交流異步電機(jī)原理與結(jié)構(gòu)(鐘幼康)

1、交流異步電機(jī)原理及結(jié)構(gòu) 北車集團(tuán)永濟(jì)電機(jī)廠 鐘幼康第一節(jié)：交流電機(jī)概術(shù) 交流異步電機(jī)是交流旋轉(zhuǎn)電機(jī)的一種，另一種為交流同步電機(jī)。 按電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式的不同，交流異步電機(jī)分為鼠籠式、繞線式和整流子式。交流同步電機(jī)分為凸極式和隱極式。 交流異步電機(jī)既可作為電動(dòng)機(jī)使用也可作為發(fā)電機(jī)和電磁制動(dòng)器使用。與同步電機(jī)不同，交流異步電機(jī)的定子磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)速度與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的速度不同。 當(dāng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度小于定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的速度，即術(shù)語(yǔ)轉(zhuǎn)差率為正； 當(dāng)發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)則相反，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度大于定子磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)速度，即轉(zhuǎn)差率為負(fù)； 當(dāng)制動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向與定子磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)方向相反，即轉(zhuǎn)差率大于1。 當(dāng)異步電機(jī)定子旋轉(zhuǎn)

2、磁場(chǎng)的速度與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度相等時(shí)，即轉(zhuǎn)差率為0時(shí)，由于轉(zhuǎn)子感應(yīng)不出電勢(shì)將不產(chǎn)生力矩，也就不產(chǎn)生功率。 正因?yàn)檫@種電機(jī)在有功率產(chǎn)生時(shí)定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)速度與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度始終不一，故稱其為異步電機(jī)。第二節(jié)：交流電機(jī)的基本原理 一、同步電機(jī)的基本工作原理 以發(fā)電機(jī)為例來(lái)說(shuō)明。交流電機(jī)和直流電機(jī)相同，也由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成，定、轉(zhuǎn)子之間由氣隙。如圖所示定子上有A、B、C三相繞組（絕大多數(shù)交流電機(jī)為三相，故我們的講座均以定子為三相且相間在空間上彼此相差120°電角度來(lái)說(shuō)）,每相繞組的匝數(shù)認(rèn)為相同。轉(zhuǎn)子磁極上裝有通入直流電的勵(lì)磁繞組，通電的勵(lì)磁繞組產(chǎn)生磁通（根據(jù)電流流向不同，產(chǎn)生N極、S極）。在電機(jī)中

3、，磁通從轉(zhuǎn)子N極流出，經(jīng)過(guò)氣隙、定子鐵芯、氣隙，進(jìn)入轉(zhuǎn)子S極而構(gòu)成閉合回路。當(dāng)用原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子恒速旋轉(zhuǎn)時(shí)，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，旋轉(zhuǎn)的磁力線將切割定子繞組中的導(dǎo)體，從而在定子導(dǎo)體中就會(huì)感應(yīng)出交變電勢(shì)（交變是因?yàn)榇帕€是由N最大0S最大0N最大交變），故感應(yīng)的電勢(shì)也就隨著磁力線的強(qiáng)弱而出現(xiàn)高低變化。設(shè)磁極磁場(chǎng)的氣隙磁密沿圓周按正弦規(guī)律分布，則導(dǎo)體感應(yīng)的電勢(shì)也就隨著時(shí)間按正弦規(guī)律變化，即： 感應(yīng)電勢(shì) eBa·l·v=Bm·l·v·Sint=Em·Sint 式中： Em=Bm·l·v 是導(dǎo)體電勢(shì)的最大值； Ba 為導(dǎo)

