁电路中进行调节,控制方便,能量损耗小,调速的平滑性较高;缺由于电动机 nmax不可能太高,主要受电动机机械强度及换向的限制;另外,电机体积及耗材增多,不经济 电动机允许输出转矩不变的调速方法称恒转矩调速;电枢串电阻调速和降低电源电压调速都属于恒转矩调速,在保持电枢电流接近或等于额定值条件下,调速过程中电

10、动机允许输出功率不变的调速方法称为恒功率调速;弱磁调速属于恒功率调速;最好的配合方式为：恒功率负载,采用恒功率的调速方法弱磁调速；恒转矩负载,采用恒转矩的调速方法变电压或变串入电阻调速;这样匹配,使电机在整个调速范围内容量能充分利用,且 Ia=IN 不变,电动机的调速转矩与负载一致时,电机容量能充分利用;调速范围是指电动机在额定负载转矩 调速时,其最高转速与最低转速之比,静差率 或称转速变化率,是指电动机由理想空载到额定负载时转速的变化率;注意：静差率越小,转速的相对稳定性越好,负载波动时,转速变化也越小;1 n0 一定,硬度越大,静差率越小,稳定性越好；2 硬度一定,n0越大,静差率越小;调

11、速的平滑性 a 无级调速的平滑性最好；b 有级调速的平滑性用平滑系数表示：相临两极转速中,高一级转速与低一级转速之比;调速的经济性主要考虑调速设备的初投资、调速时电能的损耗、运行时的维修费用 4.3 他励直流电动机的 电动与制动运行他励直流电动机 拖动各种类型的负载运行时,若改变其电源电压、磁通及电枢回路所串电阻,工作点 就会分布在四个象限 之内;在 n-T 二维坐标系中,若 T 与 n 同方向同正同负,则电动机运行在电 动状态;若 T 与 n 反方向,则电动机运行在制动状态;电动运行：当电机运行在第和第 象限时,电机分别工作在 正向和反向电动运行状态;当电机运行在第和第象限时,电机处于制动运

12、行状态;在电动运行状态时,电机的电磁转距是拖动性转矩,而负载转矩为制动转矩;能耗制动：倒拉反转和反接制动回馈制动 功率流向负载机械能电枢绕组电能电枢回路总电阻热能反接制动 1 电枢电压反向的反接制动迅速停机 回馈制动发电状态特点：nn0,因而 EUa,电机处于发电状态,降低电源电压调速：增强磁通调速 第六章 6.2.1 电枢绕组:三相单层集中整距绕组：每一相只有一个整距线圈,定子上每个槽里只有一个线圈边;这种绕组除了感应电动势的波形不理想外,电枢表面的空间也没有充分利用,不如采用分布绕组好 三相单层分布绕组：基波电动势星形相量图 最多可以并联的支路有 p 个 当电机每相的总线圈数一定时,如用一

13、路串联,则每相基波电动势要比并联时大,而电流比并联时的总电流小 6.2.2 三相双层绕组是指定子上每个槽里能放两个圈边,每个圈边为一层;一个线圈有两个圈边,电机线圈的总数等于定子的槽总数;双层绕组的优点是线圈能够任意短距,对改善电动势波形有好处 6.2.3 绕组的谐波电动势-实际的电机气隙里磁密的分布不完全都是基波,尚有谐波,如三次、五次、七次等奇数次谐波;所谓三次、五次、七次谐波磁密,即在一对磁极极距中有三、五、七个波长的正弦形磁密波;这些谐波也要在各槽里的导体中感应出各次谐波电动势;当绕组采用了短距、分布以及三相连接时,可以使各次谐波电动势大大被消弱,甚至使某次谐波电动势为零;当然,短距、

14、分布也能降低基波电动势,只要设计合理,让基波电动势消弱的少,而大大消弱谐波电动势就可以了;三相星接和角接,在三相线电动势中不会有三次谐波及三的倍数次谐波电动势出现;这是由于三相三次谐波以及三的倍数次谐波电动势在时间相位上同相所造成的;6.3 磁通势介绍：在电机里,不管什么样的绕组,当流过电流时,都要产生磁通势;所谓磁通势,指的是绕组里的全电流,或安培数;交流电机电枢绕组产生的磁通势与直流电机相比,要复杂一些;分析磁通势的大小及波形等问题,应从两大方面来考虑：1 绕组在定子空间所在的位置；2 再考虑该绕组流过的电流,在时间上又是如何变化的;交流绕组产生的磁通势,既是空间的函数,又是时间的函数;整

