第五章-交流感应电动机及其驱动技术演示幻灯片.ppt

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1、下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页1.1.了解三相交流异步电动机的基本构造和转动了解三相交流异步电动机的基本构造和转动了解三相交流异步电动机的基本构造和转动了解三相交流异步电动机的基本构造和转动 原理。原理。原理。原理。本章要求：本章要求：2.2.理解三相交流异步电动机的机械特性，掌握理解三相交流异步电动机的机械特性，掌握理解三相交流异步电动机的机械特性，掌握理解三相交流异步电动机的机械特性，掌握 起动和反转的基本方法起动和反转的基本方法起动和反转的基本方法起动和反转的基本方法,了解调速和制动的了解调速和制动的了解调速和制动的了解调速和制动的 方法。方法。方法。方法。5

2、.5.理解三相交流异步电动机铭牌数据的意义。理解三相交流异步电动机铭牌数据的意义。理解三相交流异步电动机铭牌数据的意义。理解三相交流异步电动机铭牌数据的意义。第第5章章 交流电动机交流电动机下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电动机的分类：电动机的分类：电动机的分类：电动机的分类：鼠笼式异步交流电动机授课内容：鼠笼式异步交流电动机授课内容：基本结构、工作原理、基本结构、工作原理、基本结构、工作原理、基本结构、工作原理、机械特性、控制方法机械特性、控制方法机械特性、控制方法机械特性、控制方法 电动机电动机电动机电动机交流电动机交流电动机交流电动机交流电动机直流电动机直流电动

3、机直流电动机直流电动机三相电动机三相电动机三相电动机三相电动机单相电动机单相电动机单相电动机单相电动机同步电动机同步电动机同步电动机同步电动机异步电动机异步电动机异步电动机异步电动机他励、并励电动机他励、并励电动机他励、并励电动机他励、并励电动机串励、复励电动机串励、复励电动机串励、复励电动机串励、复励电动机第第5章章 交流电动机交流电动机下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页异步电动机主要由静止的定子和旋转的转子两大部异步电动机主要由静止的定子和旋转的转子两大部分组成。分组成。(1)(1)定子定子 异步电动机的定子由定子铁心、定子绕组和机座构异步电动机的定子由定子铁心、定

4、子绕组和机座构成。成。(2)(2)转子。异步电动机的转子由转子铁心、转子绕组转子。异步电动机的转子由转子铁心、转子绕组和转轴组成。和转轴组成。5.1 三相异步电动机的构造三相异步电动机的构造下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页1.定子定子铁心：由内周有槽铁心：由内周有槽铁心：由内周有槽铁心：由内周有槽的硅钢片叠成。的硅钢片叠成。的硅钢片叠成。的硅钢片叠成。A-XA-XB-Y B-Y C-ZC-Z三相绕组三相绕组三相绕组三相绕组机座：电机采用全封闭式结构，机座：电机采用全封闭式结构，框架和托架采用压铸铝，水冷却定子框架框架和托架采用压铸铝，水冷却定子框架下一页下一页总目录总

5、目录 章目录章目录返回返回上一页上一页1.交流电机的定子结构三相电枢绕组下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 转子转子:在旋转磁场作用下，产生感应电动势或电在旋转磁场作用下，产生感应电动势或电流。流。2.转子转子鼠笼转子鼠笼转子铁心：电磁钢板铁心：电磁钢板铁心：电磁钢板铁心：电磁钢板(1)鼠笼式转子鼠笼式转子 铁芯槽内放铜条，端铁芯槽内放铜条，端 部用短路环形成一体。部用短路环形成一体。或铸铝形成转子绕组。或铸铝形成转子绕组。(2)绕线式转子绕线式转子 同定子绕组一样，也分为三相，并且接成星形。同定子绕组一样，也分为三相，并且接成星形。同定子绕组一样，也分为三相，并且接成

