第五章電動(dòng)機(jī)

1、籠型異步交流電動(dòng)機(jī)授課內(nèi)容：籠型異步交流電動(dòng)機(jī)授課內(nèi)容： 機(jī)座：鑄鋼或鑄鐵機(jī)座：鑄鋼或鑄鐵 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子: 在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用下，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)或電在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用下，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)或電流。流?；\型轉(zhuǎn)子籠型轉(zhuǎn)子鐵心：鐵心：由外周有槽的硅鋼片疊成。由外周有槽的硅鋼片疊成。 (1)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子 鐵芯槽內(nèi)放銅條，端鐵芯槽內(nèi)放銅條，端 部用短路環(huán)形成一體部用短路環(huán)形成一體, 或鑄鋁形成轉(zhuǎn)子繞組?；蜩T鋁形成轉(zhuǎn)子繞組。(2) 繞線型轉(zhuǎn)子繞線型轉(zhuǎn)子 同定子繞組一樣，也分為三相，并且接成星形。同定子繞組一樣，也分為三相，并且接成星形。籠型籠型繞線型繞線型 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、工作可靠；不能人為改結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、工作可靠

2、；不能人為改變電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性。變電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性。 結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格較貴、維護(hù)工作量大；轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格較貴、維護(hù)工作量大；轉(zhuǎn)子外加電阻可人為改變電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性。外加電阻可人為改變電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性。 120sin120sinsinm3m2m1tIitIitIi 2i U1 U2 V1 V2W1W21i3i3i1i2iitmIoU1V2W1V1W2U20n規(guī)定規(guī)定 i : “+” 首端流入，尾端流出。首端流入，尾端流出。 i : “” 尾端流入，首端流出。尾端流入，首端流出。 ()電流出電流出( )電流入電流入i3i1i2it mIoU1U2V2W1V1W2U1U2V2W1V1W2U1U2V

3、2W1V1W2NS0 t 60t 合成磁場(chǎng)方向向下合成磁場(chǎng)方向向下 合成磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)合成磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)600n60 90t 合成磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)合成磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)90600動(dòng)畫動(dòng)畫3i2i1ii tmIoSNSNAU1U2W2V1W1V2AU1U2W2V1W1V2分析可知：三相電流產(chǎn)生的合成磁場(chǎng)是一旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)分析可知：三相電流產(chǎn)生的合成磁場(chǎng)是一旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng) 即：即：一個(gè)電流周期，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在空間轉(zhuǎn)過一個(gè)電流周期，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在空間轉(zhuǎn)過3602. .結(jié)論：結(jié)論： 任意調(diào)換兩根任意調(diào)換兩根電源進(jìn)線，則旋轉(zhuǎn)電源進(jìn)線，則旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)反轉(zhuǎn)。磁場(chǎng)反轉(zhuǎn)。0t 60t 任意調(diào)換兩根電源進(jìn)線任意調(diào)換兩根電源進(jìn)線(電路如圖電路如圖)3i U1 U2

4、W1W2V1V21i2i3i2i1i0mIi tomINSNS0t 3. .旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的極對(duì)數(shù)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的極對(duì)數(shù)P 當(dāng)三相定子繞組按當(dāng)三相定子繞組按圖示排列時(shí)，產(chǎn)生一對(duì)圖示排列時(shí)，產(chǎn)生一對(duì)磁極的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，即：磁極的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，即：1p3i2i1ioimI tU1U2V2W1V1W2NS2i U1 U2 V1 V2W1W21i3i 若定子每相繞組由兩個(gè)線圈串聯(lián)若定子每相繞組由兩個(gè)線圈串聯(lián) ，繞組的始端，繞組的始端之間互差之間互差60，將形成，將形成兩對(duì)磁極的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。兩對(duì)磁極的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。W1U1V1W1V11i2i3iU2U2U1V2V2W2W21U2U 2U2W 1W1V2V1V 2V 1U 1W

