章異步電機(jī)基本理論P(yáng)PT課件

1、拖動(dòng)各種生產(chǎn)機(jī)械第1頁(yè)/共176頁(yè)日常生活中第2頁(yè)/共176頁(yè)第3頁(yè)/共176頁(yè)第4頁(yè)/共176頁(yè) 特征 轉(zhuǎn)速與同步速不等 定轉(zhuǎn)子沒(méi)有電的聯(lián)系 感應(yīng)電機(jī)：能量通過(guò)電磁感應(yīng)傳遞第5頁(yè)/共176頁(yè) 分類 相數(shù)：三相和單相 單相異步機(jī)可用于家用電器 轉(zhuǎn)子：鼠籠式和繞線式 鼠籠式：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、牢固 繞線式：可用于改善啟動(dòng)性能和調(diào)速第6頁(yè)/共176頁(yè) 優(yōu)點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造、使用和維護(hù)方便 運(yùn)行可靠，效率高，價(jià)格低廉 異步電動(dòng)機(jī)系列，品種，規(guī)格繁多 應(yīng)用最廣、需求最大第7頁(yè)/共176頁(yè) 缺點(diǎn)： 轉(zhuǎn)速不易調(diào)節(jié) 鼠籠式電機(jī)的起動(dòng)性能差 異步電機(jī)的激磁須由電網(wǎng)供給，功率因素滯后，增加系統(tǒng)無(wú)功負(fù)擔(dān)第8頁(yè)/共176

2、頁(yè)下面是它主要部件的拆分圖。下面是它主要部件的拆分圖。 右圖是一臺(tái)三相鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)的外形圖。第9頁(yè)/共176頁(yè)第10頁(yè)/共176頁(yè) 定子 定子鐵芯 硅鋼片迭成，各片間絕緣 定子齒、槽 定子繞組 通常用雙層三相對(duì)稱短距繞組 小型電機(jī)可用單層繞組第11頁(yè)/共176頁(yè) 轉(zhuǎn)子 轉(zhuǎn)子鐵芯 硅鋼片迭成，各片間絕緣 轉(zhuǎn)子齒、槽 轉(zhuǎn)子繞組 鼠籠式 焊接鼠籠和鑄鋁鼠籠 線繞式 對(duì)稱繞組，相數(shù)可以不為三相第12頁(yè)/共176頁(yè) 氣隙 定、轉(zhuǎn)子之間的間隙，一般用表示。異步電機(jī)的氣隙很小，中、小型異步電機(jī)=0.21.5mm。 為減小激磁電流，氣隙應(yīng)盡可能地小 氣隙應(yīng)為機(jī)械條件所容許的最小值第13頁(yè)/共176頁(yè) 定子

3、槽形 半閉口槽 槽口寬度小于槽寬的一半，適用于散嵌繞組 應(yīng)用于小型電動(dòng)機(jī) 優(yōu)點(diǎn)：可減小主磁路的磁阻以減小激磁電流第14頁(yè)/共176頁(yè) 半開(kāi)口槽 槽口的寬度略大于槽寬的一半，簡(jiǎn)化嵌線 適用于500V以下的中型電動(dòng)機(jī) 優(yōu)點(diǎn)：也可減小主磁路磁阻以減小激磁電流第15頁(yè)/共176頁(yè) 開(kāi)口槽 槽口的寬度等于槽寬 適用于500V以上的大中型電動(dòng)機(jī) 優(yōu)點(diǎn)： 易于嵌成形繞組。繞組預(yù)制成形，絕緣處理后，整體放入第16頁(yè)/共176頁(yè) 鼠籠轉(zhuǎn)子槽形 通常采用半閉口槽 槽形取決于對(duì)起動(dòng)和運(yùn)行性能的要求 小功率電機(jī)采用平行齒 槽面積大，轉(zhuǎn)子電阻小，運(yùn)行性能好第17頁(yè)/共176頁(yè) 功率較大電機(jī)采用平行槽 槽面積相對(duì)減小，轉(zhuǎn)

4、子電阻增大，起動(dòng)性能好第18頁(yè)/共176頁(yè) 凸形槽、刀形槽可進(jìn)一步提高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩第19頁(yè)/共176頁(yè) 閉口槽可減小雜散損耗，但漏磁較大，功率因素低第20頁(yè)/共176頁(yè) 鼠籠轉(zhuǎn)子的制造 焊接 用銅條焊接成鼠籠狀 鑄鋁 用鋁代替銅 可采用澆鑄法或壓鑄法，將熔化的鋁注入轉(zhuǎn)子槽中 風(fēng)扇與轉(zhuǎn)子做成一個(gè)整體第21頁(yè)/共176頁(yè) 鼠籠轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)圖第22頁(yè)/共176頁(yè) 鼠籠轉(zhuǎn)子的裝配圖第23頁(yè)/共176頁(yè) 線繞轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 與定子有相同極數(shù)的對(duì)稱繞組 相數(shù)可以與定子不同，通常采用三相星形連接 轉(zhuǎn)子上有集電環(huán)，與轉(zhuǎn)子繞組相連 集電環(huán)上有一電刷，與外接變阻器相連 改善起動(dòng)性能 起動(dòng)完畢切除外接變阻器 調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速第2

5、4頁(yè)/共176頁(yè) 線繞轉(zhuǎn)子的裝配圖第25頁(yè)/共176頁(yè) 異步電動(dòng)機(jī)的銘牌和額定值 額定功率 額定方式下運(yùn)行時(shí)，軸上輸出的機(jī)械功率 額定電壓 額定方式下運(yùn)行時(shí)，定子繞組應(yīng)加的線電壓)kW,W(:PN)kV,V(:UN第26頁(yè)/共176頁(yè) 額定電流 額定電壓和額定功率運(yùn)行時(shí)，流入定子繞組的額定線電流 額定頻率 工業(yè)頻率為 額定轉(zhuǎn)速 額定狀態(tài)運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速)A(:INHz50第27頁(yè)/共176頁(yè) 其他 電機(jī)的功率因數(shù)，相數(shù)，接線法 外殼防護(hù)等級(jí)及絕緣等級(jí) 線繞式異步電機(jī)：還標(biāo)明定子外施額定電壓時(shí)轉(zhuǎn)子開(kāi)路電壓及轉(zhuǎn)子額定電流第28頁(yè)/共176頁(yè) 國(guó)產(chǎn)電動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)介 J，JO系列 1953年：中小型三相鼠籠

