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異步電機調壓調速系統設計與仿真(編輯修改稿)

2026-07-27 01:42 本頁面

　

【文章內容簡介】條有電流，在磁場中受到力的作用，轉子就會旋轉起來。綜上所述可知，三相異步電動機轉動的基本工作原理。（1）三相對稱繞組中通入三相對稱電流產生圓形旋轉磁場。（2）轉子導體切割旋轉磁場感應電動勢和電流。（3）轉子載流導體在磁場中受到電磁力的作用，從而形成電磁轉距，驅使電動機轉子轉動。異步電機的旋轉方向始終與旋轉磁場的旋轉方向一致，而旋轉磁場的方向又取決于異步電動機的三相電流相序。因此，三相異步電動機的轉向與電流的相序一致。要改變轉向，只要改變電流的相序即可，即任意對調電動機的兩根電源線，便可以實現電動機的反轉。異步電動機的轉速恒小于旋轉磁場的轉速n1，只有這樣，轉子繞組才能產生電磁轉矩，使電動機旋轉。如果n=n1，轉子繞組與定子磁場之間無相對運動，則轉子繞組中無感應電動勢和感應電流產生，可見nn1是異步電動機工作的必要條件。由于電動機轉速n與旋轉磁場轉速n1不同步，故稱為異步電動機。轉差率同步轉速n1與轉子轉速n之差（n1n）和同步轉速n1的比值稱為轉差率，用字母s表示，即S=(n1n)/n1 (22)轉差率s是異步電動機的一個基本物理量，它反映異步電動機的各種運行情況。對異步電動機而言，當轉子尚未轉動（如起動瞬間）時，n=0,此時轉差率s=1。當轉子轉速接近同步轉速（空載運行）時，n≈n1,此時轉差率s≈0。由此可見，作為異步電動，轉速在0～n1范圍內變化，其轉差率在0～1范圍內變化。異步電動機負載越大，轉速就越慢，其轉差率就越大；負載越小，轉速就越快，其轉差率就越小。故轉差率直接反映了轉子轉速的快慢或電動機負載的大小。異步電動機的轉速可以由（21）推算。 n=(1s)n1 (23) 異步電動機運行的三種狀態根據轉差率的大小和正負，異步電機有三種運行狀態。（1）電動機運行狀態當定子繞組接至電源，轉子就會在電磁轉矩的驅動下旋轉，電磁轉矩即為驅動轉矩，其轉向與旋轉方向相同，此時電機從電網電功率轉變成機械功率，由轉軸傳輸給負載。電動機的轉速范圍為n1＞n＞0,其轉差率范圍為0＜s≤1。（2）發電機運行狀態異步電機定子繞組仍接至電源，該電機轉軸不再接機械負載，而用同一臺原動機拖動異步電機的轉子以大于同步轉速（nn1）并順旋轉磁場的方向旋轉。顯然，此時電磁轉矩方向與轉子方向相反，起著制動作用，為制動轉矩。為克服電磁轉矩的制動作用而使轉子繼續旋轉，并保持nn1,電機必須不斷從原動機吸收機械功率，把機械功率轉變為輸出的電功率。因此成為發電機運行狀態。此時，nn1,則轉差率s0。（3）電磁制動運行狀態異步電機定子繞組仍接至電源，如果用外力拖著電機逆著旋轉磁場的旋轉方向轉動。此時電磁轉矩與電機旋轉方向相反，起制動作用。電機定子仍從電網吸收電功率，同時轉子從外力吸收機械功率，這兩部分功率都在電機內部以損耗的方式轉化成熱能消耗。這種運行狀態稱為電磁制動狀態。此種情況下，n為負值，即n0,則轉差率s1。由此可知，區分這三種運行狀態的依據是轉差率s的大小。①當0s1時為電動機運行狀態；②當∞＜s＜0時為發電機運行狀態；③當1＜s＜+∞時為電磁制動運行狀態。第3章異步電動機調壓調速系統的設計異步電動機調壓調速系統分為開環、單閉環、雙閉環調壓調速系統。開環調壓調速開環系統的主電路由觸發電路、調壓電路、電機組成。原理圖如下：

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