5、2W極對(duì)數(shù)極對(duì)數(shù)2p旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁極對(duì)數(shù)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁極對(duì)數(shù)與三相繞組的排列有關(guān)與三相繞組的排列有關(guān)2i3i1iimIt ONSNS1U2U 2U2W 1W1V2V1V 2V 1U 1W 2WW1U1V1W1V11i3i3iU2U2U1V2V2W2W2分分）轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) /( 6010fn 工頻：工頻：Hz501 f分分）轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) /( 30000 np=1時(shí)時(shí)NSU1V1W2U2W1V2NSU1V1W2U2W1V2NSU1V1W2U2W1V22i3i1iimIt ONSNS1U2U 2U2W 1W1V2V1V 2V 1U 1W 2WNSSN1U2U 2U2W 1W1V2V1V 2V 1U 1W 2W0t 6

6、0tp=2時(shí)時(shí)2i3i1iit mI0分分）轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/( 150026010 fn0n30)/( 6010分分轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)pfn 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速n0與頻率與頻率f1和極對(duì)數(shù)和極對(duì)數(shù)p有關(guān)。有關(guān)。2p180分）轉(zhuǎn)/( 50011p360分）轉(zhuǎn)/( 0003極對(duì)數(shù)極對(duì)數(shù)每個(gè)電流周期每個(gè)電流周期磁場(chǎng)轉(zhuǎn)過的空間角度磁場(chǎng)轉(zhuǎn)過的空間角度同步轉(zhuǎn)速同步轉(zhuǎn)速Hz)50(1 f3p120分）轉(zhuǎn)/( 00014p分分）轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/( 75090U1U2V2W1V1W2分分）轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/( 6010pfn BlvBliFvF0nNS 5. 2. 3 轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)差率 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步轉(zhuǎn)速和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速之差與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步轉(zhuǎn)速和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)

7、子轉(zhuǎn)速之差與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步轉(zhuǎn)速之比稱為旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步轉(zhuǎn)速之比稱為轉(zhuǎn)差率。轉(zhuǎn)差率。 由前面分析可知，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)由前面分析可知，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)的方向一致，但轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的方向一致，但轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 n 不可能達(dá)到與旋轉(zhuǎn)不可能達(dá)到與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速相等，即磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速相等，即0nn 異步電動(dòng)機(jī)異步電動(dòng)機(jī)如果如果:0nn 無轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)和轉(zhuǎn)子電流無轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)和轉(zhuǎn)子電流 轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)間沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，磁通不切轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)間沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，磁通不切 割轉(zhuǎn)子導(dǎo)條割轉(zhuǎn)子導(dǎo)條無轉(zhuǎn)矩?zé)o轉(zhuǎn)矩因此，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速間必須要有差別。因此，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速間必須要有差別。%s)91( 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速

8、亦可由轉(zhuǎn)差率求得轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速亦可由轉(zhuǎn)差率求得0)(1nns %10000 nnns 例例1 1：一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，其額定轉(zhuǎn)速一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，其額定轉(zhuǎn)速 n= =975 r/min，電源頻率，電源頻率 f1 1= =50 Hz。試求電動(dòng)機(jī)的。試求電動(dòng)機(jī)的極對(duì)數(shù)和額定負(fù)載下的轉(zhuǎn)差率。極對(duì)數(shù)和額定負(fù)載下的轉(zhuǎn)差率。解：解：根據(jù)異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同步轉(zhuǎn)根據(jù)異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同步轉(zhuǎn)速的關(guān)系可知：速的關(guān)系可知：n0=1000 r/min , 2.5%100%10009751000%10000 nnns變壓器：變壓器： 變化變化 eU1 E1= 4.44 f N1 E2= 4.44 f

9、N2 11 444Nf.U i1u1e1e 1e2e 2i2+f1f2異步電動(dòng)機(jī)：異步電動(dòng)機(jī)：旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割導(dǎo)體旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割導(dǎo)體 e， U1 E1= 4.44 f 1N1 每極磁通每極磁通111444Nf.U 1U 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與定子導(dǎo)體間的相對(duì)速度為旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與定子導(dǎo)體間的相對(duì)速度為 n0 ，所以，所以16001pnf 感應(yīng)電勢(shì)的頻率與磁場(chǎng)和導(dǎo)體間的相對(duì)速度有關(guān)感應(yīng)電勢(shì)的頻率與磁場(chǎng)和導(dǎo)體間的相對(duì)速度有關(guān)f 1= 電源頻率電源頻率 f定子導(dǎo)體與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)間的相對(duì)速度固定，而轉(zhuǎn)子定子導(dǎo)體與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)間的相對(duì)速度固定，而轉(zhuǎn)子導(dǎo)體與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)間的相對(duì)速度隨轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速不同而導(dǎo)體與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)間的相對(duì)速度隨轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速不同