15、距线圈 磁通势从定子到转子的方向作为正方向;线圈电流：i=根号 2icoswt,磁通势的大小是由电流的大小决定的,当电流按正弦规律变化时,磁通势的大小也随之按正弦规律变化,称为脉振波;磁通势交变的频率与电流的频率一样;最大幅值：1/2 根号 2INy 该磁通势的极数为一对,与电机的极数对数相等;四极电机绕组产生的磁通势：该磁通势的极数为两对,与电机的极数对数相等 2、磁通势展开：空间矩形波可用傅氏基数展成无穷多个正弦波;因此,空间矩形分布的脉振磁通势,可以展开成无穷多个空间正弦分布的磁通势,每个正弦分布的磁通势同时都随时间正弦变化基波及其谐波磁通势的特点：1 基波及其谐波磁通势的最大值 Fyv

16、=1/vFy1,2 基波及其谐波磁通势的极对数:基波磁通势的极对数与电机的极对数一样多,三次谐波的极对数是基波的三倍,五次谐波磁通势的极对数是基波的五倍,等等;3 基波及其谐波磁通势幅值随时间变化的关系:当电流随时间按余弦规律变化时,不论是基波磁通势或谐波磁通势,它们的幅值都是随时间按电流的变化规律而变化,即在时间上,都为脉振波;由前面的分析,可以得到:1 一个脉振波可以分解为两个波长与谐振波完全一样,分别朝相反方向旋转的旋转波,旋转波的幅值是原谐振波最大振幅的一半；2 当脉振波振幅为最大值时,两个旋转波正好重叠在一起;一个在空间按余弦分布的磁通势波,可以用一个空间矢量来表示,让矢量的长短等于

17、该磁通势的幅值,矢量的位置就在该磁通势波正幅值所在的位置;6.4 三相合成基波旋转磁通势的特点：1.幅值不变,为圆形旋转磁通 F1=3 根号2NIkdp1/pip,2转向：磁通势的转向为电流的相序,从领先相到滞后相旋转 3 转速：旋转磁通势相对于定子绕组的转速为同步转速n=60f/p;w=pipn/304 瞬间位置 当某相的电流值达到最大值时,合成磁通势正好位于该轴线处 三相三次谐波磁通势互相抵消,同理可以知道三的倍数次谐波的合成磁通势也是零;采用分布和短距绕组可以大大的降低五次和七次谐波等高次谐波,因此三相绕组可以忽略谐波,只认为基波磁通势是主要的;此后再提到基波磁通势是下标的数字 1 都去

18、掉 第七章 7.1 异步电机主要用作电动机,拖动各种机械负载异步电动机运行时,定子绕组接到交流电源上,转子绕组自身短路,由于电磁感应的关系,在转子绕组中产生电动势、电流,从而产生电磁转矩,所以,异步电机又叫感应电机 三相异步电动机主要是由定子和转子两部分组成;根据转子的结构可以分为：绕线式和鼠笼式 异步电动机的定子：1 定子铁心 2 定子绕组 3 机座：4 端盖：异步电动机的转子：1.转子铁心 2.转子绕组绕线式转子与定子绕组相似,为对称三相绕组,一般星形联结三出线端分别接到转轴上三个滑环上,通过电刷引出电流;其特点是可以通过滑环电刷在转子回路接入附加电阻、鼠笼式转子 3.转轴支撑转子铁心的作

19、用 3.气隙：定、转子间空气隙 按定子相数分：单相异步电动机；两相异步电动机；三相异步电动机 按转子结构分：绕线式异步电动机；鼠笼式异步电动机单鼠笼异步电动机、双鼠笼异步电动机、深槽式异步电动机 按有无换向器分：无换向器异步电动机；换向器异步电动机 7.1.5 异步电动机的工作原理:利用感应原理进行工作,因此也称为感应电动机工作条件：1 空间有旋转的磁场；2.转子与磁场有相对运动,即 nn1；3.转子导条或转子三相绕组短路 7.4 三相异步电动机转子旋转时的电磁关系 1 三相异步电动机正常稳态运行时,nn1；2 当产生的电磁转矩 T=作用于转轴上的负载转矩 TL时,异步电动机的转速 n 为某一