6、式異步電機(jī) J2，JO2，JO3，JO4系列 60年代：E級(jí)絕緣，減輕質(zhì)量和體積第29頁(yè)/共176頁(yè) Y系列 80年代：B級(jí)絕緣，性能優(yōu)良，運(yùn)行可靠 Y2系列 90年代：CAD技術(shù)，體積更小，效率更高第30頁(yè)/共176頁(yè) 派生系列和專用系列 YR線繞式轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī) YX高效率電動(dòng)機(jī) YA、YB、YF 防爆類異步電動(dòng)機(jī) YZ 起重及冶金用異步電動(dòng)機(jī) YD 變極多速異步電動(dòng)機(jī) YCT 電磁調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)第31頁(yè)/共176頁(yè) YLJ 力矩異步電動(dòng)機(jī) YQ 高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩異步電動(dòng)機(jī) YH 高轉(zhuǎn)差率異步電動(dòng)機(jī) YDF 電動(dòng)閥門異步電動(dòng)機(jī) YTD 電梯異步電動(dòng)機(jī) YEZ 錐形轉(zhuǎn)子制動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)第32頁(yè)/共176

7、頁(yè) 新型單相異步機(jī)的發(fā)展 單相電阻起動(dòng) 單相電容起動(dòng) 單相電容運(yùn)轉(zhuǎn) 單相罩極第33頁(yè)/共176頁(yè)9.2 9.2 三種運(yùn)行狀態(tài)三種運(yùn)行狀態(tài) 9.2.1 三相異步電機(jī)原理 異步電機(jī)定子繞組接在三相對(duì)稱交流電網(wǎng)上，轉(zhuǎn)子繞組對(duì)稱短路。定子繞組中流過(guò)三相對(duì)稱電流，在氣隙中將建立基波旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。這個(gè)基波旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在短路的轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)并產(chǎn)生相應(yīng)的電流，該電流與氣隙中的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相互作用而產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。 第34頁(yè)/共176頁(yè)相繞組磁勢(shì)及其基波 (見(jiàn)04旋轉(zhuǎn)磁勢(shì))第35頁(yè)/共176頁(yè)三相合成磁勢(shì)及其基波第36頁(yè)/共176頁(yè)第37頁(yè)/共176頁(yè)第38頁(yè)/共176頁(yè)第39頁(yè)/共176頁(yè)第40頁(yè)/共176頁(yè)n轉(zhuǎn)差

8、率ns =(n1-n)n1n同步轉(zhuǎn)速n1 -n1=60f1p n轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n -轉(zhuǎn)子的機(jī)械轉(zhuǎn)速 第41頁(yè)/共176頁(yè)n三種運(yùn)行方式 當(dāng)異步電機(jī)的負(fù)載發(fā)生變化時(shí)，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)差率隨之變化，使得轉(zhuǎn)子導(dǎo)體的電勢(shì)、電流和電磁轉(zhuǎn)矩發(fā)生相應(yīng)的變化，因此異步電機(jī)轉(zhuǎn)速隨負(fù)載的變化而變動(dòng)。 n電動(dòng)機(jī)運(yùn)行n發(fā)電機(jī)運(yùn)行n電磁制動(dòng)第42頁(yè)/共176頁(yè) 電動(dòng)機(jī)運(yùn)行 異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速通常在同步轉(zhuǎn)速以下， 電磁力Fe克服外力F作功nn1FeFxob)(1s011nnns/)(1nn Delta n 第43頁(yè)/共176頁(yè) 當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速低于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速時(shí)轉(zhuǎn)差率0s n1)，則轉(zhuǎn)差率s0。此時(shí)轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)以及電流的有功分量將與電

9、動(dòng)機(jī)狀態(tài)時(shí)相反，因此電磁轉(zhuǎn)矩的方向?qū)⑴c旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向兩者相反，即電磁轉(zhuǎn)矩為制動(dòng)性質(zhì)的轉(zhuǎn)矩。為使轉(zhuǎn)子持續(xù)地以高于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。原動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩必須克服制動(dòng)的電磁轉(zhuǎn)矩；此時(shí)轉(zhuǎn)子從原動(dòng)機(jī)輸入機(jī)械功率，通過(guò)電磁感應(yīng)由定于輸出電功率，電機(jī)處于發(fā)電機(jī)狀態(tài)。 第46頁(yè)/共176頁(yè) 電磁制動(dòng) 電磁轉(zhuǎn)矩制止轉(zhuǎn)子的加速bn1FeFnxo1s,0n Delta n 第47頁(yè)/共176頁(yè) 若由機(jī)械或其他外因使轉(zhuǎn)子逆著旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向旋轉(zhuǎn)(n1。此時(shí)轉(zhuǎn)子導(dǎo)體“切割”氣隙磁場(chǎng)的相對(duì)速度方向與電動(dòng)機(jī)狀態(tài)時(shí)相同，故轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流的有功分量與電動(dòng)機(jī)狀態(tài)時(shí)同方向，電磁轉(zhuǎn)矩方向亦相同。但由于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向改變，故對(duì)轉(zhuǎn)

10、子而言，此電磁轉(zhuǎn)矩表現(xiàn)為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。此時(shí)電機(jī)處于電磁制動(dòng)狀態(tài)，它一方面從外界輸入機(jī)械功率，同時(shí)又從電網(wǎng)吸取電功率，兩者都變成電機(jī)內(nèi)部的損耗。第48頁(yè)/共176頁(yè)第49頁(yè)/共176頁(yè)n電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)定轉(zhuǎn)子之間的作用力（電磁力） 拉不斷的橡皮筋=第50頁(yè)/共176頁(yè) 主磁通和漏磁通 主磁通 由基波磁勢(shì)產(chǎn)生的互磁通，交鏈著定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組 用 m表示 主要路徑：定轉(zhuǎn)子齒、軛，氣隙 最重要特征：穿過(guò)氣隙第51頁(yè)/共176頁(yè)第52頁(yè)/共176頁(yè) 漏磁通 除去主磁通以外的磁通, 不傳遞能量 定、轉(zhuǎn)子繞組漏磁通只匝鏈定、轉(zhuǎn)子繞組本身第53頁(yè)/共176頁(yè) 漏磁通組成 不穿過(guò)氣隙的 槽漏磁通 端部漏磁通 穿過(guò)氣

