(自耦变压器起动:起动时,把三相异步电动机定子绕组接在一台降压自耦变压器的二次侧,通过其将电动机相电压降至全压起动时的K倍,当转速升高到接近正常运行转速时,切除自耦变压器,把定子绕组直接接到额定电压的电源上继续启动。堵转时的电网线电流减为全压起动时的K2倍,电磁转矩减为全压起动时的K2倍。
2)三相绕线转子异步电动机。起动时,在每相转子回路中串人适当的附加电阻,即可减小堵转电流,又可增加主磁通,提高转子功率因数,从而增大堵转转矩。有转子串接电阻起动和转子串接频敏变阻器起动。转子串电阻启动时起动电流减小启动转矩增大。
异步电动机在起动时,电网对异步电动机的要求与负载对它的要求往往是矛盾的。电网从减少它所承受的冲击电流出发,要求异步电动机起动电流尽可能小;但太小的起动电流所产生的起动转矩又不足以起动负载。而负载要求起动转矩尽可能大,以缩短起动时间,但大的起动转矩伴随着大的起动电流,有可能不为电网所接受。
4.7.6异步电动机调压调速
异步电动机运行时,设负载转矩不变,当电源电压降低时,电动势相应降低(定子阻抗压降很小),气隙每极磁通量少成比例减小。负载转矩不变,电磁转矩也不变,转子电流和定子电流将增大,定、转子铜耗增大,铁耗减小;电动机正常运转时转差率很小,转速变化很小,转速略有降低,机械损耗也略有降低。
电动机的铜耗、铁耗与负载大小有关,电动机轻载时铁耗占主要部分,降低电压会提高效率;满载时铜耗所占比例较大,若铜耗增大大于铁耗减小,效率降低。总损耗增大, 温升增高。主磁通减小,励磁电流减小,定子的功率因数将有所提高。
4.7.7异步电动机串电阻调速
(1) 转子串电阻时,同步转速叫不变,最大转矩不变,临界转差率改变。
(2) 转子串接电阻越大,机械特性运行段的斜率也越大,同一转矩下,转差率与转子总电阻成正比;外加转子电阻越大,
(3) 转子串接电阻调速,负载转矩不变时,电动机的定子、转子电流也不变。
(4) 各级转速下转子回路总的参数值相等,电源电压不变,定转子电流不变。
负载转矩不变时,定子传送到转子的电磁功率Pem=TΩ1不变,但传送到转子后,转速越低转差率越大,机械功率Pm变小而转子铜耗PCU2越大,即
(5) 电磁转矩:
由于电源电压保持不变,主磁通为定值。调速过程中为了充分利用电动机的绕组,要求保持I2=I2N,则=常数。
4.7.8.变频调速
当转差率s基本不变时,电动机转速〃与电源频率n成正比,因此改变频率f1就可以改变电动机转速。
(1)从基频向下调节。异步电动机正常运行时,定子相电压U1和频率f1、主磁通也Φm的关系为:
主磁通保持不变,降低频率的同时必须降低电压。
(2)从基频向上调节。电源电压不能高于电动机的额定电压,当频率从基频向上调节时,电动机端电压只能保持额定值。频率增高,主磁通降低,最大转矩减小。
1.(2005)一台三相绕线转子异步电动机,若定子绕组为4极,转子绕组为6级。定子绕组接到频率为50Hz的三相额定电压时,此时转子的转速应为(A)r/min。
A.1500B.1000
C.0
D.2500
2.(2007)一台三相绕线转子异步电动机,额定频率fN=50Hz,额定转速nN=980r/min,当定子接到额定电压,转子不转且开路时的每相感应电动势为110V,那么电动机在额定运行时转子每相感应电动势E2s为(B)V。
A.0B.2.2
C.38.13
D.110
3.(2013)一台三相六极感应电动机接于工频电网运行,若转子绕组开路时,转子每相感应电势为110V。当电机额定运行时,转速nN=980r/min,此时转子每相电势E2s为(B)V。
A.1.47B.2.2
C.38.13
D.110
4.(2009)三相异步电动机的旋转磁动势的转速为n1,转子电流产生的磁动势相对于定子的转速为n2,则有(B)。
A.n1 C.n1>n2
D.n1和n2的关系无法确定
5.(2006)电动机转子绕组接入2r2,转差率为(C)。
A.sB.2s
C.3s
D.4s
6.(2008)一台绕线转子异步电动机拖动额定的恒转矩负载运行时,当转子回路串入电阻,电动机的转速将会改变,此时与未串电阻时相比,会出现(A)。
A.转子回路的电流和功率因数均不变B.转子电流变化而功率因数不变
C.转子电流不变而功率因数变化D.转子回路的电流和功率因数均变化
7.(2010)绕线转子异步电动机拖动恒转矩负载运行,当转子回路串入不同电阻,电动机转速不同。串入电阻与未串电阻相比,对转子的电流和功率因数影响是(A)。
A.转子的电流大小和功率因数均不变
B.转子的电流大小变化,功率因数不变
C.转子的电流大小不变,功率因数变化
D.转子的电流大小和功率因数均变化
8.(2013)一台三相四极绕线式感应电动机,额定转速nN=1440r/min,接在频率为50Hz的电网上运行,当负载转矩不变,若在转子回路中每相串入一个与转子绕组每相电阻阻值相同的附加电阻,则稳定后的转速为(C)r/min。
A.1500B.1440
C.1380
D.1320
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