6、星形。同定子绕组一样，也分为三相，并且接成星形。鼠笼式鼠笼式鼠笼式鼠笼式绕线式绕线式绕线式绕线式下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页p电动汽车用的交流异步电动机特点：电动汽车用的交流异步电动机特点：u小型轻量化小型轻量化小型轻量化小型轻量化u易实现转速超过易实现转速超过易实现转速超过易实现转速超过10000r/min 10000r/min 的高速运转的高速运转的高速运转的高速运转u低速时有高转矩、以及宽泛的速度控制范围低速时有高转矩、以及宽泛的速度控制范围低速时有高转矩、以及宽泛的速度控制范围低速时有高转矩、以及宽泛的速度控制范围u高可靠性高可靠性高可靠性高可靠性u制造成

7、本低制造成本低制造成本低制造成本低u控制装置简易化控制装置简易化控制装置简易化控制装置简易化下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页5.2 三相异步电动机的转动原理下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页5.2.1 电动机的转动原理电动机的转动原理1.1.转动原理转动原理转动原理转动原理AXYCBZ定子三相绕组通入三相交流电定子三相绕组通入三相交流电定子三相绕组通入三相交流电定子三相绕组通入三相交流电方向方向方向方向:顺时针顺时针顺时针顺时针 切割转子导体切割转子导体切割转子导体切割转子导体右手定则右手定则右手定则右手定则感应电动势感应电动势感应电动势感应电

8、动势 E E2020旋转磁场旋转磁场旋转磁场旋转磁场感应电流感应电流感应电流感应电流 I I2 2旋转磁场旋转磁场旋转磁场旋转磁场左手定则左手定则左手定则左手定则电磁力电磁力电磁力电磁力F FF电磁转矩电磁转矩电磁转矩电磁转矩T TnF下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页5.2.2 旋转磁场旋转磁场 定子三相绕组通入三定子三相绕组通入三定子三相绕组通入三定子三相绕组通入三相交流电相交流电相交流电相交流电(星形联接星形联接星形联接星形联接)AXBYCZ1 1.旋转磁场的产生旋转磁场的产生旋转磁场的产生旋转磁场的产生o下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页

9、 tAXYCBZAXYCBZAXYCBZ合成磁场方向向下合成磁场方向向下合成磁场方向向下合成磁场方向向下合成磁场旋转合成磁场旋转合成磁场旋转合成磁场旋转6060 合成磁场旋转合成磁场旋转合成磁场旋转合成磁场旋转9090600o i:“+”首端流入，首端流入，尾端流出。尾端流出。i:“”尾端流入，尾端流入，首端流出。首端流出。()电流入电流入()电流出电流出下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页AAXZBCYAAXZBCY分析可知：三相电流产生的合成磁场是一旋转的磁场分析可知：三相电流产生的合成磁场是一旋转的磁场 即：即：一个电流周期，旋转磁场在空间转过一个电流周期，旋转磁场

10、在空间转过一个电流周期，旋转磁场在空间转过一个电流周期，旋转磁场在空间转过360360取决于三相电流的相序取决于三相电流的相序取决于三相电流的相序取决于三相电流的相序2.旋转磁场的旋转方向旋转磁场的旋转方向旋转磁场的旋转方向旋转磁场的旋转方向结论：结论：结论：结论：任意调换两根任意调换两根任意调换两根任意调换两根电源进线，则旋转电源进线，则旋转电源进线，则旋转电源进线，则旋转磁场反转。磁场反转。磁场反转。磁场反转。任意调换两根电源进线任意调换两根电源进线(电路如图电路如图)AXBZCY0 to600下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页5.5.旋转磁场的极对数旋转磁场的极对

11、数旋转磁场的极对数旋转磁场的极对数p p 当三相定子绕组按当三相定子绕组按当三相定子绕组按当三相定子绕组按图示排列时，产生一对图示排列时，产生一对图示排列时，产生一对图示排列时，产生一对磁极的旋转磁场，磁极的旋转磁场，磁极的旋转磁场，磁极的旋转磁场，即：即：o tAXBYCZAXYCBZ下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页极对数极对数旋转磁场的磁极对数与三相绕组的排列有关旋转磁场的磁极对数与三相绕组的排列有关CYABCXYZAXBZ 若定子每相绕组由两个线圈串联若定子每相绕组由两个线圈串联若定子每相绕组由两个线圈串联若定子每相绕组由两个线圈串联 ，绕组的始端，绕组的始端，