11、隙的 諧波漏磁通，但不產(chǎn)生有用轉(zhuǎn)矩第54頁(yè)/共176頁(yè) +槽漏磁通槽漏磁通端部漏磁通端部漏磁通第55頁(yè)/共176頁(yè)諧波磁通全部歸于漏磁通諧波電勢(shì)為全部電勢(shì)與基波電勢(shì)之差諧波磁通稱為差異漏磁通，簡(jiǎn)稱差漏磁通定轉(zhuǎn)子漏磁通均包含槽漏磁通端部漏磁通諧波漏磁通第56頁(yè)/共176頁(yè) 9.3三相異步電機(jī)的等效電路 轉(zhuǎn)子不動(dòng)時(shí)的異步電機(jī) 電磁物理過(guò)程 假設(shè)條件： 不考慮漏磁，氣隙中只有基波磁通 定轉(zhuǎn)子中只有基波電勢(shì) 漏電勢(shì)作用以漏抗上的壓降表示第57頁(yè)/共176頁(yè) 將異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸卡住，轉(zhuǎn)子繞組短路，在定子方施加一三相對(duì)稱的低電壓，此時(shí)異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行稱為轉(zhuǎn)子靜止時(shí)的運(yùn)行，也稱為堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)或短路試驗(yàn)（相當(dāng)于變壓

12、器做短路實(shí)驗(yàn)）第58頁(yè)/共176頁(yè) 定子對(duì)稱三相繞組流過(guò)對(duì)稱的三相電流產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)F1 產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同時(shí)切割定子、轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生三相對(duì)稱的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)轉(zhuǎn)子繞組中出現(xiàn)三相對(duì)稱的電流轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)F2 與F1 同轉(zhuǎn)速、同轉(zhuǎn)向，保持相對(duì)靜止。實(shí)際電機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是F2 與 F1 共同作用的結(jié)果。第59頁(yè)/共176頁(yè) 堵轉(zhuǎn)條件下異步電機(jī)電磁過(guò)程分析堵轉(zhuǎn)條件下異步電機(jī)電磁過(guò)程分析2I2E2F2RI22Em1I1F1E1E11RI第60頁(yè)/共176頁(yè) 轉(zhuǎn)子不動(dòng)時(shí)的定、轉(zhuǎn)子回路，轉(zhuǎn)子不動(dòng)時(shí)的定、轉(zhuǎn)子回路，沒(méi)有電的直接聯(lián)系。沒(méi)有電的直接聯(lián)系。n=0r2x2r1x1E2E1f2=f1f1I1I2U1第

13、61頁(yè)/共176頁(yè)n1=60f1/pf2=n1p/60 =(60f1/p)*p/60 =f1第62頁(yè)/共176頁(yè) n0，異步機(jī)與變壓器類似 定子繞組相當(dāng)于變壓器的原邊 轉(zhuǎn)子繞組相當(dāng)于變壓器的副邊，且短路 區(qū)別呢 ？ ？第63頁(yè)/共176頁(yè) 電壓平衡方程式 下標(biāo)1表示定子側(cè)，2表示轉(zhuǎn)子側(cè) 為定子的電阻和漏抗 為轉(zhuǎn)子的電阻和漏抗11111U = -E +I (r + jx)22220 = E -I (r + jx)rx11、rx22、第64頁(yè)/共176頁(yè) 電磁關(guān)系（n=0時(shí)） 電磁關(guān)系與變壓器類似 定轉(zhuǎn)子電流頻率相同 轉(zhuǎn)子為多相繞組，流過(guò)對(duì)稱電流，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)第65頁(yè)/共176頁(yè)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)速度

14、與定子的相同定轉(zhuǎn)子電流共同產(chǎn)生合成磁場(chǎng)外加電壓與感應(yīng)電勢(shì)和漏阻抗壓降平衡感應(yīng)電勢(shì)反映主磁通的大小第66頁(yè)/共176頁(yè) 磁勢(shì)平衡式L1m1III L1m1FFF 2L1FF 抵抵消消轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子子磁磁勢(shì)勢(shì)去去磁磁作作用用L1F m12F= F + F第67頁(yè)/共176頁(yè) I1L稱為定子電流的負(fù)載分量。在負(fù)載運(yùn)行時(shí)，異步電動(dòng)機(jī)定子電流I1分成Im和I1L兩個(gè)分量：Im是勵(lì)磁電流用于建立電機(jī)鐵心中的主磁通m，I1L是負(fù)載分量用于建立磁動(dòng)勢(shì)F1L去抵消二次側(cè)磁勢(shì)F2。 第68頁(yè)/共176頁(yè) 定轉(zhuǎn)子繞組的磁勢(shì) m1、m2分別為定轉(zhuǎn)子繞組的相數(shù)p/)IkN(9.0m21Fp/)IkN(9.0m21Fp/)IkN

15、(9.0m21Fmwl11m22w22m211w11m1 第69頁(yè)/共176頁(yè) 定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組必須有相同極數(shù)p/)IkN(9.0m21p/)IkN(9.0m21p/)IkN(9.0m21mwl1122w2211w11 第70頁(yè)/共176頁(yè)n 所得方程里既有電量，又有磁量n 實(shí)質(zhì)是一個(gè)電磁混合問(wèn)題n 處理辦法：n 折算，簡(jiǎn)化關(guān)系，消去磁量難點(diǎn)，注意聽(tīng)了！第71頁(yè)/共176頁(yè) 折算 定義：就是把轉(zhuǎn)子繞組折算到定子 特征：轉(zhuǎn)子繞組折算到定子后 有相同相數(shù) 有相同匝數(shù) 有相同的繞組系數(shù) 目的：求得等效電路，簡(jiǎn)化問(wèn)題，找出定、 轉(zhuǎn)子邊電的聯(lián)系 原則：折算前后電機(jī)的電磁關(guān)系不變考點(diǎn)！第72頁(yè)/共176