10、而變化變化 定子感應(yīng)電勢(shì)頻率定子感應(yīng)電勢(shì)頻率 f 1 轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢(shì)頻率轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢(shì)頻率 f 2 1000026060fspnnnnpnnf 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割定子導(dǎo)體和轉(zhuǎn)子導(dǎo)體的速度不同旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割定子導(dǎo)體和轉(zhuǎn)子導(dǎo)體的速度不同 E20= 4.44 f 1N2 即即E2= s E20 2122222LfsLfX X20= 2 f1L 2即即X2= sX20 222222XREI 2202220)(sXRsE )(0002nnIs 2202220max21XREIs 220222222222)( cossXRRXRR 202SXRs 很很小小時(shí)時(shí)1cos2 202XRss 較較大大時(shí)時(shí)s1cos2 22

11、02220222222)( XREXREIss 2202222)(cosXRRs 變變化化曲曲線線隨隨、SI cos22 )(2 Isn)cos(2 sn 結(jié)論：結(jié)論：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn) 子電路中的各量均與轉(zhuǎn)子電路中的各量均與轉(zhuǎn) 差率差率 s有關(guān)，即與轉(zhuǎn)速有關(guān)，即與轉(zhuǎn)速 n有關(guān)。有關(guān)。I2cos 2s1I2,2cos O22Tcos IKT 常數(shù)，與電常數(shù)，與電機(jī)結(jié)構(gòu)有關(guān)機(jī)結(jié)構(gòu)有關(guān)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)每極磁通每極磁通轉(zhuǎn)子電流轉(zhuǎn)子電流轉(zhuǎn)子電路的轉(zhuǎn)子電路的功率因數(shù)功率因數(shù)ilBF 22cos, , IT 21220222)(UsXRsRKT 22 cos IKTT 22022202)( XR

12、EIss 2202222)(cosXRRs mNfU11144.4 由前面分析知：由前面分析知：21220222)(UsXRsRKT 21U型型maxTmSNSOTS曲曲線線)(sfT 曲曲線線)(Tfn 根據(jù)轉(zhuǎn)矩公式根據(jù)轉(zhuǎn)矩公式22022212)(sXRUsRKT 得特性曲線：得特性曲線：NnmaxTstTOnTNT0nstT1NTNnNT)/()(9550NNN分分轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)千千瓦瓦nPT OnT0n(N m) 如某普通機(jī)床的主軸電機(jī)如某普通機(jī)床的主軸電機(jī)(Y132M-4型型) 的額定功的額定功率為率為7.5kw, 額定轉(zhuǎn)速為額定轉(zhuǎn)速為1440r/min, 則額定轉(zhuǎn)矩為則額定轉(zhuǎn)矩為nPnPT95

13、50602 m.N7 .4914405 .795509550NNN nPT21220222UsXRsRKT)(2021max2XUKT 0dd ST令：令：求得求得202mXRss 臨界轉(zhuǎn)差率臨界轉(zhuǎn)差率On0nTmax將將sm代入轉(zhuǎn)矩公式，可得代入轉(zhuǎn)矩公式，可得 max121max, )1(TUUT2021max2 XUKT NmaxTT 一般三相異步電動(dòng)機(jī)的過載系數(shù)為一般三相異步電動(dòng)機(jī)的過載系數(shù)為2 .28 .1 12 II(2) sm與與 R2 有關(guān)，有關(guān)， R2 sm n 。繞線。繞線型型電電機(jī)改變轉(zhuǎn)子附加電阻機(jī)改變轉(zhuǎn)子附加電阻R 2 可實(shí)現(xiàn)調(diào)速?？蓪?shí)現(xiàn)調(diào)速。 22022212)(sXR