12、绕组的始端，绕组的始端之间互差之间互差之间互差之间互差6060，将形成，将形成，将形成，将形成两对磁极的旋转磁场。两对磁极的旋转磁场。两对磁极的旋转磁场。两对磁极的旋转磁场。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页5.5.旋转磁场的转速旋转磁场的转速旋转磁场的转速旋转磁场的转速工频：工频：旋转磁场的转速取决于磁场的极对数旋转磁场的转速取决于磁场的极对数旋转磁场的转速取决于磁场的极对数旋转磁场的转速取决于磁场的极对数p=1时时0 toAXYCBZAXYCBZAXYCBZ下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页p=2时时0下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返

13、回返回上一页上一页旋转磁场转速旋转磁场转速旋转磁场转速旋转磁场转速n n0 0与极对数与极对数与极对数与极对数 p p 的关系的关系的关系的关系旋转磁场转速旋转磁场转速n0与频率与频率f1和极对数和极对数p有关。有关。可见可见可见可见:下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 5.2.3 转差率转差率 旋转磁场的同步转速和电动机转子转速之差与旋转磁场的同步转速和电动机转子转速之差与旋转磁场的同步转速和电动机转子转速之差与旋转磁场的同步转速和电动机转子转速之差与旋转磁场的同步转速之比称为旋转磁场的同步转速之比称为旋转磁场的同步转速之比称为旋转磁场的同步转速之比称为转差率。转差率

14、。转差率。转差率。由前面分析可知，电动机转子转动方向与磁场由前面分析可知，电动机转子转动方向与磁场由前面分析可知，电动机转子转动方向与磁场由前面分析可知，电动机转子转动方向与磁场旋转的方向一致，但转子转速旋转的方向一致，但转子转速旋转的方向一致，但转子转速旋转的方向一致，但转子转速 n n 不可能达到与旋转不可能达到与旋转不可能达到与旋转不可能达到与旋转磁场的转速相等，即磁场的转速相等，即磁场的转速相等，即磁场的转速相等，即异步电动机异步电动机异步电动机异步电动机如果如果:无转子电动势和转子电流无转子电动势和转子电流无转子电动势和转子电流无转子电动势和转子电流 转子与旋转磁场间没有相对运动，磁

15、通不切转子与旋转磁场间没有相对运动，磁通不切转子与旋转磁场间没有相对运动，磁通不切转子与旋转磁场间没有相对运动，磁通不切 割转子导条割转子导条割转子导条割转子导条无转矩无转矩无转矩无转矩因此，转子转速与旋转磁场转速间必须要有差别。因此，转子转速与旋转磁场转速间必须要有差别。因此，转子转速与旋转磁场转速间必须要有差别。因此，转子转速与旋转磁场转速间必须要有差别。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页异步电动机的转子转速与定子旋转磁场的同步转速异步电动机的转子转速与定子旋转磁场的同步转速之间存在转速差，它的大小决定着转子电动势及其之间存在转速差，它的大小决定着转子电动势及其频率

16、的大小，直接影响异步电动机的工作状态。通频率的大小，直接影响异步电动机的工作状态。通常将转速差与同步转速的比值，用转差率表示，即常将转速差与同步转速的比值，用转差率表示，即有有转差率转差率转差率转差率s式中，式中，s 为转差率；为转差率；n0 为定子旋转磁场的同步转速；为定子旋转磁场的同步转速；n 为转子转速。为转子转速。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页5.3 交流感应电机的工作特性交流感应电机的工作特性1）.三相异步感应电机的工作特性三相异步感应电机的工作特性2）.三相异步感应电机的机械特性三相异步感应电机的机械特性3）.三相异步感应电机的制动特性三相异步感应电机的