20、确定值；3 可以用转差率 s 衡量 n 与 n1 之间的差距;4 转子各电量的大小均与转差率 s 有关,因此分析三相异步电动机转子旋转时各量的大小,首先要定义转差率;转差率转差或滑差：其大小可以反映电动机转子的转速 7.4.2 定、转子磁通势及磁通势关系 三相对称电流 I1 产生的气隙空间旋转磁通势 F1：a 幅值：b 转向：从领先相绕组轴线到落后相绕组轴线 c 转速：相对于定子绕组的转速为 60f/pd 瞬间位置：当 I 达正最大值时,转子磁通势 F1 应在相绕组轴线处;合成磁通势异步电动机正常运行时的励磁磁通势 a 幅值：i0.b 转向：从领先相绕组轴线到落后相绕组轴线 c 转速：相对于定

21、子绕组的转速为 n1,d 当三相异步电动机转子以转速n 旋转时,定转子磁通势同步旋转,只是磁通势的大小及相互之间的相位有所不同;对应的电流为励磁电流,约为 2050%额定值;7.4.4 转子绕组的频率折合 频率折合将转子绕组中各电量频率折合为定子频率;原则：保持转子旋转磁通势 F2大小、转向、转速不变;由于：转子磁通势 F2与定子磁通势 F1同步旋转,与转速 n 无关,即与转子电量频率f2无关;只需保证转子旋转磁通势F2的大小不变,即需要保证转子绕组电流有效值保持不变,其频率可以任意设定;所以,在保证转子电流有效值I2不变的情况下,可以将转动的转子直接等效为静止的转子,即频率 f2变为 f1;

22、在频率变换的过程中,转子电流有效值保持不变,转子电路的功率因数角2 也没有发生变化;7.4.5 异步电动机的等效电路用可调电阻与电机的转速相对应,将转动的异步电动机等效成为静止的电路;7.5 三相异步电动机的功率与转矩看书 7.6 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 T 与转速 n 或转差率 s 之间的函数关系;异步电动机带负载时,等值电路中的励磁阻抗支路可以移到前面或者不作任何改变;7.6.1 固有机械特性三种状态：三相异步电动机在定子电压、频率均为额定值不变,定、转子回路不串入任何电路元件条件下的机械特性称为固有机械特性;书上的图 过载能力最大转矩倍数

23、：最大电磁转矩与额定电磁转矩的比值;7.6.2 人为机械特性 1.降低定子端电压的人为机械特性 2.定子回路串接三相对称电阻的人为机械特性 3.定子回路串接三相对称电抗的人为机械特性 4.转子回路串入三相对称电阻的人为机械特性 第八章 8.1 三相异步电动机直接起动 三相异步电动机直接起动是指电动机直接加额定电压,定子回路不串任何电器元件时的起动;三相异步电机的起动要满足生产机械对异步电动机起动性能的要求起动转矩要大,以保证生产机械的正常起动;缩小起动时间、起动电流要小,以减小对电网的冲击;下面两种情况不能直接启动：变压器与 电机容量之比不足够大；启动转矩不能满足要求;综上所述,三相异步电机直

24、接起动的情况只适应于供电变压器容量较大,电动机容量小于7.5kw 的小容量鼠笼式异步电机;对于大容量鼠笼式异步电机和绕线式异步电动机可采用如下方法：1 降低定子电压；2 加大定子端电阻或电抗；3 对于绕线式异步电机还可以采用加大转子端电阻或电抗的方法;对于鼠笼式异步电机,可以结构上采取措施,如增大转子导条的电阻,改进转子槽形;直接起动时的影响：1 起动电流较大,可达额定电流的 47 倍,甚至达到 812 倍;2 过大的起动电流造成电机过热,影响电动机的寿命;3 过大的起动电流使电动机受到电动力的冲击,绕组变形可能造成短路而烧毁电动机;4 过大的起动电流会使电网线路电压降增大,对同一线路中的其他

25、电器设备造成影响;直接起动即全压起动;全压起动条件：1 异步电动机功率低于 7.5KW;2 8.2 三相鼠笼式异步电动机降压起动 1.定子串接电抗器或电阻起动 2.星形三角形 Y降压起动方法：起动时定子绕组接成 Y 形,运行时定子绕组则接成形,其接线图如图示;对于运行时定子绕组为 Y 形的笼型异步电动机则不能用 Y起动方法,适用于正常运行时接成的电机,是普通机床上常用的起动方法;Y起动时,起动电流与直接起动时的起动电流三分之一 3.自耦变压器起动补偿器起动 方法：自耦变压器也称起动补偿器;起动时电源接自耦变压器原边,副边接电动机;起动结束后电源直接加到电动机上;采用自耦变压器降压起动,起动电流