14、UsRKT 22022212stXRURKT 電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)矩。電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)矩。起動(dòng)時(shí)起動(dòng)時(shí)n= 0 時(shí)時(shí)，s =1 st121st, ) 1 (TUUT(2) Tst與與 R2 有關(guān)，有關(guān)， 適當(dāng)使適當(dāng)使 R2 Tst 。對(duì)繞線式型。對(duì)繞線式型 電機(jī)改變轉(zhuǎn)子附加電阻電機(jī)改變轉(zhuǎn)子附加電阻 R 2 , 可使可使Tst =Tmax 。體現(xiàn)了電動(dòng)機(jī)帶體現(xiàn)了電動(dòng)機(jī)帶載起動(dòng)的能力。載起動(dòng)的能力。 0nOnTNststTTK 起動(dòng)能力起動(dòng)能力T2 sT2 TT =T2n T T 2達(dá)到新的平衡達(dá)到新的平衡T20nnTOnU Tm U UTst 22022212stXRURKT 2021m2XUKT

15、202mXRs 0nNUT2nTOstTTOn0nR2 Tst n maxT2T22022212stXRURKT 2021m2XUKT 202mXRs 不同場(chǎng)合應(yīng)選用不不同場(chǎng)合應(yīng)選用不同的電機(jī)。如金屬切同的電機(jī)。如金屬切削，選硬特性電機(jī)；削，選硬特性電機(jī)；重載起動(dòng)則選軟特性重載起動(dòng)則選軟特性電機(jī)。電機(jī)。stTTOn0nR2 Tst n maxT2T5.5 三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)5. 5. 1 起動(dòng)性能起動(dòng)性能 起動(dòng)問題：起動(dòng)問題：起動(dòng)電流大，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩小。起動(dòng)電流大，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩小。 一般中小型籠型電機(jī)起動(dòng)電流為額定電流的一般中小型籠型電機(jī)起動(dòng)電流為額定電流的5 7 倍倍; 電動(dòng)機(jī)

16、的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的(1.02.2)倍。倍。大電流使電網(wǎng)電壓降低，影響鄰近負(fù)載的工作大電流使電網(wǎng)電壓降低，影響鄰近負(fù)載的工作頻繁起動(dòng)時(shí)造成熱量積累，使電機(jī)過熱頻繁起動(dòng)時(shí)造成熱量積累，使電機(jī)過熱后果：后果：原因：原因：起動(dòng)：起動(dòng)： n = 0，s =1, 接通電源。接通電源。起動(dòng)時(shí)起動(dòng)時(shí) ，n = 0，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割磁力線速度很大，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割磁力線速度很大，轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢(shì)轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢(shì)轉(zhuǎn)子電流轉(zhuǎn)子電流定子電流定子電流 二、三十千瓦以下的異步電動(dòng)機(jī)一般都采用二、三十千瓦以下的異步電動(dòng)機(jī)一般都采用直接起動(dòng)。直接起動(dòng)。星形星形-三角形三角形(Y ) 換接起動(dòng)換接起動(dòng)自耦降壓起

17、動(dòng)自耦降壓起動(dòng)(3) 轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)以下介紹降壓起動(dòng)和轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)。以下介紹降壓起動(dòng)和轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)。ZUIll3:Y 星星形形聯(lián)聯(lián)結(jié)結(jié)時(shí)時(shí)ZUIll3 三三角角形形聯(lián)聯(lián)結(jié)結(jié)時(shí)時(shí)：Z31Y llII31YlIZlU+U1U2V1V1W1W2 lIlU+ZU1U2V1V2W1W2L1L3L2FUU1V1U2V2W1W2W1L3V2U2L2V1W2L1U1動(dòng)觸點(diǎn)動(dòng)觸點(diǎn)Y動(dòng)觸點(diǎn)動(dòng)觸點(diǎn)靜觸點(diǎn)靜觸點(diǎn)L1L3L2FUU1V1U2V2W1W2W1L3V2U2L2V1W2L1U1UPU1+Ul+U2V1V2W1W2 工作工作L1L3L2FUU1V1U2V2W1W2W1L3V2U2L2V1W2L