17、制动特性下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页异步电动机的工作特性异步电动机的工作特性异步电动机的工作特性是指电动机在保持额度电压异步电动机的工作特性是指电动机在保持额度电压和额定频率不变的情况下，和额定频率不变的情况下，电动机的转速、电磁转电动机的转速、电磁转矩、定子电流、效率和功率因数矩、定子电流、效率和功率因数随随输出功率输出功率变化的变化的特性。特性。转速特性和转矩特性关系到电动机与机械负载匹配转速特性和转矩特性关系到电动机与机械负载匹配的合理性；的合理性；定子电流特性可以表明电动机的发热情况，关系到定子电流特性可以表明电动机的发热情况，关系到电动机运行的可靠性和使

18、用寿命；电动机运行的可靠性和使用寿命；效率特性和功率因数特性关系到电动机运行的经济效率特性和功率因数特性关系到电动机运行的经济性。性。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页1.三相异步感应电机的工作特性图5-38异步电机的工作特性下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页(2)定子电流特性定子电流特性I1=f(P2)由磁势平衡方程式的电流形式：由磁势平衡方程式的电流形式：I1=I0+(I2)可知，理想空载时可知，理想空载时I2=0，所以，所以I1=I0。随着负载的增加，转子电流增大，定子电流及磁势也随

19、之增加，随着负载的增加，转子电流增大，定子电流及磁势也随之增加，抵消转子电流产生的磁势，以保证磁势的平衡，抵消转子电流产生的磁势，以保证磁势的平衡，所以定子电流随所以定子电流随输出功率的增大而增大。输出功率的增大而增大。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页(3)功率因数特性功率因数特性cos1=f(P2)异步电机是从滞后的无功功率进行励磁的，空载时定子电流异步电机是从滞后的无功功率进行励磁的，空载时定子电流基本上是励磁电流，功率因数很低，仅为基本上是励磁电流，功率因数很低，仅为0.10.2。随着负载增加，转子电流增大，转子电路功率因数较高，所随着负载增加，转子电流增大，转

20、子电路功率因数较高，所以定子电流中有功功率分量增加使功率因数上升。以定子电流中有功功率分量增加使功率因数上升。在额定负载附近，功率因数达到最大值。在额定负载附近，功率因数达到最大值。超过额定负载后，由于转速降低使转差率超过额定负载后，由于转速降低使转差率s明显增大，转子功明显增大，转子功率因数下降较多，使定子电流中与之平衡的无功分量增大，率因数下降较多，使定子电流中与之平衡的无功分量增大，功率因数有所下降。功率因数有所下降。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页(4)转矩特性转矩特性T=f(P2)稳态运行时异步电动机的电磁转矩：稳态运行时异步电动机的电磁转矩：异步电动机从空

21、载到满载时，转速变化不大，空载转矩基本不异步电动机从空载到满载时，转速变化不大，空载转矩基本不变，变，所以电磁转矩与转速成反比。所以电磁转矩与转速成反比。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页(5)效率特性效率特性=f(P2)当异步电动机损耗功率中不变的损耗等于可变损耗时，效当异步电动机损耗功率中不变的损耗等于可变损耗时，效率最高。率最高。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页5.4 三相异步电动机转矩与机械特性三相异步电动机转矩与机械特性5.5.1 转矩公式转矩公式 转子中各载流导体在旋转磁场的作用下转子中各载流导体在旋转磁场的作用下转子中各载流导体在

22、旋转磁场的作用下转子中各载流导体在旋转磁场的作用下,受到电受到电受到电受到电磁力所形成的转矩之总和。磁力所形成的转矩之总和。磁力所形成的转矩之总和。磁力所形成的转矩之总和。常数，与电常数，与电机结构有关机结构有关旋转磁场旋转磁场每极磁通每极磁通转子电流转子电流转子电路的转子电路的功率因数功率因数异步电动机的机械特性是指电动机在异步电动机的机械特性是指电动机在恒定电压和恒定频恒定电压和恒定频率率的情况下，电动机的转速与转矩之间的关系。的情况下，电动机的转速与转矩之间的关系。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页由此得电磁转矩公式由此得电磁转矩公式由此得电磁转矩公式由此得电磁转