4、體所在處的磁密； Bm 為正弦波磁密的最大值； l 為被磁力線切割的導(dǎo)體長(zhǎng)度； v 為磁力線切割導(dǎo)體的線速度，即轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度； =2f 為感應(yīng)的電勢(shì)的交變角頻率，其中：f為感應(yīng)的電勢(shì)頻率(單位Hz)，fp·n/60。p：轉(zhuǎn)子磁極對(duì)數(shù)；n：轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度 r/min。 前面所述，三相電機(jī)三相繞組在空間互差120°，則在磁力線切割時(shí)，三相繞組中感應(yīng)的電勢(shì)其幅值Em，角頻率均相等，只是在初始時(shí)間相位上，順差120°。前面的圖感應(yīng)電勢(shì)的順序?yàn)锳、B、C。 設(shè)A相初始相位角為0，則三相電勢(shì)表達(dá)式為： EAEmSint EBEmSin(t-120°) ECEmSin(

5、t-240°)將三相電勢(shì)畫在同一圖上，見(jiàn)圖。從電勢(shì)圖看，任何一個(gè)瞬間，三相電勢(shì)疊加值為0，現(xiàn)我們分析計(jì)算式： EA+EB+EC=EmSint+Em(SintCos120°CostSin120°)+Em(SintCos240°Cost Sin240°) =EmSint+Em(-1/2*Sint/2*Cost )+Em(-1/2* Sint+/2* Cost ) 0 所以，當(dāng)三相電機(jī)采用Y型（或稱星型）連接時(shí)從中心點(diǎn)引出的中心線上電位為0，中心線上沒(méi)有電流流過(guò)。二、異步電機(jī)的基本工作原理 異步電機(jī)定子與同步電機(jī)一樣，在圓周均布嵌放定子繞組，但轉(zhuǎn)子結(jié)

6、構(gòu)不同。同步電機(jī)轉(zhuǎn)子必須通電，且是直流電，異步電機(jī)就不同。 在鼠籠式異步電機(jī)中，轉(zhuǎn)子槽內(nèi)有導(dǎo)體，導(dǎo)體兩端用短路環(huán)連接起來(lái)，形成一個(gè)閉合的繞組。這種轉(zhuǎn)子無(wú)需（也無(wú)法）通入電流，轉(zhuǎn)子中的電流是靠定子感應(yīng)到轉(zhuǎn)子上的電勢(shì)，在閉合的導(dǎo)體回路中形成的。 在工程中，鼠籠式轉(zhuǎn)子的閉合回路有兩種形式，一種是傳統(tǒng)的，也是一般民用電機(jī)所常用的，槽內(nèi)導(dǎo)體與兩端端環(huán)用鋁鑄為一體，由于鋁的導(dǎo)電率低，而且耐熱能力也差，所以不適用于要求結(jié)構(gòu)緊湊，轉(zhuǎn)子電流大的場(chǎng)合；另一種是槽內(nèi)導(dǎo)體和兩端端環(huán)均為銅或銅合金，兩者之間用焊接方式將他們連在一起。 在繞線式異步電機(jī)中，轉(zhuǎn)子繞組與定子繞組相似，也是嵌線式的。嵌線后聯(lián)成三相，再根據(jù)需要聯(lián)

7、成Y或。繞線式轉(zhuǎn)子中通入的電流為三相交流電。 當(dāng)定子繞組加上對(duì)稱的三相交流電后，定子三相繞組中就有對(duì)稱的三相電流通過(guò)，它們聯(lián)合產(chǎn)生一個(gè)定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)（如圖所示）這個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)將以與輸入的電源頻率成正比的速度n1（稱為同步轉(zhuǎn)速）旋轉(zhuǎn)，則它的磁力線切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體而感應(yīng)電勢(shì)（左右手法則）。在該電勢(shì)的作用下，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體內(nèi)便有電流通過(guò)，電流的有功分量與電勢(shì)同相位。于是，由電磁力定律可知，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相互作用使轉(zhuǎn)子導(dǎo)體受到電磁力f，在該電磁力的作用下，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，其轉(zhuǎn)向與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向相同。這時(shí)，如果在轉(zhuǎn)子軸上加上機(jī)械負(fù)載，電動(dòng)機(jī)就拖動(dòng)機(jī)械負(fù)載旋轉(zhuǎn)，輸出機(jī)械功率。也就是說(shuō)，電動(dòng)機(jī)把電能轉(zhuǎn)變成了機(jī)械