16、頁(yè) 電流的折算： 轉(zhuǎn)子磁勢(shì)保持不變 等效轉(zhuǎn)子 實(shí)際轉(zhuǎn)子p/)IkN(9.0m21p/)IkN(9.0m2122w2221w11 22w2222i11w1m N kI=I= I /km N kik 電流比第73頁(yè)/共176頁(yè) 電勢(shì)的折算： 轉(zhuǎn)子視在功率保持不變222221IEmIEm 2e22w21w12EkEkNkNE 電電勢(shì)勢(shì)變變比比 ek第74頁(yè)/共176頁(yè) 阻抗的折算 保持轉(zhuǎn)子銅耗不變22222221rImrIm 2ie222w21w1212rkkr)kNkN(mmr 阻阻抗抗變變比比 iekk第75頁(yè)/共176頁(yè)n阻抗的折算n保持轉(zhuǎn)子無(wú)功不變()2212222222222212ei2m

17、 I x=m IxmIx=xmI =k k x第76頁(yè)/共176頁(yè) 歸算后的平衡式對(duì)等效轉(zhuǎn)子列出的量11111 2222 1m2121mmmmmU= - E+ I(r + jx)0 = E- I(r + jx)I= I+ (- I)E= E- E= IZ= I(r+ jx)激激磁磁阻阻抗抗 mmmjxrZ第77頁(yè)/共176頁(yè) 等效電路（一相轉(zhuǎn)子靜止時(shí)）r22x mr1x1rI2 1I 1U mI mxEE21 第78頁(yè)/共176頁(yè)轉(zhuǎn)子靜止時(shí)的運(yùn)行狀況雷同于變壓器，有完全類似的等效電路，該問(wèn)題已解決。要是能找到旋轉(zhuǎn)運(yùn)行時(shí)各量與靜止運(yùn)行的關(guān)系就好了！第79頁(yè)/共176頁(yè) 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)后的異步電機(jī)磁場(chǎng)2

18、I)(22fE2F22)(RfI2)(22fEm1I1F1E1E11RI第80頁(yè)/共176頁(yè) 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)后對(duì)轉(zhuǎn)子各物理量的影響 轉(zhuǎn)子電勢(shì)和電流的頻率（轉(zhuǎn)子為參考）111112sfnnn60pn60/)nn(pf 轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子繞組的電勢(shì)、電流的頻率決定于氣隙中的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和轉(zhuǎn)子的相對(duì)轉(zhuǎn)速。氣隙中旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)以（n1-n）的轉(zhuǎn)速切割轉(zhuǎn)子，故轉(zhuǎn)子繞組中電勢(shì)和電流的頻率為f2。第81頁(yè)/共176頁(yè) f2亦稱為轉(zhuǎn)差頻率。當(dāng)轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)時(shí)，n=0，s=1，f2=f1。異步電機(jī)在作電動(dòng)機(jī)額定運(yùn)行時(shí)，s值很小，一般在0.010.04范圍內(nèi)變化。當(dāng)f1=50Hz時(shí)，f2=0.5Hz2Hz，可見(jiàn)此時(shí)轉(zhuǎn)子鐵心中主磁通交變的

19、頻率很低，轉(zhuǎn)子鐵耗很小，可以忽略不計(jì)。第82頁(yè)/共176頁(yè) 轉(zhuǎn)子基波磁勢(shì)相對(duì)于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)子基波磁勢(shì)相對(duì)于定子的轉(zhuǎn)速 不論轉(zhuǎn)子如何轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子基波磁勢(shì)與定子基波磁勢(shì)沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)！nnsnpsf60pf60n11122 112nnsnnn 考過(guò)若干次了！呵呵第83頁(yè)/共176頁(yè) 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)后的基本方程（找關(guān)系） 2m2w21m2w22s2sEkNsf44. 4kNf44. 4E 0=E-I(r+jx)2s2s22sx=2f L=2sf L=sx2s22122第84頁(yè)/共176頁(yè))jxr (IEU11111 111122112222WWWmN kN kN kmmmIIIppp 轉(zhuǎn)

20、子旋轉(zhuǎn)時(shí)，定、轉(zhuǎn)子繞組中電流頻率不同，故不能將定、轉(zhuǎn)子平衡方程式聯(lián)立求解。m12F= F + F第85頁(yè)/共176頁(yè)由于異步電機(jī)定、轉(zhuǎn)子無(wú)電的直接聯(lián)系，轉(zhuǎn)子只是通過(guò)其磁動(dòng)勢(shì)F2對(duì)定子作用，因此只要保證F2不變，可以用一個(gè)靜止的轉(zhuǎn)子來(lái)代替旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，而定子方各物理量不發(fā)生任何變化，即對(duì)電網(wǎng)等效-頻率歸算。第86頁(yè)/共176頁(yè)n頻率折算n原因：n0時(shí)，定轉(zhuǎn)子電流頻率不同n目的：用等效的轉(zhuǎn)子電路代替實(shí)際轉(zhuǎn)子電路，且與定子電路同頻率n原則：折算后轉(zhuǎn)子電流的大小和相位不變，即損耗、功率不變n歸算對(duì)定子回路沒(méi)有影響第87頁(yè)/共176頁(yè) 上式告訴我們，不能簡(jiǎn)單地將旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子堵住，而應(yīng)在轉(zhuǎn)子回路中串入一個(gè)(1

21、-s)R2/s的電阻，使得回路電阻變?yōu)镽2/s，再將其堵轉(zhuǎn)，這樣才能保證I2=I2s。上述分析說(shuō)明，轉(zhuǎn)子回路中串入一個(gè)(1-s)R2/s的模擬電阻并堵轉(zhuǎn)起來(lái)，與原旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子相比，F(xiàn)2不變，這種變換稱為頻率折算。 最令人費(fèi)解的方程第88頁(yè)/共176頁(yè)2s2s22sEI =(r +jx)電流頻率的變化：2222E=r +r (1-s)/s+jx222E=r /s+jx222sE=r +jsx2= I第89頁(yè)/共176頁(yè)n折算前后的變化：用r2/s代替r222s22222=arctan(x/r )=arctan(sx/r )=arctanx/(r /s)第90頁(yè)/共176頁(yè)經(jīng)過(guò)頻率折算，用等效的靜止