23、矩公式由前面分析知：由前面分析知：转子静止时转子静止时转子静止时转子静止时的感应电势的感应电势的感应电势的感应电势转子静止时转子静止时转子静止时转子静止时的电抗的电抗的电抗的电抗下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页5.4.2 机械特性曲线机械特性曲线OTS根据转矩公式根据转矩公式得特性曲线：得特性曲线：OT1下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电动机在额定负载时的转矩。电动机在额定负载时的转矩。电动机在额定负载时的转矩。电动机在额定负载时的转矩。1 1.额定转矩额定转矩额定转矩额定转矩TN N三个重要转矩三个重要转矩三个重要转矩三个重要转矩OT额定转

24、矩额定转矩额定转矩额定转矩(N m)P2为电动机转轴上输出的机械功率为电动机转轴上输出的机械功率下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页2 2.最大转矩最大转矩最大转矩最大转矩 T Tmaxmax电机带动最大负载的能力。电机带动最大负载的能力。电机带动最大负载的能力。电机带动最大负载的能力。令：令：求得求得临界转差率临界转差率OT TTmax将将sm代入转矩公式，可得代入转矩公式，可得下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页当当当当 U U1 1 一定时，一定时，一定时，一定时，T Tmaxmax为定值为定值为定值为定值过载系数过载系数过载系数过载系数(能力

25、能力能力能力)一般三相异步电动机的过载系数为一般三相异步电动机的过载系数为工作时必须使工作时必须使工作时必须使工作时必须使T T2 2 T T2 2电机能起电机能起电机能起电机能起动，否则不能起动。动，否则不能起动。动，否则不能起动。动，否则不能起动。OTT Tst st起动能力起动能力下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页5.5.电动机的运行分析电动机的运行分析电动机的运行分析电动机的运行分析 电动机的电磁转矩可以随负载的变化而自动调电动机的电磁转矩可以随负载的变化而自动调电动机的电磁转矩可以随负载的变化而自动调电动机的电磁转矩可以随负载的变化而自动调整，这种能力称为自适

26、应负载能力。整，这种能力称为自适应负载能力。整，这种能力称为自适应负载能力。整，这种能力称为自适应负载能力。自适应负载能力是电动机区别于其它动力机械自适应负载能力是电动机区别于其它动力机械自适应负载能力是电动机区别于其它动力机械自适应负载能力是电动机区别于其它动力机械的重要特点（如：柴油机当负载增加时，必须由的重要特点（如：柴油机当负载增加时，必须由的重要特点（如：柴油机当负载增加时，必须由的重要特点（如：柴油机当负载增加时，必须由操作者加大油门，才能带动新的负载）操作者加大油门，才能带动新的负载）操作者加大油门，才能带动新的负载）操作者加大油门，才能带动新的负载）。此过程中，此过程中，此过程

27、中，此过程中，n n 、s sE E2 2,I I2 2 I I1 1 电源提供的功率自动增加。电源提供的功率自动增加。电源提供的功率自动增加。电源提供的功率自动增加。T2 sT2 TT=T2n T T2达到新的平衡达到新的平衡T2常用特常用特常用特常用特性段性段性段性段TO下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页5.5.U U1 1、f f、R R2 2、变化对机械特性的影响变化对机械特性的影响变化对机械特性的影响变化对机械特性的影响(1)(1)U U1 1 变化对机械特性的影响变化对机械特性的影响变化对机械特性的影响变化对机械特性的影响U Tm Tst T2TO下一页下一

28、页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页(2)(2)R R2 2 变化对机械特性的影响变化对机械特性的影响变化对机械特性的影响变化对机械特性的影响TOR2 Tst n 硬特性：硬特性：硬特性：硬特性：负载变化时，转速变化不大，运行特性好。负载变化时，转速变化不大，运行特性好。负载变化时，转速变化不大，运行特性好。负载变化时，转速变化不大，运行特性好。软特性：软特性：软特性：软特性：负载增加时转速下降较快，但起动转矩大，负载增加时转速下降较快，但起动转矩大，负载增加时转速下降较快，但起动转矩大，负载增加时转速下降较快，但起动转矩大，起动特性好。起动特性好。起动特性好。起动特性好。下一页下