18、1U1 lIlU+ZU1U2V1V2W1W2lUU31P (a) 僅適用于正常運(yùn)行為三角形聯(lián)結(jié)的電機(jī)。僅適用于正常運(yùn)行為三角形聯(lián)結(jié)的電機(jī)。 )(2StUT (b) Y 起動(dòng)起動(dòng) ststTIY 換接起動(dòng)適合于空載或輕載起動(dòng)的場(chǎng)合換接起動(dòng)適合于空載或輕載起動(dòng)的場(chǎng)合SYtst31TT ZlU+U1U2V1V1W1W2lU+ZU1U2V1V2W1W2L1L3L2FUQQ2 12220220)(st2IIRXREI滑環(huán)滑環(huán)電刷電刷定子定子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子起動(dòng)電阻起動(dòng)電阻 RstRstRstR2 Tst 22022212stXRURKT 22RR stTTOn0nmaxT2R2R stT M3M3A284923

19、0880380310453. (1)NNN3N2Ncos310 UPI 一臺(tái)一臺(tái)Y225M-4型的三相異步電型的三相異步電 動(dòng)機(jī)，定子動(dòng)機(jī)，定子繞組繞組型聯(lián)結(jié)，其額定數(shù)據(jù)為：型聯(lián)結(jié)，其額定數(shù)據(jù)為：P2N=45kW,nN=1480r/min，UN=380V， N=92.3%，cos N=0.88， Ist/IN=7.0, Tst/TN=1.9，Tmax/TN=2.2，求：，求： (2) 由由nN=1480r/min，可知，可知 p=2 （四極電動(dòng)機(jī)）（四極電動(dòng)機(jī)）minr 15000/n 013. 015001480150000N nnns (3)mN 429014804595509550NN2

20、N .nPTmN 9638429022)(NNmaxmax .TTTTmN 8551429091)(NNstst .TTTT 在在上例中上例中(1)如果負(fù)載轉(zhuǎn)矩為如果負(fù)載轉(zhuǎn)矩為 510.2Nm, 試試問在問在U=UN和和U =0.9UN兩種情況下電動(dòng)機(jī)能否起兩種情況下電動(dòng)機(jī)能否起動(dòng)？（動(dòng)？（2）采用）采用Y- 換接起動(dòng)時(shí)，求起動(dòng)電流和換接起動(dòng)時(shí)，求起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。 又當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的又當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的80%和和50%時(shí)，電動(dòng)機(jī)能否起動(dòng)？時(shí)，電動(dòng)機(jī)能否起動(dòng)？ (1) Tst = 551.8Nm 510.2 N. m mN2510mN 4478551902st .T (2

21、) Ist =7IN=7 84.2=589.4 AA519645983131st stY.II 在在U = 0.9UN 時(shí)時(shí)132329183%8042909183%80NstY .TT121459183%5042909183%50NstY .TT起動(dòng)起動(dòng)mN918385513131ststY .TT(3) 對(duì)對(duì)例例1中的電動(dòng)機(jī)采用自耦變壓器降壓起中的電動(dòng)機(jī)采用自耦變壓器降壓起動(dòng)動(dòng), 起動(dòng)時(shí)加到電動(dòng)機(jī)上的電壓為額定電壓的起動(dòng)時(shí)加到電動(dòng)機(jī)上的電壓為額定電壓的64%，求這時(shí)的線路起動(dòng)電流求這時(shí)的線路起動(dòng)電流 Ist 和電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst 。設(shè)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電壓為設(shè)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電

22、壓為U，電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)，電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流為電流為Ist stNst640640I.ZU.ZUI 依據(jù)變壓器的一次、二次側(cè)電壓電流關(guān)系，依據(jù)變壓器的一次、二次側(cè)電壓電流關(guān)系，可求得線路起動(dòng)電流可求得線路起動(dòng)電流Ist。64. 0Nstst UUIIA424145890.64 6406406406402st2ststst.I.I.I.I 2 UT 又又22Nstst640 .UUTT mN 226 8551640640 2st2st .T.Tst2stIxI st2stTxT pfsnsn106011 f=50HzM3 +變頻調(diào)速方法變頻調(diào)速方法恒轉(zhuǎn)距調(diào)速（恒轉(zhuǎn)距調(diào)速（f1f1N）變頻調(diào)速方法可實(shí)現(xiàn)

