单相异步电动机.pdf

下载

下载

2积分

3积分

下载

3积分

VIP价：2积分

1 1 第21章单相异步电动机 单相异步电动机的原理分析 单相异步电动机的起动方法 2 单相异步电动机的原理分析 分析方法综述 对称分量法的应用 电磁功率、电磁转矩与机械特性 3 分析方法综述 (1) 三相异步电动机非对称运行 (2) 直接采用双旋转磁场理论 „ 详见清华大学李发海等编《电 机学》(下册) 第1033~1042页。 „ 详见原华中工学院许实章主编《电机学》(下册) 第134页。 (3) 两相异步电动机非对称运行 A B C A B C N ① 对称运行是指：两相空间上互差90° 的绕组通入时间上互差90°的电流。 ② 非对称运行特例：两相空间上互差 90°的绕组之一通入电流（单相运 行）。 4 对称分量法的应用 (1) 两相对称绕组通入两相对称电流 AU +� AI +� BU +� BI +� AI +� BI +� AI −� BI −� 1( )m nΦ n AU −� AI −� BU −� BI −� 1( )m nΦ − n− ①仅有对称正序电流转子正转 ②仅有对称负序电流转子反转 ③既有正序电流又有负序电流 A A A B B B A A I I I I I I jI jI + − + − + − ⎧ = +⎨ = + = − +⎩ � � � � � � � � 1 ( ) 2 1 ( ) 2 A A B A A B I I jI I I jI + − ⎧ = +⎪⎪⎨⎪ = −⎪⎩ � � � � � � B A AjI I I + −= −� � � 5 对称分量法的应用 (2) 非对称运行特例――单相运行 AU� AI� BU� BI� 1 2 1 2 A A A A I I I I + − ⎧ =⎪⎪⎨⎪ =⎪⎩ � � � � 不妨令 B 相电流为零 0= 0= 1 ( ) 2 1 ( ) 2 A A B A A B I I jI I I jI + − ⎧ = +⎪⎪⎨⎪ = −⎪⎩ � � � � � � 0 A A A B B B A A I I I I I I jI jI + − + − + − ⎧ = +⎨ = + = − + =⎩ � � � � � � � � 0B BI I + −= − ≠� � AI� AI +� BI +� AI −� BI −� 正负 序各 分量 之和 6 对称分量法的应用 „ 由相量图可知：正序加负序等于单相。 AU +� AI +� BU +� BI +� 1( )m nΦ n AU −� AI −� BU −� BI −� 1( )m nΦ n AU� AI� n AI� AI +� BI +� AI −� BI −� „ 分析思路： z 先分别讨论正、负序电流产生的 效果。 z 然后将两种效果叠加，最终得出 单相运行的结果。 (2) 非对称运行特例――单相运行 《???》?21? ?????????????????????????????? ? ? ? ? ? ? 2 7 对称分量法的应用 (3) 正序、负序系统的转差率 设转子顺时针旋转为正（且转子 只能单方向旋转），则： AU +� AI +� BU +� BI +� 1( )m nΦ n AU −� AI −� BU −� BI −� 1( )m nΦ − n 1 1 n ns n − − −= − 1 1 n ns s n + −= = 11 1 1n nn n n −= ++ 11 1 2 ( )nn n n = −− 2 s= − 1 1 n n n += 正序 负序 8 对称分量法的应用 (4) 正序、负序系统的等值电路 为突出主要问题，采用最简化的等值电路： 正序 负序 1r 1jx 2jx ′2 r s ′ 1U +� 1 2I I + +′= −� � 1r 1jx 2jx ′22 r s ′ − 1U −� 1 2I I − −′= −� � 9 电磁功率、电磁转矩与机械特性 (1) 正序、负序系统的电磁功率及电磁转矩 ① 电磁功率 2 22 2 2 22( ) 2( )M r rP I I s s + + + + ′ ′′ ′= = 2 22 2 2 22( ) 2( ) 2M r rP I I s s − − − − ′ ′′ ′= −= ② 电磁转矩 1 1 1 2 M M M M P P p PT fπ + + + + + ×= = =Ω Ω 1 1 12 M M M M P P p PT fπ − − − − − − − ×= = =Ω Ω 为获得机械特性，关键在于求取转子电流。 10 电磁功率、电磁转矩与机械特性 (2) 电磁转矩的参数表达式 ① 由约束条件做统一等值电路 1r 1jx 2jx ′2rs ′ 1U +� 1 2I I + +′= −� �1 1 1 1 1 I I U U U + − + − ⎧ =⎨ = +⎩ � � � � � 1U� ② 由统一等值电路求 转子电流的归算值 1 2 2 2 22 2 1 1 2(2 ) (2 2 )2 UI I r rr x x s s + −′ ′= = ′ ′ ′+ + + +− 1r 1jx 2jx ′22 r s ′ − 1U −� 1 2I I − −′= −� � 11 电磁功率、电磁转矩与机械特性 ③ 由转子电流归算值求电磁转矩的参数表达式 2 2 1 2 22 2 1 1 1 2 2 ( ) 2 [(2 ) (2 2 ) ] 2 2 M rpU r rf r x x s s s T π − ′ = ′ ′ ′+ + + +− − − 2 2 1 2 22 2 1 1 1 2 2 ( ) 2 [(2 ) (2 2 ) ] 2 M r T pU s r rf r x x s s π + ′ = ′ ′ ′+ + + +− MM MTTT + −= + (2) 电磁转矩的参数表达式 12 电磁功率、电磁转矩与机械特性 (3) 单相异步电动机的机械特性（TM―S 曲线） 2 2 2 1 2 22 2 1 1 1 2 2 ( ) 2 ( ) 2 [(2 ) (2 2 ) ] 2 M MM T r rpU s s f sr rf r x x s T s T π + − ′ ′− −= + = =′ ′ ′+ + + +− 2s s− += −注意到： s+ s− 0 2 1 1 2 0 MT + s+ MT − s− 《???》?21? ?????????????????????????????? ? ? ? ? ? ? 3 13 电磁功率、电磁转矩与机械特性 (4) 讨论 ① 当s=1，最初起动转矩等于零，电机不能自行起动。 ② 合成电磁转矩的方向取决于转子最初的转向。 ③ 无论转子转向为何，最大电磁转矩均与转子电阻有关。 ④ 转子电阻增 大，最大电 磁转矩减小。 ⑤ 各项性能指 标劣于三相 异步电动机。 MT + s+ MT − s− 14 单相异步电动机的起动方法 电容移相 罩极起动（自学） 15 stI� 1U� 电容移相 (1) 移相原理 1U� 1I� stI� C K 1I� (2) 电容起动 (3) 电容运转 (4) 思考题 电容仅在起动时接入，转速达到一定时离心 开关 K动作将电容断开。 电容始终接入，相当于两相电机通过电容移 相接入单相交流电源。 如何改变单相电容运转异步电动机的转向？ 《???》?21? ?????????????????????????????? ? ? ? ? ? ?