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主要有两种情况:
1.频率下降
以4极电动机为例,说明如下:
(1)正常运行状态正常运行时,电动机的实际转速总是低于同步转速的,设4极电动机的工作频率为50Hz,电动机转速为1 460r/min。这时,转子绕组以转差△n (40r/min)反方向切割旋转磁场,转子电流和转子绕组所受电磁力FM的方向如图(a)所示。由图知,由FM构成的电磁转矩TM的方向是和磁场的旋转方向相同的,从而带动转子旋转。
(2)频率下降时的状态 假设:将频率下降至47Hz,在频率刚下降的瞬间,由于惯性原因,转子的转速仍为1 460r/min,但旋转磁场的转速却已经下降为1410r/min了。转子转速超过了磁场的转速,转子绕组变成为正方向切割旋转磁场了,转子电动势和电流等都与原来相反,电动机变成了发电机,所产生的电磁转矩是与电动机旋转方向相反的制动转矩,电动机处于发电状态,也称为再生制动状态,如图 (b)所示。
图 异步电动机的发电状态
(a)电动机运行;(b)频率下降;(c)重物下降
从能量平衡的观点看,减速过程是拖动系统释放动能的过程,所释放的动能转换成了再生电能。
2.重物下降
当起重机械的吊钩所带重物很重时,重物的重力加速度将使转子的转速超过同步转速,如图(c)所示。图中:
同步转速:n0=1 500r/min。
转子转速:nM=1 540r/min。
转差:△n=1500r/min-1540r/min=-40r/min,转差的方向和旋转磁场相同。其结果和上面相同,电动机也处于发电机状态,所产生的电磁转矩的方向也和磁场的旋转方向相反。这时,反方向转矩的作用是阻止重物不断地加速,使重物能够匀速下降。
从能量平衡的观点看,重物下降过程是拖动系统释放位能的过程,所释放的位能转换成了再生电能。
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