26、和起动转矩都降 K2倍;自耦变压器一般有 23 组抽头,其电压可以分别为原边电压 U1的 80%、65%或 55%、64%、73%;该种方法对定子绕组采用 Y 形或形接法的电机都可以使用,缺点是设备体积大,投资较贵 软起动方法 采用电子软起动来实现电动机的起动：1 限流或恒流起动 2 斜坡电压软起动 3转矩控制软起动;4 转矩加脉冲突变控制 5 电压控制 8.3 高启动转矩的三相鼠笼式异步电动机 1.转子电阻值较大的鼠笼式异步电动机 转子电阻大,则直接启动时的转矩大,最大转矩也大,但同时额定转差率较大,运行段机械特性较软高转差电动机;2.深槽式鼠笼异步电动机 转子槽型深而窄,其深度与宽度之比约

27、为 10-20.运行时,转子导条有电流通过,底部漏磁通比槽口的多,所底部漏电抗大,槽口部分漏电抗小;当频率较高时交流电流集中到导条槽口容易出现集肤效应或趋表效应-刚启动时,集肤效应使导条内电流比较集中在槽口,相当于减少了导条的有效截面积,使转子电阻增大;随着转速 n 的升高,集肤效应逐渐减弱,转子电阻逐渐减少,直到正常运行,转子电阻自动变回到正常运行值;正常运行时,转差率很小,转子频率也很低,转子漏抗很小,因此在电动势的作用下,转子电流主要有电阻决定;这样,转子电流在导条内的分布均匀,集肤效应不明显;3.双鼠笼异步电动机 双鼠笼异步电动机比普通异步电动机转子漏电抗大,功率因数稍低,效率差不多;

28、其转子上装有两套并联的鼠笼;外笼：起动笼,电阻大黄铜或 铝青铜 内笼：运行笼,电阻小紫铜 起动时：f2=f1,内笼漏抗大,电流集中在上笼Ist小,Tst大 运行时：f2=13Hz,漏抗远比电阻小,电流大部分从电阻较小的下笼流过;转子漏抗大,cos 和过载能力小,制造相对工艺复杂;用于对 Tst要求高的场合;8.4 绕线式三相异步电动机的起动 转子回路中可以外串三相对称电阻,以增大电动机的启动转矩,启动结束后可以切除外串电阻,电动机的效率不受影响;它可用在重载和频繁启动的生产机械上;1 转子回路串接频敏电阻器起动 对于单纯限制启动电流、增大启动转矩的绕线式异步电机,可采用转子串频敏变阻器启动;频

29、敏变阻器是由三相铁芯线圈组成,每一相的等效电路与变压器空载运行的等效电路一致;2、转子串电阻分级起动 为使整个启动过程中尽量保持较大起动转矩采用逐级切除转子起动电阻的分级启动;8.5 三相异步电动机的各种运行状态 交流电力拖动系统运行时,在拖动各种不同负载的条件下,若改变异步电动机电源电压的大小、相序及频率,或者改变绕线式异步电动机转子回路所串电阻等参数,三相异步电动机就会运行在四个象限的各种不同状态;-若电磁转矩T与转速n的方向一致时,电动机运行于电动状态；若电磁转矩 T 与转速 n 的方向相反时,电动机运行于制动状态;制动状态中,根据 T 与 n 的不同情况,又分为回馈制动、反接制动、倒拉

30、制动及能耗制动等;一.电动运行当电动机工作点在第一象限时,电动机为正向电动运行状态；当电动机工作点在第三象限时,电动机为反向电动运行状态;电动运行状态时,电磁转矩为拖动转矩;二 三相异步电动机的制动 在下述情况运行时,则属于电动机的制动状态;在负载转矩为位能转矩的机械设备中例如起重机下放重物时,运输工具在下坡运行时,使设备保持一定的运行速度；在机械设备需要减速或停止时,电动机能实现减速和停止的情况下,电动机的运行属于制动状态;三相异步电动机的制动方法有下列两类：机械制动是利用机械装置使电动机从电源切断后能迅速停转;它的结构有好几种形式,应用较普遍的是电磁抱闸,它主要用于起重机械上吊重物时,使重

31、物迅速而又准确地停留在某一位置上;电气制动是使异步电动机所产生的电磁转矩和电动机的旋转方向相反;电气制动通常可分为能耗制动、反接制动和回馈制动 再生制动 等 3 类;1 能耗制动当定子绕组通入直流电源时,在电动机中将产生一个恒定磁场;转子因机械惯性继续旋转时,转子导体切割恒定磁场,在转子绕组中产生感应电动势和电流,转子电流和恒定磁场作用产生电磁转矩,根据右手定则可以判电磁转矩的方向与转子转动的方向相反,为制动转矩;在制动转矩作用下,转子转速迅速下降,当 n=0 时,T=0,制动过程结束;这种方法是将转子的动能转变为电能,消耗在转子回路的电阻上,所以称能耗制动 基本原理 方法：将运行着的异步电动