23、無級(jí)平滑調(diào)速變頻調(diào)速方法可實(shí)現(xiàn)無級(jí)平滑調(diào)速,調(diào)速性調(diào)速性能優(yōu)異，因而正獲得越來越廣泛的應(yīng)用。能優(yōu)異，因而正獲得越來越廣泛的應(yīng)用。U11U21U12U22iiP=2U11U12U21U22NNSSU11U21U12U22iiP=1 采用變極調(diào)速方法的電動(dòng)機(jī)稱作雙速電機(jī)，采用變極調(diào)速方法的電動(dòng)機(jī)稱作雙速電機(jī)，由于調(diào)速時(shí)其轉(zhuǎn)速呈跳躍性變化，因而只用在對(duì)由于調(diào)速時(shí)其轉(zhuǎn)速呈跳躍性變化，因而只用在對(duì)調(diào)速性能要求不高的場(chǎng)合，如銑床、鏜床、磨床調(diào)速性能要求不高的場(chǎng)合，如銑床、鏜床、磨床等機(jī)床上。等機(jī)床上。U11U12U21U22SNTn0no22RR2R2R( 變轉(zhuǎn)差率調(diào)速是繞線型電動(dòng)機(jī)特有的一種調(diào)變轉(zhuǎn)差率調(diào)

24、速是繞線型電動(dòng)機(jī)特有的一種調(diào)速方法。其優(yōu)點(diǎn)是調(diào)速平滑、設(shè)備簡(jiǎn)單投資少，速方法。其優(yōu)點(diǎn)是調(diào)速平滑、設(shè)備簡(jiǎn)單投資少，缺點(diǎn)是能耗較大。這種調(diào)速方式廣泛應(yīng)用于各種缺點(diǎn)是能耗較大。這種調(diào)速方式廣泛應(yīng)用于各種提升、起重設(shè)備中。提升、起重設(shè)備中。nnTLTLs sTs2R2Ro制動(dòng)方法制動(dòng)方法機(jī)械制動(dòng)機(jī)械制動(dòng)電氣制動(dòng)電氣制動(dòng)能耗制動(dòng)能耗制動(dòng)反接制動(dòng)反接制動(dòng)發(fā)電反饋制動(dòng)發(fā)電反饋制動(dòng) 在斷開三相電源的同時(shí)，給電動(dòng)機(jī)其中兩相在斷開三相電源的同時(shí)，給電動(dòng)機(jī)其中兩相繞組通入直流電流，直流電流形成的固定磁場(chǎng)與繞組通入直流電流，直流電流形成的固定磁場(chǎng)與旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子作用，產(chǎn)生了與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相反的旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子作用，產(chǎn)生了與轉(zhuǎn)子

25、旋轉(zhuǎn)方向相反的轉(zhuǎn)距（制動(dòng)轉(zhuǎn)距），使轉(zhuǎn)子迅速停止轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)距（制動(dòng)轉(zhuǎn)距），使轉(zhuǎn)子迅速停止轉(zhuǎn)動(dòng)。nF轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子T n0=0 停車時(shí)，將接入電動(dòng)機(jī)的三相電源線中的任意停車時(shí)，將接入電動(dòng)機(jī)的三相電源線中的任意兩相對(duì)調(diào)，使電動(dòng)機(jī)定子產(chǎn)生一個(gè)與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向兩相對(duì)調(diào)，使電動(dòng)機(jī)定子產(chǎn)生一個(gè)與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，從而獲得所需的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)相反的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，從而獲得所需的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子迅速停止轉(zhuǎn)動(dòng)。子迅速停止轉(zhuǎn)動(dòng)。 運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)制動(dòng)制動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)nFT n0 當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速大于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速時(shí)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速大于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速時(shí)，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)距作用方向發(fā)生變化，由旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)距作用方向發(fā)生