29、一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页(2)(2)R R2 2 变化对机械特性的影响变化对机械特性的影响变化对机械特性的影响变化对机械特性的影响 不同场合应选用不不同场合应选用不同的电机。如金属切削同的电机。如金属切削，选硬特性电机；重载，选硬特性电机；重载起动则选软特性电机。起动则选软特性电机。TOR2 Tst n 硬特性：硬特性：硬特性：硬特性：负载变化时，转速变化不大，运行特性好。负载变化时，转速变化不大，运行特性好。负载变化时，转速变化不大，运行特性好。负载变化时，转速变化不大，运行特性好。软特性：软特性：软特性：软特性：负载增加时转速下降较快，但起动转矩大，负载增加时转速

30、下降较快，但起动转矩大，负载增加时转速下降较快，但起动转矩大，负载增加时转速下降较快，但起动转矩大，起动特性好。起动特性好。起动特性好。起动特性好。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页(3)(3)f f 变化对机械特性的影响变化对机械特性的影响变化对机械特性的影响变化对机械特性的影响下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页(1)电动运转状态在三相异步感应电机处于电动运转状态时，供电系统向三相异步感应电机供给电能，产生正向旋转的驱动转矩。三相电源任何两相接线转换，都产生反向旋转的驱动转矩。(2)制动运转状态三相异步感应电机有3种制动运转状态：反馈制动、反接

31、制动和能耗制动。一般电动车利用反馈制动回收的能量可以达到车辆所消耗能量的10%-15%。5.5三相异步感应电机的制动特性三相异步感应电机的制动特性下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页5.5三相异步电动机的制动三相异步电动机的制动5.5.1 能耗制动能耗制动制动方法制动方法机械制动机械制动电气制动电气制动能耗制动能耗制动反接制动反接制动发电反馈制动发电反馈制动在断开三相电源的同时，给电动机其中两相在断开三相电源的同时，给电动机其中两相绕组通入直流电流，直流电流形成的固定磁场与绕组通入直流电流，直流电流形成的固定磁场与旋转的转子作用，产生了与转子旋转方向相反的旋转的转子作用，

32、产生了与转子旋转方向相反的转距（制动转距），使转子迅速停止转动。转距（制动转距），使转子迅速停止转动。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页nF转子转子T n0=05.5.2 反接制动反接制动 停车时，将接入电动机的三相电源线中的任停车时，将接入电动机的三相电源线中的任停车时，将接入电动机的三相电源线中的任停车时，将接入电动机的三相电源线中的任意两相对调，使电动机定子产生一个与转子转动意两相对调，使电动机定子产生一个与转子转动意两相对调，使电动机定子产生一个与转子转动意两相对调，使电动机定子产生一个与转子转动方向相反的旋转磁场，从而获得所需的制动转矩，方向相反的旋转磁场，从

33、而获得所需的制动转矩，方向相反的旋转磁场，从而获得所需的制动转矩，方向相反的旋转磁场，从而获得所需的制动转矩，使转子迅速停止转动。使转子迅速停止转动。使转子迅速停止转动。使转子迅速停止转动。MM33+-运转运转制动制动RP下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页MM33运转运转制动制动制动制动nF转子转子转子转子T n05.5.3 发电反馈制动发电反馈制动当电动机转子的转速大于旋转磁场的转速当电动机转子的转速大于旋转磁场的转速时，旋转磁场产生的电磁转距作用方向发生变时，旋转磁场产生的电磁转距作用方向发生变化，由驱动转距变为制动转距。电动机进入制化，由驱动转距变为制动转距。电动