32、机的定子绕组从三相交流电源上断开后,立即接到直流电源上,对于采用能耗制动的异步电动机,既要求有较大的制动转矩,又要求定、转子回路中电流不能太大使绕组过热;能耗制动的优点是制动力强,制动较平稳;缺点是需要一套专门的直流电源供制动用;2 反接制动分为电源反接制动和倒拉反接制动两种;方法：改变电动机定子绕组与电源的联接相序,电源的相序改变,旋转磁场立即反转,而使转子绕组中感应电势、电流和电磁转矩都改变方向,因机械惯性,转子转向未变,电磁转矩与转子的转向相反,电动机进行制动,此称电源反接制动;四、倒拉反转运行 方法：当绕线转子异步电机拖动位能性负载时,在其转子回路串入很大的电阻;在其转子回路串入的大电

33、阻超过某一数值时,电机还要反转,运行于第四象限;它的转差率 s1,电磁功率 PM0,机械功率 Pm0,但是,倒拉反转运行时负载向电机送入机械功率是靠着负载储存的位能的减少;这种运行状态与直流电机倒拉反转运行的情况一致,也是位能性负载到过来 拉着电机反转;五.回馈制动 方法：使电动机在外力如起重机下放重物作用下,其电动机的转速超过旋转磁场的同步转速;起重机下放重物,在下放开始时,nn1电机处于电动状态;在位能转矩作用下,电机的转速大于同步转速时,转子中感应电势、电流和转矩的方向都发生了变化,转矩方向与转子转向相反,成为制动转矩;此时电机将机械能转化为电能馈送电网,所以称回馈制动;小结 1.衡量异

34、步电动机起动性能,最主要的指标是起动电流和起动转矩;异步电动机直接起动时,起动电流大,一般为额定电流的 47 倍;因起动时功率因数低,起动电流虽然很大,但起动转矩却不大;三角形接线的异步电动机,在空载或轻载起动时,可以采取 Y起动,起动电流和起动转矩都减小 3 倍;负载比较重的,可采用自耦变压器起动,自耦变压器有抽头可供选择;绕线转子异步电动机转子串电阻起动,起动电流比较小,而起动转矩比较大,起动性能好;若把异步电动机的机械特性线性化,起动电阻的计算方法与并励直流电动机相同;2.制动即电磁转矩方向与转子转向相反,电磁制动分为能耗制动、反接电源两相、倒拉制动、回馈正向、反向制动;矢量控制的基本思

35、路 矢量控制理论的基本思想是在三相交流电动机上模拟直流电动机转矩控制的规律;通常在磁场定向坐标上,三相绕组在空间位置上互差 3pi/2rad 机械角度,设在三相绕组中通以三相对称电流,在相位差上互差 3pi/2rad 电角度,产生的磁场具有以下特点：1 随着时间的推移,合成的磁场的轴线在旋转,电流交变一个周期,磁场也将旋转一周 2 在旋转过程中,合成磁场强度不变,故称圆形旋转磁场;从直流电动机的结构来看,励磁绕组是空间上固定的直流绕组,而电枢绕组是空间旋转的绕组,虽然电枢绕组本身在旋转,但是电枢磁动势上却有不变的方向,通常称这种绕组为 伪静止绕组,这样从磁效应的意义上讲,可以把直流电动机的电枢

36、绕组当成空间上固定直流绕组,因而直流电动机的励磁绕组和电枢绕组就可以用俩个在空间位置上互差 90 的直流绕组M 和 T 来等效,M 励磁,T 电枢,M 中电流 im 励磁电流分量,T,iT 转矩电流分量;设 fi mt 为 M和T通入i产生的合成磁通,空间固定不动,如果人为使其旋转,则fivemt也随之旋转,当观察者战争 MT 绕组上与其一起旋转,在他看来绕组依旧固定,若使 fivemt 与 fiveabfiveABC相同,则直流 mt 与交流 ab,ABC 交流绕组等效,旋转可以通过矢量坐标变换完成通过控制imit 可以对 iaibic 瞬时控制 交流伺服系统由交流伺服电机,功率变换器,速度、位置传感器及位置速度电流控制器构成;