22、的轉(zhuǎn)子來(lái)代替原來(lái)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子 第91頁(yè)/共176頁(yè)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電路轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電路E1E2sf2=sf1m2,N2,kw2m1,N1,kw1U1I1I2nr2x2sr1x1f1第92頁(yè)/共176頁(yè)E1E2f2=f1m2,N2,kw2m1,N1,kw1U1I1I2n=0r2x2r1x1f1r2(1-s)/s頻率歸算后的電路頻率歸算后的電路第93頁(yè)/共176頁(yè)頻率折算的物理意義頻率折算：將轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子等效為不轉(zhuǎn) 的轉(zhuǎn)子折算后，轉(zhuǎn)子回路中增加了一個(gè)電阻，即模擬電阻： 模擬電阻應(yīng)反映電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)模擬電阻電功率為 ，模擬了軸上的機(jī)械功率s/ ) s1(rI222 s/ ) s1(r2 第94頁(yè)/共176頁(yè)9.4 等效

23、電路及相量圖參數(shù)目的：找出定轉(zhuǎn)子各量間的電的聯(lián)系。 思路：頻率折算，旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子=靜止轉(zhuǎn)子 繞組折算，靜止轉(zhuǎn)子=等效轉(zhuǎn)子革命成功分了兩步走。第95頁(yè)/共176頁(yè)9.4.1 頻率折算 目的：目的：為了簡(jiǎn)化計(jì)算，便于導(dǎo)出統(tǒng)一的等效電路。為了簡(jiǎn)化計(jì)算，便于導(dǎo)出統(tǒng)一的等效電路。方法：方法：用一個(gè)靜止的轉(zhuǎn)子來(lái)代替旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子用一個(gè)靜止的轉(zhuǎn)子來(lái)代替旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子 。條件：條件：折算前后磁動(dòng)勢(shì)折算前后磁動(dòng)勢(shì)F2不變；不變；折算前后折算前后 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子的各種功率不變。子的各種功率不變。第96頁(yè)/共176頁(yè)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子各物理量(f2)靜止轉(zhuǎn)子各物理量(f1)I2sE2sR2X2sI2E2R2X2第97頁(yè)/共176頁(yè)9.4.2 繞

24、組折算目的：目的：為了簡(jiǎn)化計(jì)算，便于導(dǎo)出統(tǒng)一的等效電路。為了簡(jiǎn)化計(jì)算，便于導(dǎo)出統(tǒng)一的等效電路。方法：方法：把轉(zhuǎn)子繞組折算到定子側(cè)。用一個(gè)相數(shù)為把轉(zhuǎn)子繞組折算到定子側(cè)。用一個(gè)相數(shù)為m1、匝數(shù)為、匝數(shù)為N1、繞組系數(shù)為、繞組系數(shù)為kW1(與定子相同的與定子相同的)的的等效轉(zhuǎn)子繞組來(lái)替代原來(lái)的轉(zhuǎn)子繞組等效轉(zhuǎn)子繞組來(lái)替代原來(lái)的轉(zhuǎn)子繞組。條件：條件：折算前后磁動(dòng)勢(shì)折算前后磁動(dòng)勢(shì)F2不變；不變；折算前后折算前后 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子的各種功率不變。子的各種功率不變。第98頁(yè)/共176頁(yè) 對(duì)異步機(jī)進(jìn)行了頻率歸算后，因定轉(zhuǎn)子頻率不同而發(fā)生的問(wèn)題解決了，但還不能把定轉(zhuǎn)子電路聯(lián)系起來(lái)，因 所以還要象變壓器的處理方法一樣，進(jìn)行繞

25、組歸算，才能得出兩個(gè)電路有電的聯(lián)系的等效電路。所謂繞組的歸算，就是人為的用一個(gè)相數(shù)，匝數(shù)以及繞組系數(shù)和定子一樣的繞組去代替原來(lái)的轉(zhuǎn)子繞組，在折算中必須保證歸算前后轉(zhuǎn)子的電磁效應(yīng)不變。21EE第99頁(yè)/共176頁(yè)由轉(zhuǎn)子磁勢(shì)不變 2222211229 . 029 . 0IpKNmIpKNmWW得出歸算后轉(zhuǎn)子電流 2211122221IKIKNmKNmIiWW由電勢(shì)與匝數(shù)和繞組系數(shù)成正比 221122WWKNKNEE2222112EKEKNKNEeWW第100頁(yè)/共176頁(yè)1122111122111122122122221144. 444. 444. 4EKKeEEKEEKEKNKNKNKNKNfK

26、NfKNfEeeeWWWWmWmWmW E1和E2是等電位點(diǎn)，就可以將定轉(zhuǎn)子電路連接起來(lái)。 第101頁(yè)/共176頁(yè)1 電流的折算：除以Ki2 電勢(shì)的折算：乘以Ke3 阻抗的折算：乘以Ke Ki第102頁(yè)/共176頁(yè)轉(zhuǎn)子各物理量的折算折算后的方程式組第103頁(yè)/共176頁(yè)各參數(shù)均為每相值！ 必考！第104頁(yè)/共176頁(yè)11111 2222 1m2121mmmmmU= - E+ I(r + jx)0 = E - I (r /s+ jx)I= I+ (- I )E= E - E= IZ= I(r+ jx)第105頁(yè)/共176頁(yè)相量圖ImI1-I2 m 1E2=E1I2r2(1-s)/sI2r2jI2

27、x2I2 2-E1I1r1jI1x1U1第106頁(yè)/共176頁(yè) 等效電路及簡(jiǎn)化 計(jì)算電機(jī)電流、功率、功率因數(shù)、效率及轉(zhuǎn)矩 等效電路包含六個(gè)參數(shù)，可由空載和短路試驗(yàn)求得第107頁(yè)/共176頁(yè) 為簡(jiǎn)化計(jì)算，可將T形等效電路進(jìn)行簡(jiǎn)化 由于異步機(jī)激磁電流相對(duì)較大，簡(jiǎn)化與變壓器略有不同第108頁(yè)/共176頁(yè) 修正系數(shù): 異步電機(jī)中， )jxr/()jxr (1Z/Z1cmm11m11 mm11xr ,xr mxxc/111第109頁(yè)/共176頁(yè) 轉(zhuǎn)子電流 r1x1c1r2c1x2-I2c1r2(1-s)/sU1求轉(zhuǎn)子電流的較準(zhǔn)確近似電路求轉(zhuǎn)子電流的較準(zhǔn)確近似電路)()/(21121112xcxjsrcr