34、机进入制下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页动状态，同时将外力作用于转子的能量转换成动状态，同时将外力作用于转子的能量转换成电能回送给储能装置。电能回送给储能装置。nF转子转子T n0n n0下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页(2)制动运转状态制动运转状态三相异步感应电机运转状态和反馈制动状态的机械特性电动汽车由于制动惯性作用，带动异步电动机运转，电动汽车由于制动惯性作用，带动异步电动机运转，此时电机转速大于电机的同步转速，此时电机转速大于电机的同步转速，sOutOut如何用一系列等幅不等宽的脉冲等幅不等宽的脉冲来代替一个正弦半波宽度相同，幅值正弦

35、变化幅值相同，宽度正弦变化SPWM波形按比例改变脉冲宽度，即可改变等效正弦波幅值1.电压型正弦波逆变器的基本原理电压型正弦波逆变器的基本原理下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页OwtUd-Ud对于正弦波的负半周，采取同样的方法，得到PWM波形，因此正弦波一个完整周期的等效PWM波为：OwtUd-Ud根据面积等效原理，正弦波还可等效为下图中的PWM波，而且这种方式在实际应用中更为广泛。1.电压型正弦波逆变器的基本原理电压型正弦波逆变器的基本原理下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页OwtUd-UdOwtUd-Ud等幅等幅PWM波波输入侧是直流电源输入侧是

36、直流电源4.2.3 电压型正弦波逆变器电压型正弦波逆变器1.电压型正弦波逆变器的基本原理电压型正弦波逆变器的基本原理下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页把所希望的波形作为调制信号，把接受调制的信号作为载波，通过对载波的调制得到所期望的PWM波形。图9-27为所希望的波形和所期望的SPWM波的关系。图9-4所希望的波形和所期望的SPWM波的关系下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页通常采用等腰三角波作为载波，因为等腰通常采用等腰三角波作为载波，因为等腰三角波上下宽度与高度呈线性关系且左右三角波上下宽度与高度呈线性关系且左右对称，当它与任何一个平缓变化的调

37、制信对称，当它与任何一个平缓变化的调制信号波相交时，在交点时刻就可以得到宽度号波相交时，在交点时刻就可以得到宽度正比于调制信号波幅度的脉冲。图正比于调制信号波幅度的脉冲。图3-283-28为为调制波、载波和调制波、载波和SPWMSPWM波的关系图形。采用波的关系图形。采用SPWMSPWM技术时可以对技术时可以对DC-ACDC-AC逆变器的输出幅度逆变器的输出幅度和频率进行独立控制。和频率进行独立控制。需要说明的是，需要说明的是，PWMPWM和和SPWMSPWM这两个术语，实这两个术语，实质上是没有区别的，有时为了强调正弦波质上是没有区别的，有时为了强调正弦波调制，用调制，用SPWMSPWM表示

38、，经常混用这两个术语。表示，经常混用这两个术语。SVPWMSVPWM是从电机控制角度出发，指电机磁通是从电机控制角度出发，指电机磁通正弦脉冲宽度调制。正弦脉冲宽度调制。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页5）SPWM脉冲信号的生成脉冲信号的生成是将载波信号（如三角波信号）和调制波信号（如正弦波信号）通过模拟比较器进行比较运算，从而输出SPWM脉冲信号。72下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页9-6调制波、载波和SPWM波的关系下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页9-7SPWM技术对DC-AC逆变器输出幅度和频率独立控制示意图下一

39、页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页5.9.2 正弦波正弦波PWM的的DC/AC逆变器主电路逆变器主电路图9-5正弦波SPWM的DC/AC逆变器主电路下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页1）三相双极性SPWM控制是三相电压型正弦波逆变器基本的SPWM控制方案，这种控制方案对每相桥臂采用双极性SPWM控制，即三相桥臂采用同一个三角载波信号，而三相桥臂的调制波则采用三相对称的正弦波信号。三相双极性SPWM控制时的调制波形和功率管驱动信号生成原理电路如图4-41所示。4.2.3 电压型正弦波逆变器电压型正弦波逆变器4.三相电压型正弦波逆变器的三相电压型正弦波逆变器的PWM控制控制76下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页图5-51三相双极式SPWM波形5.9.2 正弦波正弦波PWM的的DC/AC逆变器主电路逆变器主电路