8、能。 換向器式電機(jī)是繞線式轉(zhuǎn)子的特殊型式。它的轉(zhuǎn)子也需要嵌線，嵌完線后聯(lián)在換向器上。這是一種特殊用途的異步電動(dòng)機(jī)。我們?cè)诖瞬蛔鞣治觥５谌?jié)：交流電機(jī)繞組及電勢(shì)形成 不論直流電機(jī)還是交流電機(jī)，在交流電機(jī)中不論是同步電機(jī)還是異步電機(jī)都需要有繞組。電機(jī)繞組是電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的電動(dòng)機(jī)和機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電機(jī)的核心元件。 本節(jié)我們講交流電機(jī)的繞組及電勢(shì)形成 對(duì)交流繞組要求：1、在有限導(dǎo)體數(shù)下，獲得較大的基波電勢(shì)。 基波：感應(yīng)電勢(shì)波的頻率與電源波的頻率相等的波。由于定轉(zhuǎn)子均有槽，制造過(guò)程中電機(jī)氣隙也不可能完全相等，所以在感應(yīng)的電勢(shì)中，獲得的波形不只有與電源頻率相等的電勢(shì)波，還有比此頻率較高次的波，但由于

9、這些高次諧波不產(chǎn)生有用的轉(zhuǎn)矩（或功率），只會(huì)產(chǎn)生脈振轉(zhuǎn)矩和使電機(jī)發(fā)熱等有害作用，故應(yīng)抑制這些波。2、三相繞組的基波應(yīng)對(duì)稱，并且阻抗要求相等。 如上所述，只有基波能產(chǎn)生有用的轉(zhuǎn)矩（或功率），所以要求對(duì)基波對(duì)稱才能產(chǎn)生對(duì)稱、穩(wěn)定的轉(zhuǎn)矩（或功率）。3、電勢(shì)和磁勢(shì)波形力求接近正弦。 如上所述，其他波不產(chǎn)生有用轉(zhuǎn)矩。 4、用銅量少，絕緣性能和機(jī)械強(qiáng)度可靠。 用銅少有利于降低成本，性能可靠是使用的必然要求。交流電機(jī)的繞組形式很多，最主要的是雙層、每極每相整數(shù)槽、短距疊繞組。 雙層：一個(gè)鐵芯槽中有上下二層。二層線圈不屬于同一繞組。 每極每相槽數(shù)：將一臺(tái)電樞的槽數(shù)分成每極下的槽數(shù)，再分成每相下的槽數(shù)， 表達(dá)式

10、為：qZ1/（2·P·m） q：每極每相槽數(shù) Z1：定子槽數(shù) P：電機(jī)極對(duì)數(shù)，2P為極數(shù)。 m：繞組相數(shù) 因?yàn)槊繕O每相槽數(shù)在電機(jī)設(shè)計(jì)中是一個(gè)很重要的參數(shù)，所以此數(shù)比較關(guān)鍵。希望此數(shù)為整數(shù)，不但使設(shè)計(jì)方便，對(duì)嵌線也很有利。 短距：根據(jù)繞組嵌放在定子鐵芯槽內(nèi)的位置，分為長(zhǎng)距、整距和短距。將兩個(gè)槽內(nèi)的繞組產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)幅值相同，電位角差180°（即正好反向）的兩槽稱為整距；繞組上下層間槽距差小于整距的稱為短距繞組；大于整距槽數(shù)的稱為長(zhǎng)距。由于在有多個(gè)繞組串聯(lián)的情況下，整距存在一定問(wèn)題。長(zhǎng)距與短距作用相同，但長(zhǎng)距用銅量大，故一般電機(jī)用短距。 疊繞組：繞組的一種形式。這種繞組