28、UI第110頁(yè)/共176頁(yè)定子電流)c/I(I)c/I()xx( j)rr(UZcZUZZIU)I(II12m12m1m112111m1112m1 第111頁(yè)/共176頁(yè)求定子電流的較準(zhǔn)確近似等效電路求定子電流的較準(zhǔn)確近似等效電路U1c1r1c1x1c12r2c12x2-I2/c1c12r2(1-s)/sr1+rmx1+xmImI1第112頁(yè)/共176頁(yè)異步電動(dòng)機(jī)的簡(jiǎn)化等效電路異步電動(dòng)機(jī)的簡(jiǎn)化等效電路U1r1x1r2x2-I2r2(1-s)/sr1+rmx1+xmImI1容量較大的電機(jī)， 1c,xx1m1 第113頁(yè)/共176頁(yè)9.5 功率、轉(zhuǎn)矩平衡方程(重點(diǎn))l 輸入到三相異步機(jī)的電功率輸入

29、到三相異步機(jī)的電功率1111P =3U I cosU1，I1：定子繞組的每相值：定子繞組的每相值1： U1，I1間的夾角間的夾角第114頁(yè)/共176頁(yè)l 輸入功率的一小部分轉(zhuǎn)化為定子銅耗輸入功率的一小部分轉(zhuǎn)化為定子銅耗12cu11p=3I Rl 輸入功率的一小部分轉(zhuǎn)化為定子鐵心輸入功率的一小部分轉(zhuǎn)化為定子鐵心 損耗，忽略轉(zhuǎn)子鐵心損耗損耗，忽略轉(zhuǎn)子鐵心損耗2Femmp=3I R第115頁(yè)/共176頁(yè)l 輸入功率扣除定子銅耗和定子鐵耗后，輸入功率扣除定子銅耗和定子鐵耗后， 其余部分是經(jīng)由氣隙，傳遞到轉(zhuǎn)子的功其余部分是經(jīng)由氣隙，傳遞到轉(zhuǎn)子的功 率，稱為電磁功率。率，稱為電磁功率。M1cu1Fe222

30、 222P =P -p-p=3E I cosR=3Is第116頁(yè)/共176頁(yè)l 輸入到轉(zhuǎn)子的電磁功率有一部分轉(zhuǎn)化為輸入到轉(zhuǎn)子的電磁功率有一部分轉(zhuǎn)化為 轉(zhuǎn)子銅耗。轉(zhuǎn)子銅耗。2 2Cu22p=3I Rl電磁功率扣除轉(zhuǎn)子銅耗后轉(zhuǎn)化為模擬電電磁功率扣除轉(zhuǎn)子銅耗后轉(zhuǎn)化為模擬電 阻功率。阻功率。2 221-sp =3I Rs第117頁(yè)/共176頁(yè)l 模擬電阻功率扣除機(jī)械損耗和附加損耗模擬電阻功率扣除機(jī)械損耗和附加損耗 得到電機(jī)軸上輸出機(jī)械功率得到電機(jī)軸上輸出機(jī)械功率P2。2mP =P -p -pl 轉(zhuǎn)子銅耗與電磁功率關(guān)系。（轉(zhuǎn)子銅耗與電磁功率關(guān)系。（重要重要） 2cu222 2M22p3I R= sP3I

31、 R /s第118頁(yè)/共176頁(yè)U1r1x1r2x2I2r2(1-s)/srmxmImI1pCu1pFePpCu2PM異步電動(dòng)機(jī)的各種損耗異步電動(dòng)機(jī)的各種損耗第119頁(yè)/共176頁(yè)異步電動(dòng)機(jī)的異步電動(dòng)機(jī)的功率流程圖（重要）功率流程圖（重要）P1pCu1PMpFepCu2padP2pmechP第120頁(yè)/共176頁(yè) Fe1Cu1MppPP MCu2P =P -p2mecadP =P -p-padmecFe2Cu1CupppppP M2CusPp MP =(1-s)P2M1221222P =m I r /s=m E I cos第121頁(yè)/共176頁(yè)名稱符號(hào)計(jì)算公式輸入電功率P1P1=m1U1I1c

32、os1定子繞組銅耗pCu1pCu1 =m1I12R1鐵耗pFepFe=m1I02Rm在正常運(yùn)行時(shí)異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)子電流頻率很低(0.52)Hz，故轉(zhuǎn)子鐵耗可以忽略，因此電動(dòng)機(jī)鐵耗只有定子鐵耗電磁功率PemPem=P1-pCu1-pFe =pCu2+Pmec=m2I22R2s借助于氣隙中旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)由定子傳遞給轉(zhuǎn)子的功率轉(zhuǎn)子繞組銅耗pCu1pCu2=m2I22R2總機(jī)械損耗PmecPmec=m2I22R2(1-s)s機(jī)械損耗pmec包括軸承摩擦損耗和通風(fēng)損耗，主要與轉(zhuǎn)速有關(guān)附加損耗pad難準(zhǔn)確計(jì)算，通常估算約為電機(jī)額定功率的0.5%1%。輸出機(jī)械功率P2轉(zhuǎn)子軸上輸出的機(jī)械功率異步電動(dòng)

33、機(jī)的功率對(duì)照表異步電動(dòng)機(jī)的功率對(duì)照表第122頁(yè)/共176頁(yè) 轉(zhuǎn)矩平衡式 負(fù)載轉(zhuǎn)矩： 電磁轉(zhuǎn)矩： 機(jī)械損耗轉(zhuǎn)矩： 附加轉(zhuǎn)矩： 空載制動(dòng)轉(zhuǎn)矩： 0admec2TTTTTT /PT22T=P / /PTmecmec /PTadadadmec0TTT 第123頁(yè)/共176頁(yè)l 例例13.1 三相籠型異步機(jī)，三相籠型異步機(jī)，PN=4KW，U1N=380V，nN=1442 r/m，定子每相，定子每相312匝（三角形接線），匝（三角形接線），kW1=0.96，R1=4.47，X1=6.7 ，Xm=188 ， Rm=11.9，轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子26槽，槽，R2=0.0000769X2=0.000238 。假設(shè)。假設(shè)p