26、變化，由驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)距變?yōu)橹苿?dòng)轉(zhuǎn)距。電動(dòng)機(jī)進(jìn)入制動(dòng)狀態(tài)，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)距變?yōu)橹苿?dòng)轉(zhuǎn)距。電動(dòng)機(jī)進(jìn)入制動(dòng)狀態(tài)，同時(shí)將外力作用于轉(zhuǎn)子的能量轉(zhuǎn)換成電能回送給同時(shí)將外力作用于轉(zhuǎn)子的能量轉(zhuǎn)換成電能回送給電網(wǎng)。電網(wǎng)。nF轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子T n0n n0 磁極數(shù)磁極數(shù)( 極對(duì)數(shù)極對(duì)數(shù) p = 2 )例如：例如： Y 132 M4 用以表明電動(dòng)機(jī)的系列、幾何尺寸和極數(shù)。用以表明電動(dòng)機(jī)的系列、幾何尺寸和極數(shù)。機(jī)座長度代號(hào)機(jī)座長度代號(hào)機(jī)座中心高（機(jī)座中心高（mm）三相異步電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)教材表教材表8.8.1中列出了各種電動(dòng)機(jī)的系列代號(hào)。中列出了各種電動(dòng)機(jī)的系列代號(hào)。異步電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品名稱代號(hào)異步電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品名稱代號(hào)。通常。通常聯(lián)結(jié)聯(lián)結(jié)電

27、機(jī)容量電機(jī)容量Y3kW 聯(lián)聯(lián)結(jié)結(jié)電電機(jī)機(jī)容容量量 kW4U2U1W2V1V2W1W2U2V2V1W1U1接線盒接線盒W1V1W2V2接電源接電源W1V1W2V2接電源接電源例如：例如：380/220V、Y/ 是指線電壓為是指線電壓為 380V 時(shí)時(shí) 采用采用 Y聯(lián)結(jié)聯(lián)結(jié)；線電壓為；線電壓為 220V 時(shí)采用時(shí)采用 聯(lián)結(jié)聯(lián)結(jié)。 表示星形表示星形聯(lián)結(jié)聯(lián)結(jié)下電機(jī)的線電流為下電機(jī)的線電流為 6.73A；三角形；三角形聯(lián)結(jié)聯(lián)結(jié)下線電下線電流為流為 11.64A。兩種接法下相電流均為。兩種接法下相電流均為 6.73A。12PP cos3NN1IUP 鼠籠電機(jī)鼠籠電機(jī) =7293電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行時(shí)定子繞組的

28、電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行時(shí)定子繞組的額定功率是指電機(jī)在額定運(yùn)行時(shí)軸上輸出的機(jī)額定功率是指電機(jī)在額定運(yùn)行時(shí)軸上輸出的機(jī)械功率械功率 P2，它不等于從電源吸取的電功率，它不等于從電源吸取的電功率 P1。PN 三相異步電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)較低，在額定負(fù)載三相異步電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)較低，在額定負(fù)載時(shí)約為時(shí)約為 0.7 0.9?？蛰d時(shí)功率因數(shù)很低，只有?？蛰d時(shí)功率因數(shù)很低，只有 0.2 0.3。額定負(fù)載時(shí)，功率因數(shù)最高。額定負(fù)載時(shí)，功率因數(shù)最高。 電機(jī)在額定電壓、額定負(fù)載下運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)速。電機(jī)在額定電壓、額定負(fù)載下運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)速。P2cos O 0N0Nnnns 額額定定轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)差差率率指電機(jī)絕緣材料能夠承受的極限溫度等級(jí)，

