LFChun 制作   大连理工大学电气工程系 第 6 章  同步电机的电力拖动 6.1  三相同步电动机的机械特性   6.2  三相同步电动机的起动    6.3  三相同步电动机的调速   6.4  三相同步电动机的制动   *6.5  开关磁阻电动机   第 6 章  同步电机的电力拖动 6.1  三相同步电动机的机械特性   6.2  三相同步电动机的起动    6.3  三相同步电动机的调速   6.4  三相同步电动机的制动   *6.5  开关磁阻电动机   电机与拖动 返回主页 大连理工大学电气工程系 6.1  三相同步电动机的机械特性  负载变化时，同步电动机怎样调节？  同步电动机的过载能力  同步电动机能否在异步转速下运行？  同步电动机的机械特性 第6 章    同步电动机的电力拖动 大连理工大学电气工程系 S  N S N n0  同步电动机能否在异步转速下运行？ 6.1    三相同步电动机的机械特性 S N S  N S N S  N N S S  N  转子上产生的电磁转矩的平均值为零。 ① 如果 0＜θ＜?M 。       a 点： T = TL＋T0， 　              n = n0 ，? = ?a 。       假设 TL ? ，则 TL＋T0＞T        → n ? →? ? →T ? →···              → b 点：T = TL＋T0 ， n = n0 ，? = ?b＞?a 。  ② 如果 ?M＜θ＜180o 。       c 点：当TL ? 时， TL＋T0＞T           → n ? →? ? →T ?  大连理工大学电气工程系 a  负载变化时，同步电动机怎样调节？ 6.1    三相同步电动机的机械特性 O Pe / T θ  90o  PeM (TM) TL c →n ?? →? ?? →失步。 b 大连理工大学电气工程系  同步电动机的过载能力  αMT =   TM TN         当  I1L = IN 时，满载。         当  I1L＞IN 时，过载。         不允许长期过载，允许短时过载。短时过载 时要求 TL＋T0＜TM 。         过载能力（当U1L = UN，If = IfN时）： =  1 sin?N TM TN = 2 ~ 2.5 ※ 三相隐极同步电动机： ※  If ?  →PeM ?  →过载能力? 。 6.1    三相同步电动机的机械特性 大连理工大学电气工程系  同步电动机的机械特性 当  f1 = 常数时，关系 n = f (T) 称为机械特性。 O T n n0 TN TM ※ 特点：     斜率? = 0，     硬度? =∞。      —— 绝对特硬性。 6.1    三相同步电动机的机械特性 大连理工大学电气工程系 6.2    三相同步电动机的起动         三相同步电动机的主要缺点是自身没有起    动转矩，即 TST= 0 。因此无法自己起动。 1. 拖动起动法 2. 异步起动法 3. 变频起动法 第6 章    同步电动机的电力拖动 大连理工大学电气工程系 1. 拖动起动法 6.2    三相同步电动机的起动 三相同步电动机   磁极对数：p 功率： PN 辅助电动机 磁极对数：p 功率：(10% ~ 20%) PN  异步机 同步机 大连理工大学电气工程系 起动  运行 2. 异步起动法  起动过程： (1) 异步起动：       励磁绕组不能 开路、不能短路， 需接限流电阻： RS≈( 8 ~ 12 ) Rf (2) 牵入同步 笼型起动绕组 3 ~ Q1  ＋ Uf － RS Q2 电刷 滑环 6.2    三相同步电动机的起动 大连理工大学电气工程系 3. 变频起动法 3 ~  变频电源  Q  f  由零 逐渐缓 慢增加 50 Hz N  S S N 6.2    三相同步电动机的起动 大连理工大学电气工程系 6.3    三相同步电动机的调速  同步电动机的转速     调速方法 —— 变频调速。  60 f1 p n = n0 = 2. 自控式变频调速  1. 他控式变频调速  第6 章    同步电动机的电力拖动 大连理工大学电气工程系 U1 f1 = 常数  以隐极同步电动机为例，有下面的关系 U1 E0 Xs ? TM = 3 E0 = 4.44 kw1 N1 f1Φ0 Xs = Xa＋X? = 2? f1 (La＋L?) = 2? f1Ls   1.  f1＜ fN 时，要保持  2? 60 ? =        n 2? 60 = 60f1 p = 2? f1 p 一、 他控式变频调速 6.3    三相同步电动机的调速 大连理工大学电气工程系 整理后得   3 2? 2 ?  TM =    pkw1N1  Ls  U1  f1 Φ0   结论： ① 在恒定励磁时，  U1 f1 若保持        = 常数，        则可以保持调速时过载能力不变。 ② 调节 If 实现过载能力和功率因数的调节。 ③ 当 f1 降得较低时，R1的影响不可忽略， TM 将        随着 f1 的降低而降低。为了保持过载能力不       变，应适当提高 U1 与 f1 的比值。 6.3    三相同步电动机的调速 大连理工大学电气工程系 2.  f1＞fN 时，要保持 U1 = UNP 不变     U1 f1 若保持        = 常数，  则 U1＞UNP，这是不允许   的。因此，只有使 U1 = UNP ， f1 ? → TM ? 。         若要保持一定的过载能力，可以调节 If ，即   f1 ?               TM 基本不变。   If ? 6.3    三相同步电动机的调速 大连理工大学电气工程系 (1) 调速范围广。 (2) 调速方向：        f1 ? → n ? ，       f1 ? → n ? 。  (3) 调速的平滑性好，为无级调速。 (4) 调速的稳定性好，静差率 ?  = 0。 (5) 调速的经济性：初期投资大，运行费用不大。 (6) 调速时的允许负载：f1＜fN 时为恒转矩调速，       f1＞fN 时为恒功率调速。 3. 调速性能  O T n TL n0 ' f1 ' n0 " f1 " a b 6.3    三相同步电动机的调速 ＜ 大连理工大学电气工程系 二、自控式变频调速         采用自控式变频调速的同步电动机称为自控 式同步电动机，又称为无换向器电动机。 (1) 直流自控式同步电动机 (直流无换向器电动机) (2) 交流自控式同步电动机 (交流无换向器电动机) 整 流 器 逆 变 器 3~ ＋   Uf　 － 恒压恒频 CVCF DC 变压变频 VVVF 位置检测器  控制信号  直流无换向器 电动机示意图 6.3    三相同步电动机的调速 大连理工大学电气工程系 6.4  三相同步电动机的制动 一般三相同步电动机只能采用能耗制动。 3 ~ 运行 Q 制动 M 3~ Rb 第6 章    同步电动机的电力拖动 大连理工大学电气工程系 *6.5    开关磁阻电动机 第6 章    同步电动机的电力拖动 1 4         
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