34、m+p=80W，求額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行時(shí)，求額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行時(shí)定子相電流、功率因數(shù)、輸入功率、輸出功率以及效率。定子相電流、功率因數(shù)、輸入功率、輸出功率以及效率。解：轉(zhuǎn)子參數(shù)折算到定子繞組，電壓電流比分別為：解：轉(zhuǎn)子參數(shù)折算到定子繞組，電壓電流比分別為：11223120.96599.040.5 1WeWN kkN k第124頁(yè)/共176頁(yè)11122233120.9669.12260.5 1WiWm N kkm N k電阻和漏抗折算為：223.1841iiRk k R（）229.8545iiXk k X（）第125頁(yè)/共176頁(yè)畫出等效電路：1）求定子電流I1：選擇定子相電壓為參考相量01U3800第126

35、頁(yè)/共176頁(yè)111ZR +jX=4.47+j6.70 ()定子阻抗：轉(zhuǎn)子阻抗：222RZ+jX=82.49+j9.8545 ()s勵(lì)磁阻抗：mmmZR +jX =11.9+j118 ()第127頁(yè)/共176頁(yè)定子相電流為：0112m12mUI =4.833-31.439 (A)Z ZZZ +Z2）求功率因數(shù)01cos=cos31.439 =0.8532第128頁(yè)/共176頁(yè)轉(zhuǎn)子電流折算值：20m12mZ-I =I4.1536-9.53 (A)Z +Z勵(lì)磁電流：20m1I =I +I =1.8337-89.134 (A)第129頁(yè)/共176頁(yè)3）輸入功率：.()1111P =3U I cos4

36、 7014 kW4）輸出功率：2cu111 2cu2222Femm21p=3I R =313.31 (W)p = 3I R =164.8 (W)p=3I R =120.04 (W)P =P -p=4.0233 (kW)第130頁(yè)/共176頁(yè)5）效率：21P=85.577%P與近似等效電路的對(duì)比略。第131頁(yè)/共176頁(yè)9.6 電磁轉(zhuǎn)矩和機(jī)械特性9.6.1 電磁轉(zhuǎn)矩 異步電機(jī)作為一類廣泛使用的原動(dòng)機(jī)，其轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速特性是電機(jī)選用時(shí)的重要因素。特點(diǎn)：公式繁雜要求：看看公式的來(lái)龍去脈，記住重點(diǎn)第132頁(yè)/共176頁(yè) 2 222221M1RR3I(1-s)3I(1-s)PssT =2n2n(1-s)606

37、0P=1：旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)機(jī)械角速度，與n1對(duì)應(yīng)11112n60f2f2 =x=(rad/s)6060pp：轉(zhuǎn)子機(jī)械角速度，與n對(duì)應(yīng)第133頁(yè)/共176頁(yè)11W1122M222111M1223X4.44f N kI cosP3E I cosT =2f /p= CI cosCM：轉(zhuǎn)矩常數(shù)2 ：轉(zhuǎn)子回路功率因數(shù)第134頁(yè)/共176頁(yè)轉(zhuǎn)矩公式的物理意義：異步電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩和主磁通、轉(zhuǎn)子電流的有功分量成正比。用近似等效電路進(jìn)行簡(jiǎn)化計(jì)算，可得到：13122121222112222211UI =R(R +) +(X +X )sRUs=R(R +) +(X +X )sT第135頁(yè)/共176頁(yè)9.6.2 機(jī)械特性電動(dòng)

38、機(jī)狀態(tài)電動(dòng)機(jī)狀態(tài)發(fā)電機(jī)狀態(tài)發(fā)電機(jī)狀態(tài)電磁制動(dòng)狀態(tài)電磁制動(dòng)狀態(tài)sTstT異步電機(jī)的異步電機(jī)的T Ts s曲線曲線-+01第136頁(yè)/共176頁(yè)1 1 啟動(dòng)點(diǎn)啟動(dòng)點(diǎn): n=0,s=1: n=0,s=12 2 額定工作點(diǎn)額定工作點(diǎn): : n nN N, ,s sN N3 3 三種工作狀態(tài)：電動(dòng)、發(fā)電、制動(dòng)三種工作狀態(tài)：電動(dòng)、發(fā)電、制動(dòng)4 4 最大轉(zhuǎn)矩點(diǎn)最大轉(zhuǎn)矩點(diǎn):T:Tmaxmax，s sm m第137頁(yè)/共176頁(yè) T-S曲線規(guī)律的解釋11112ZIUEE 222222E I =(R /s) +X222222R /scos=(R /s) +X第138頁(yè)/共176頁(yè)理想空載時(shí): n=n1，s=0，I

39、2=0，T=0略有下降。略有下降。增大，增大，增大，增大，成正比增長(zhǎng)。成正比增長(zhǎng)。近似與近似與。下降，但下降不大，下降，但下降不大，增大，增大，隨隨轉(zhuǎn)子阻抗主要決定于轉(zhuǎn)子阻抗主要決定于很小時(shí)，很小時(shí)，負(fù)載時(shí)：負(fù)載時(shí)：2122222221EIIs I1coscoss, s/ r, x rsnn 第139頁(yè)/共176頁(yè) s增大到一定程度，r2/s變小，轉(zhuǎn)子阻抗僅略有變化，I2增長(zhǎng)變慢，但 會(huì)急劇下降。轉(zhuǎn)子電流雖大，但有功分量減小， 電磁轉(zhuǎn)矩隨s增大而減小。2cos第140頁(yè)/共176頁(yè)01234500.511.52TI2E2cos 2nn1cos 2E2TI2電磁轉(zhuǎn)矩的變化規(guī)律電磁轉(zhuǎn)矩的變化規(guī)律第

40、141頁(yè)/共176頁(yè) 9.6.3 最大轉(zhuǎn)矩 最大轉(zhuǎn)矩時(shí)的轉(zhuǎn)差率 0ds/dT 2dT/d(R /s)=02m22112Rs = R+(X +X )21max22111112U1T= 2 R +R+(X +X ) 第142頁(yè)/共176頁(yè) 最大轉(zhuǎn)矩的結(jié)論： 電動(dòng)機(jī)取正號(hào)，發(fā)電機(jī)取負(fù)號(hào) 電源的頻率和電機(jī)參數(shù)不變時(shí)， 與電源電壓的平方成正比 電源電壓和頻率一定時(shí)， 與定轉(zhuǎn)子漏抗成反比 最大轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)子電阻無(wú)關(guān)，但臨界轉(zhuǎn)差率與轉(zhuǎn)子電阻成正比。m axTmaxT第143頁(yè)/共176頁(yè)0s1.00.2r2r2r2r2Tr2r2 r2 r2轉(zhuǎn)子電阻對(duì)轉(zhuǎn)子電阻對(duì)T-sT-s曲線的影響曲線的影響第