11、制造和存放比較方便，通常采用。對(duì)于雙層繞組還有波繞組，對(duì)于單層有等元件式繞組、交叉式繞組和同心式繞組等等。 繞組電勢(shì)的產(chǎn)生： 在發(fā)電機(jī)中，當(dāng)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)切割定子繞組時(shí)，就在各定子繞組中感應(yīng)出電勢(shì)。將各電勢(shì)用矢量表示（矢量：既有幅值又帶有方向性的一個(gè)量）畫成槽電勢(shì)星形圖如下。（下圖為36槽，2對(duì)極電機(jī)） 下面介紹空間角度和電角度的概念空間角度：嵌放繞組的沖片，相鄰槽間所形成的幾何角度； 電角度：幾何上相鄰的二個(gè)槽，感應(yīng)出的電勢(shì)的角度差。 對(duì)于本例電機(jī)，每槽之間在空間上相差360°/36=10 °；而在電氣上，由于每對(duì)極為360°電角度， 2對(duì)極就為2×360&

12、#176;720 °，所以每槽所占的電角度為720 °/36 =20 °。在研究繞組電勢(shì)時(shí)，是用繞組所在的電角度表示而不用空間角度表示。單個(gè)繞組感應(yīng)的電勢(shì)為： Ey1=4.44·c·Ky1·f·1 c： 單個(gè)線圈的匝數(shù)； Ky1： 短距系數(shù)； f： 電源頻率； 1： 每極磁通由多個(gè)繞組串聯(lián)成相后，相電勢(shì)為： E=4.44··K1·f·1 ： 每相繞組串聯(lián)的總匝數(shù) K1= Ky1 ·K q1 ，稱為繞組系數(shù) 其中Ky1如上所述，Kq1為繞組分布系數(shù)。 從相電勢(shì)的表達(dá)式看，感應(yīng)電

13、勢(shì)的值與串聯(lián)的繞組匝數(shù)、反映繞組嵌放情況的繞組系數(shù)、電源頻率、每極磁通成正比。 當(dāng)電機(jī)的輸入電源確定后，電機(jī)內(nèi)部反映電負(fù)荷的繞組匝數(shù)與反映磁負(fù)荷的每極磁通間成反比。電機(jī)每相繞組串聯(lián)匝數(shù)多，內(nèi)部磁通就小，每相繞組串聯(lián)匝數(shù)少，內(nèi)部磁通就大。所以，一臺(tái)電機(jī)既要結(jié)構(gòu)小重量輕經(jīng)濟(jì)性好，又要有好的運(yùn)行性能，必須合理選擇繞組匝數(shù)，使電機(jī)的結(jié)構(gòu)、性能和經(jīng)濟(jì)性達(dá)到完美配合。第四節(jié) 異步電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和運(yùn)行狀態(tài)一、 異步電機(jī)的基本結(jié)構(gòu) 如前所述，異步電機(jī)主要由定子、轉(zhuǎn)子和兩端端蓋組成。異步電機(jī)分為鼠籠式、繞線式和換向器式，鼠籠式最為通用。(一)異步電機(jī)的定子 定子主要由三部分組成：定子鐵芯、定子機(jī)座和定子線圈。但

14、是在有些場(chǎng)合（比如作為機(jī)車牽引電機(jī)的異步電機(jī)），定子沒(méi)有專門獨(dú)立的機(jī)座。定子機(jī)座和定子鐵芯合為一體。 機(jī)座的主要作用是固定和支撐，因此要求有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和剛度。機(jī)座一般采用鑄件，也有用鋼板焊接的結(jié)構(gòu)。采用鑄件時(shí)，鐵芯緊貼機(jī)座內(nèi)側(cè)。鐵芯上的熱由機(jī)座散發(fā)，為此在機(jī)座外表鑄有散熱筋以增加散熱面積。鑄造用材料一般為球墨鑄鐵（QT）。對(duì)于較大功率的電機(jī)，一般采用焊接機(jī)座，焊接機(jī)座在外罩內(nèi)部焊有筋板、鐵芯與筋板配合。筋板間隙為通風(fēng)槽，鐵芯上的熱不是通過(guò)機(jī)座傳導(dǎo)散出，而是通過(guò)循環(huán)風(fēng)散出。 定子鐵芯是電機(jī)磁路的一部分和嵌放繞組的地方。為了減少旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在鐵芯中的損耗，定子鐵芯一般采用導(dǎo)磁性能良好和鐵損小的薄軟

