电机学课堂进义第四部分异步电机10h 上海交通大学电气工程系EE SJTU 与电磁转矩的合成转矩沿气隙磁场旋转方向，那么异步电机将进入反向起动状态。为了防止出现这 种状态，必须切除电源，如果是重力负载，那么需要采取抱闸制动措施。 B、电源正接反转制动 绕线转子异步电机常用于起重机械，下放重物制动是必须的。为此电机电源正接而转子反转，转子 绕组需要外接串联电阻改变机械特性使电机稳定工作在正接反转状态，如起重机下放重物。增大或 减小转子串联电阻，能有效地改变人为机械特性，使得重物能自如地快慢下降甚至静止不动，转速 为零。 C、能耗制动 异步电动机正常运行时，切除三相对称交流电源，改接直流电源，使得定子绕组电流为直流，产生 空间静止的磁场，转子在定子静止磁场作用下，感应电势，形成感应电流和转子磁场，使得转子转 速不断下降，直至停止运转。 D、发电机制动 在异步电动机负载转矩与电磁转矩方向一致时，转子加速直到超过同步速后，电磁转矩改变方向并 与负载转矩相平衡。这时，异步电机工作在发电机状态，电磁转矩起制动作用，称为发电机制动， 由于负载转矩驱动异步电机向电源回馈电能，因此发电机制动也称为回馈制动。电源频率不变时， 同步速不变，发电机制动只能运行在高于同步速的状态，而不能使转子静止。为此，必须改变定子 电源的频率，这样同步速随频率变化，异步电机一直在发电机运行状态，逐渐减小电源频率，同时 调节电压使得气隙磁场保持基本不变，既实现能量回馈，又实现制动。 异步电机制动总结：电源反接正转制动，制动后立即切除电源。电源正接反转制动，适用于绕线转 子异步电机转子串大电阻，使得最大电磁转矩的转差率大于1的电磁制动方式。发电机回馈制动仅仅 限制在高于同步转速的某一转速运行。要实现转速等于零，必须采取措施使得同步转速逐步降低为 零。能耗制动是电枢施加一个直流电压建立静止磁场使转子转速降低，适用于摩擦型负载，重力型 负载需要采取零速机械抱闸装置。能耗制动和反接制动是耗能型的，发电机回馈制动才是节能的。 4、异步电机调速 (1)调速的概念 调速是电机从某一转速到另一转速的调节过程，并伴随负载转矩或功率的变化。起动和制动可以看 成是调速的特例。 (2)分析方法 调速是转速动态转移的过程。由于电机的电气时间常数远远小于机械时间常数，电流变化很快而转 速变化相对较慢，因此，电机学中常用准稳态的方法来分析调速过程。 假设电机电阻和电感参数不变，利用电机机械特性、等效电路和各种平衡关系的数学公式等手段来 理解如何实现调速过程，以及不同调速方法的特点。 (3)异步电机调速的特点 A、异步电机调速的优势： 鼠笼转子异步电机结构简单、制造方便、价格低廉、运行可靠、维护量少、适用于恶劣环境，作为 电动机应用最广泛。绕线转子异步电机转子串电阻可实现大转矩频繁起动和正反转，也可以从转子 输入或输出电能实现四象限运行。异步电机的转速与同步速没有严格的比例关系，不需要安装价格 昂贵的转子位置传感器来调速。 B、异步电机调速的应用场合 车辆、电梯、机床、造纸和纺织机械等以满足运行、生产和工艺的要求：风机、水泵等耗能设备需 要节能。 C、异步电机调速的性能指标 4电机学课堂讲义 第四部分 异步电机 10h 上海交通大学电气工程系 EE SJTU 4 与电磁转矩的合成转矩沿气隙磁场旋转方向，那么异步电机将进入反向起动状态。为了防止出现这 种状态，必须切除电源，如果是重力负载，那么需要采取抱闸制动措施。 B、电源正接反转制动 绕线转子异步电机常用于起重机械，下放重物制动是必须的。为此电机电源正接而转子反转，转子 绕组需要外接串联电阻改变机械特性使电机稳定工作在正接反转状态，如起重机下放重物。增大或 减小转子串联电阻，能有效地改变人为机械特性，使得重物能自如地快慢下降甚至静止不动，转速 为零。 C、能耗制动 异步电动机正常运行时，切除三相对称交流电源，改接直流电源，使得定子绕组电流为直流，产生 空间静止的磁场，转子在定子静止磁场作用下，感应电势，形成感应电流和转子磁场，使得转子转 速不断下降，直至停止运转。 D、发电机制动 在异步电动机负载转矩与电磁转矩方向一致时，转子加速直到超过同步速后，电磁转矩改变方向并 与负载转矩相平衡。这时，异步电机工作在发电机状态，电磁转矩起制动作用，称为发电机制动， 由于负载转矩驱动异步电机向电源回馈电能，因此发电机制动也称为回馈制动。电源频率不变时， 同步速不变，发电机制动只能运行在高于同步速的状态，而不能使转子静止。为此，必须改变定子 电源的频率，这样同步速随频率变化，异步电机一直在发电机运行状态，逐渐减小电源频率，同时 调节电压使得气隙磁场保持基本不变，既实现能量回馈，又实现制动。 异步电机制动总结：电源反接正转制动，制动后立即切除电源。电源正接反转制动，适用于绕线转 子异步电机转子串大电阻，使得最大电磁转矩的转差率大于1的电磁制动方式。发电机回馈制动仅仅 限制在高于同步转速的某一转速运行。要实现转速等于零，必须采取措施使得同步转速逐步降低为 零。能耗制动是电枢施加一个直流电压建立静止磁场使转子转速降低，适用于摩擦型负载，重力型 负载需要采取零速机械抱闸装置。能耗制动和反接制动是耗能型的，发电机回馈制动才是节能的。 4、异步电机调速 （1）调速的概念 调速是电机从某一转速到另一转速的调节过程，并伴随负载转矩或功率的变化。起动和制动可以看 成是调速的特例。 （2）分析方法 调速是转速动态转移的过程。由于电机的电气时间常数远远小于机械时间常数，电流变化很快而转 速变化相对较慢，因此，电机学中常用准稳态的方法来分析调速过程。 假设电机电阻和电感参数不变，利用电机机械特性、等效电路和各种平衡关系的数学公式等手段来 理解如何实现调速过程，以及不同调速方法的特点。 （3）异步电机调速的特点 A、异步电机调速的优势： 鼠笼转子异步电机结构简单、制造方便、价格低廉、运行可靠、 维护量少、适用于恶劣环境，作为 电动机应用最广泛。绕线转子异步电机转子串电阻可实现大转矩频繁起动和正反转，也可以从转子 输入或输出电能实现四象限运行。异步电机的转速与同步速没有严格的比例关系，不需要安装价格 昂贵的转子位置传感器来调速。 B、异步电机调速的应用场合 车辆、电梯、机床、造纸和纺织机械等以满足运行、生产和工艺的要求；风机、水泵等耗能设备需 要节能。 C、异步电机调速的性能指标