41、144頁(yè)/共176頁(yè) 穩(wěn)態(tài)運(yùn)行范圍和過(guò)載能力 電機(jī)轉(zhuǎn)矩平衡方程 ，電機(jī)加速 ，電機(jī)減速 ，電機(jī)保持轉(zhuǎn)速不變，穩(wěn)定平衡狀態(tài)dtdJTTTJL LTT LTT LTT 第145頁(yè)/共176頁(yè) 穩(wěn)定運(yùn)行與不穩(wěn)定運(yùn)行 穩(wěn)定運(yùn)行：擾動(dòng)消除后電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速恢復(fù)到原有的狀態(tài) 是臨界運(yùn)行狀態(tài) 時(shí)，穩(wěn)定運(yùn)行 時(shí)，不穩(wěn)定運(yùn)行kss kss0 kss 第146頁(yè)/共176頁(yè)TskbaaaT=f(s)TL=f(s)sasb0s01s穩(wěn)定運(yùn)行區(qū)穩(wěn)定運(yùn)行區(qū)穩(wěn)定運(yùn)行與不穩(wěn)定運(yùn)行穩(wěn)定運(yùn)行與不穩(wěn)定運(yùn)行第147頁(yè)/共176頁(yè) 過(guò)載能力 定義：最大轉(zhuǎn)矩和額定轉(zhuǎn)矩之比 用Km表示 普通電機(jī)，Km1.82.5; 特殊要求的電機(jī)，Km=2.

42、83.0NmaxmT/TK 第148頁(yè)/共176頁(yè) 9.6.4 啟動(dòng)電流和啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩2121st2212122st221121UI =(R +R ) +(X +X )3U R1T = (R +R ) +(X +X )S=1 代入電流轉(zhuǎn)矩公式第149頁(yè)/共176頁(yè)相關(guān)結(jié)論：1 啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩和電壓平方成正比2 總漏抗越大啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩越小3 繞線式電機(jī)可轉(zhuǎn)子回路外串電阻增加 啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩第150頁(yè)/共176頁(yè)l 例例13.2 有一臺(tái)異步電動(dòng)機(jī)，有一臺(tái)異步電動(dòng)機(jī)，PN=4kW，2p=4，U1N=380V（定子繞組（定子繞組接法接法），）， R1=4.7， X1=6.7 ， Rm=11.9， Xm=188，R2=3.

43、18 ， X2=9.85 。試求：。試求： 1）n=1442r/min時(shí)電磁轉(zhuǎn)矩大?。粫r(shí)電磁轉(zhuǎn)矩大?。?2）最大轉(zhuǎn)矩；）最大轉(zhuǎn)矩； 3）啟動(dòng)電流和啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。）啟動(dòng)電流和啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。第151頁(yè)/共176頁(yè)解：解：1）n=1442r/min 時(shí)的轉(zhuǎn)差率時(shí)的轉(zhuǎn)差率()11221N2221112222n -n1500-1442s=0.038667n1500R3U1sT=R(R +) +(x +x )s3.183X380 X10.038337=X215003.18(4.7+) +(6.7+9.85)600.0.8337= 28.957N m第152頁(yè)/共176頁(yè)2）最大轉(zhuǎn)矩）最大轉(zhuǎn)矩()21Nmax221

44、11122223U1T=2RR +(x +x ) 13X380=X215002X4.7+ 4.7 +(6.7+9.85) 60= 62.952N m第153頁(yè)/共176頁(yè)3）啟動(dòng)電流）啟動(dòng)電流1Nst22121222UI =(R +R ) +(x +x )380=(4.7+3.18) +(6.7+9.85)= 20.731 (A)第154頁(yè)/共176頁(yè)()21N222112122223U R1T= (R +R ) +(x +x )13X380 X3.18=X21500(4.7+3.18) +(6.7+9.85)60= 26.101N m3）啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩）啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩第155頁(yè)/共176頁(yè) 9.6.5

45、轉(zhuǎn)矩的實(shí)用公式（超綱，僅供自學(xué)） 曲曲線線求求得得電電磁磁轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩矩代代入入公公式式求求求求由由求求最最大大轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩矩和和由由求求和和由由sTsn/)nn(snTkTkT60/nN2PTnPk1N1NNNmmaxmNNNNN 第156頁(yè)/共176頁(yè)9.7 工作特性轉(zhuǎn)速特性（轉(zhuǎn)差率特性） 空載轉(zhuǎn)速接近同步速 硬特性：隨負(fù)載的增大，為維持轉(zhuǎn)矩平衡需較大電磁轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)差率隨著增大，但變化不大，轉(zhuǎn)速變化也很小第157頁(yè)/共176頁(yè))(2Pfs emcuPps22cupemcusPp22221222122cosIEmPRImpIemcu sP2 空載時(shí)，P2=0, I20, 0 , , s0, nn1負(fù)載時(shí)，

46、負(fù)載電流增加， 所以 一般s(0.01 0.05) n=f(p2)是一條下降曲線。第158頁(yè)/共176頁(yè) 負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性 正常運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)速變化不大，負(fù)載轉(zhuǎn)矩與輸出功率近似為一直線 定子電流特性 隨著負(fù)載增加I2增加，I1也增大60/n2PT22 ) I(II2m1 第159頁(yè)/共176頁(yè)異異步步電電動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)的的工工作作特特性性0.20.4 0.6 0.8 1.0 1.2nT2I1cosP2第160頁(yè)/共176頁(yè) 功率因數(shù)特性 輕載時(shí)， 很小， 很小， ，轉(zhuǎn)子電流主要是有功分量，隨著負(fù)載的增大，定子電流的增長(zhǎng)主要是有功分量的增加， 迅速增大22cos12coss第161頁(yè)/共176頁(yè) 負(fù)載增大到一定程度時(shí)， 增大， 也隨之增大，轉(zhuǎn)子電流的無(wú)功分量增加較快，定子無(wú)功電流隨之增大， 減小。 一般在等于或低于額定負(fù)載時(shí)有最大功率因數(shù)2s1cos第162頁(yè)/共