第十 交流调压调速及绕线型异步电动机的串级调速
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1、University of Science and Technology Liaoning博学明德博学明德 经世致用经世致用勤奋向上勤奋向上 求实创新求实创新2022-5-301第十章第十章 交流调压调速及绕线型异步电动交流调压调速及绕线型异步电动机的串级调速机的串级调速 University of Science and Technology Liaoning博学明德博学明德 经世致用经世致用勤奋向上勤奋向上 求实创新求实创新2022-5-302 专业技术基础课程。专业技术基础课程。 了解各类电机的基本结构。了解各类电机的基本结构。 理解电机中的能量转换关系。理解电机中的能量转换关系。 掌握
2、电机稳态运行时的分析方法和运行性能。掌握电机稳态运行时的分析方法和运行性能。 理解电机稳态运行时各种参数的物理意义，并理解电机稳态运行时各种参数的物理意义，并 能熟练应用等效电路和相量图。能熟练应用等效电路和相量图。 通过实验，掌握电机的基本实验方法和电机通过实验，掌握电机的基本实验方法和电机 使用的基本技能。使用的基本技能。 教学目的教学目的1.掌握交流调压调速的基本原理和系统构掌握交流调压调速的基本原理和系统构成。掌握交流感应电动机机械特性的建立成。掌握交流感应电动机机械特性的建立方法。方法。2.掌握双馈调速的基本原理。熟练掌握双馈调速的基本原理。熟练掌握串调系统的主要问题：效率、功率因掌
3、握串调系统的主要问题：效率、功率因数、调速范围和逆变器的容量、起动方式。数、调速范围和逆变器的容量、起动方式。掌握串调系统的机械特性。掌握速度电流掌握串调系统的机械特性。掌握速度电流双闭环串级调速系统的基本组成和工作原双闭环串级调速系统的基本组成和工作原理。理。 重重 点点1.调压调速的控制方法。调压调速的控制方法。2.串调系统的运串调系统的运行与设计。行与设计。难难 点点1.调压调速控制的机理。调压调速控制的机理。2.串调系统的运串调系统的运行机理分析。行机理分析。 University of Science and Technology Liaoning博学明德博学明德 经世致用经世致用勤
4、奋向上勤奋向上 求实创新求实创新2022-5-303教学内容教学内容第一节第一节 异步电动机的调压调速异步电动机的调压调速 第二节第二节 绕线型异步电动机的双馈调速绕线型异步电动机的双馈调速University of Science and Technology Liaoning博学明德博学明德 经世致用经世致用勤奋向上勤奋向上 求实创新求实创新2022-5-304一、异步电动机稳态数学模型和调速方法一、异步电动机稳态数学模型和调速方法1. 异步电动机的机械特性异步电动机的机械特性图图10-2 异步电动机简化等效电路（忽略励磁电流异步电动机简化等效电路（忽略励磁电流)10.1 异步电动机的调压
5、调速异步电动机的调压调速University of Science and Technology Liaoning博学明德博学明德 经世致用经世致用勤奋向上勤奋向上 求实创新求实创新2022-5-3052212lrlsrssrsLLsRRUIIl 简化等效电路的相电流简化等效电路的相电流l 异步电动机传递的电磁功率异步电动机传递的电磁功率 l 机械同步角速度机械同步角速度 sRIPrrm2 3pmn11University of Science and Technology Liaoning博学明德博学明德 经世致用经世致用勤奋向上勤奋向上 求实创新求实创新2022-5-306l 异步电动机的
6、电磁转矩（机械特性方程式异步电动机的电磁转矩（机械特性方程式 ）222222111133ppsrmrermsrlslrnn U R sPRTIssRRsLLl 最大转矩，又称临界转矩最大转矩，又称临界转矩 221212)(23lrlsssspemLLRRUnTl 临界转差率：对应最大转矩的转差率临界转差率：对应最大转矩的转差率2212)(lrlssrmLLRRsUniversity of Science and Technology Liaoning博学明德博学明德 经世致用经世致用勤奋向上勤奋向上 求实创新求实创新2022-5-307当当s很小时，忽略分母中含很小时，忽略分母中含s各项各项2
7、13psern U sTsRl 转矩近似与转矩近似与s成正比，机械特性近似为直线成正比，机械特性近似为直线 异步电动机的机械特性式的分析异步电动机的机械特性式的分析当当s较大时，忽略分母中较大时，忽略分母中s的一次项和零次项的一次项和零次项l 转矩近似与转矩近似与s成反比，机械特性是一段双曲线成反比，机械特性是一段双曲线22221131psreslslrn U RTss RLLUniversity of Science and Technology Liaoning博学明德博学明德 经世致用经世致用勤奋向上勤奋向上 求实创新求实创新2022-5-308图图10-3 异步电动机的机械特性异步电动
8、机的机械特性异步电动机的机械特性异步电动机的机械特性University of Science and Technology Liaoning博学明德博学明德 经世致用经世致用勤奋向上勤奋向上 求实创新求实创新2022-5-3092. 异步电动机的调速方法与气隙磁通异步电动机的调速方法与气隙磁通由异步电动机的机械特性方程式由异步电动机的机械特性方程式可知，能够改变的参数可分为可知，能够改变的参数可分为3类：类：电动机参数电动机参数、电源电压电源电压和和电源频率电源频率（或角频率）。（或角频率）。22222113psresrlslrn U R sTsRRsLL（1）异步电动机的调速方法）异步电动
9、机的调速方法University of Science and Technology Liaoning博学明德博学明德 经世致用经世致用勤奋向上勤奋向上 求实创新求实创新2022-5-3010l 三相异步电动机定子每相电动势的有效值三相异步电动机定子每相电动势的有效值忽略定子绕组电阻和漏磁感抗压降忽略定子绕组电阻和漏磁感抗压降14.44SgsmNEf N k14.44SsgsmNUEf Nk（2）异步电动机的气隙磁通）异步电动机的气隙磁通l 气隙磁通气隙磁通 l 为了保持气隙磁通恒定，应使为了保持气隙磁通恒定，应使 11/mgsEfUf或近似为或近似为 1gEf常数s1Uf常数Universi
10、ty of Science and Technology Liaoning博学明德博学明德 经世致用经世致用勤奋向上勤奋向上 求实创新求实创新2022-5-3011l 保持电源频率为额定频率，只改变定子电压的调保持电源频率为额定频率，只改变定子电压的调速方法称作速方法称作调压调速调压调速。l 由于受电动机绝缘和磁路饱和的限制，定子电压由于受电动机绝缘和磁路饱和的限制，定子电压只能降低，不能升高，故又称作只能降低，不能升高，故又称作降压调速降压调速。二、异步电动机调压调速二、异步电动机调压调速l 调压调速的基本特征：调压调速的基本特征：电动机同步转速保持额定电动机同步转速保持额定值不变值不变 l
11、 气隙磁通气隙磁通 随定子电压的降低而减小，属于随定子电压的降低而减小，属于弱磁调速弱磁调速。11160NNpfnnn14.44SsmsNUf N kUniversity of Science and Technology Liaoning博学明德博学明德 经世致用经世致用勤奋向上勤奋向上 求实创新求实创新2022-5-3012图图10-4 晶闸管交流调压器调速晶闸管交流调压器调速TVC双向双向晶闸管交流晶闸管交流调压器调压器a) 不可逆电路不可逆电路b) 可逆电路可逆电路1. 异步电动机调压调速的主电路异步电动机调压调速的主电路University of Science and Techno