29、分指電機(jī)絕緣材料能夠承受的極限溫度等級(jí)，分為為A、E、B、F、H五級(jí)，五級(jí)，A級(jí)最低級(jí)最低(105C)，H級(jí)最高級(jí)最高(180C)。 功率選得過大不經(jīng)濟(jì)，功率選得過小電動(dòng)機(jī)功率選得過大不經(jīng)濟(jì)，功率選得過小電動(dòng)機(jī)容易因過載而損壞。容易因過載而損壞。1. 對(duì)于連續(xù)運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)，所選功率應(yīng)等于或略對(duì)于連續(xù)運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)，所選功率應(yīng)等于或略大于生產(chǎn)機(jī)械的功率。大于生產(chǎn)機(jī)械的功率。2. 對(duì)于短時(shí)工作的電動(dòng)機(jī)，允許在運(yùn)行中有短暫對(duì)于短時(shí)工作的電動(dòng)機(jī)，允許在運(yùn)行中有短暫的過載，故所選功率可等于或略小于生產(chǎn)機(jī)械的過載，故所選功率可等于或略小于生產(chǎn)機(jī)械的功率。的功率。 一般應(yīng)用場(chǎng)合應(yīng)盡可能選用籠型電動(dòng)機(jī)。一般應(yīng)用

30、場(chǎng)合應(yīng)盡可能選用籠型電動(dòng)機(jī)。只有在需要調(diào)速、不能采用籠型電動(dòng)機(jī)的場(chǎng)只有在需要調(diào)速、不能采用籠型電動(dòng)機(jī)的場(chǎng)合才選用繞線型電動(dòng)機(jī)。合才選用繞線型電動(dòng)機(jī)。 根據(jù)工作環(huán)境的條件選擇不同的結(jié)構(gòu)型式，根據(jù)工作環(huán)境的條件選擇不同的結(jié)構(gòu)型式，如開啟式、防護(hù)式、封閉式電動(dòng)機(jī)。如開啟式、防護(hù)式、封閉式電動(dòng)機(jī)。 根據(jù)電動(dòng)機(jī)的類型、功率以及使用地點(diǎn)的電根據(jù)電動(dòng)機(jī)的類型、功率以及使用地點(diǎn)的電源電壓來決定。源電壓來決定。 Y系列籠型電動(dòng)機(jī)的額定電壓只有系列籠型電動(dòng)機(jī)的額定電壓只有380V一個(gè)一個(gè)等級(jí)。大功率電動(dòng)機(jī)才采用等級(jí)。大功率電動(dòng)機(jī)才采用3000V和和6000V。轉(zhuǎn)子一般用籠轉(zhuǎn)子一般用籠型型定子定子定子定子繞組繞組轉(zhuǎn)

31、子轉(zhuǎn)子AA NS 定子繞組產(chǎn)生的脈動(dòng)磁場(chǎng)定子繞組產(chǎn)生的脈動(dòng)磁場(chǎng) ，可用，可用正、反兩個(gè)正、反兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)合成來等效。即旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)合成來等效。即- + - m= + -=m21 t O + - - + + - 02 s121 ss合成轉(zhuǎn)矩合成轉(zhuǎn)矩s01 s22 s21 s1T起動(dòng)轉(zhuǎn)矩起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為零為零2T正正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)反反 .F鼠籠式轉(zhuǎn)子鼠籠式轉(zhuǎn)子導(dǎo)條及電流導(dǎo)條及電流AA型型iAABBA iBMtIi sinAmA )90sin(BmB tIi 正弦波形如圖所示。正弦波形如圖所示。iBiAmIit O 45t 0 t ABBAo0 t ABBA 90t 0 t ABBA兩相旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)兩相旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)動(dòng)畫動(dòng)畫450900iBiAmIit O 將開關(guān)將開關(guān)S合在位置合在位置1，電容，電容C與與B繞組串聯(lián)，電流繞組串聯(lián)，電流 iB較較iA超前近超前近90 ；當(dāng)；當(dāng)將將S切換到位置切換到位置2，電容，電容C與與A繞組串聯(lián)，電流繞組串聯(lián)，電流iA 較較iB 超超前近前近90 。這樣就改變了旋轉(zhuǎn)磁。這樣就改變了旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)向，從而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的場(chǎng)的轉(zhuǎn)向，從而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)。反轉(zhuǎn)。 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)起來后，利用電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)起來后，利用離心力將開關(guān)離心力將開關(guān)S斷開斷開(S是離心開是離心開關(guān)關(guān))，使起動(dòng)繞組，使起動(dòng)繞組BB 斷電。斷電。ABBiAiBA 12實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)