15、磁材料（一般用0.5厚冷軋硅鋼片）疊壓而成。沖片疊壓后兩端加壓圈，用扣片扣緊或用拉板點(diǎn)焊拉緊。當(dāng)鐵芯較長(zhǎng)時(shí)，為防止鐵芯中部因散熱不暢而發(fā)熱，在鐵芯軸向上設(shè)置若干個(gè)徑向通風(fēng)槽。 定子線圈：用銅導(dǎo)體或鋁導(dǎo)體制成。一個(gè)線圈一般有多匝繞制而成，若用成形硬導(dǎo)體繞制，則有時(shí)在匝間還墊放絕緣，對(duì)于軟的散繞組一般沒(méi)有匝間絕緣。線圈成好形后再繞包對(duì)地絕緣。（二）異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子： 由轉(zhuǎn)子鐵芯和轉(zhuǎn)子繞組組成。 轉(zhuǎn)子鐵芯中間有轉(zhuǎn)軸，軸上套有轉(zhuǎn)子壓板和轉(zhuǎn)子沖片。轉(zhuǎn)子鐵芯也是電機(jī)磁路的一部分，也需要用導(dǎo)磁性好和損耗低的軟磁材料，所以異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子沖片均用定子沖片的內(nèi)圓的材料制成。 轉(zhuǎn)子繞組有鼠籠式和繞線式兩種，鼠籠式有導(dǎo)

16、體-端環(huán)焊接式和整體鑄鋁式。繞線式轉(zhuǎn)子與定子相似在槽內(nèi)嵌放繞組，將繞組連成三相。 異步電機(jī)中還有一個(gè)重要區(qū)域（這里說(shuō)是區(qū)域而非部件）就是氣隙。氣隙是電機(jī)定子內(nèi)徑與轉(zhuǎn)子外徑間形成的圓環(huán)區(qū)域。這個(gè)區(qū)域的大小（或氣隙的大?。?duì)電機(jī)產(chǎn)生極大的影響。電機(jī)的各項(xiàng)性能均與氣隙大小有關(guān)，設(shè)計(jì)時(shí)是一個(gè)重要參數(shù)。（三）其它部件：組成異步電機(jī)的部件還有軸承、端蓋等。軸承在電機(jī)中也是一個(gè)重要的部件，各種運(yùn)行環(huán)境需要各種特性的軸承。對(duì)于運(yùn)行于高速的場(chǎng)合，一般負(fù)荷不會(huì)太大，則需要使用窄系列的圓柱軸承或球軸承等；對(duì)于使用于轉(zhuǎn)速要求不太高，但負(fù)荷較大的場(chǎng)合，則需要使用寬系列圓柱軸承，甚至需要使用雙列滾子軸承。對(duì)于對(duì)電氣要求

17、比較高的場(chǎng)合，有時(shí)還需要使用絕緣軸承。二、異步電機(jī)的三種運(yùn)行狀態(tài) 在概述中，我們已經(jīng)講過(guò)，根據(jù)轉(zhuǎn)子與定子旋轉(zhuǎn)速度的關(guān)系，異步電機(jī)有三種運(yùn)行狀態(tài)，我們用轉(zhuǎn)差率S來(lái)表述： S（n1-n2）/n1 n1：定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)速度，或稱電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速 n2：轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的速度（一）當(dāng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)：定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)牽動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。 起動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n2 0，則S（n1-0）/ n11； 當(dāng)理論空載時(shí)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速相等 S（n1-n2）/n10； 所以，在電動(dòng)機(jī)狀態(tài)時(shí)。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)差率0 S 1（因?yàn)镾=0不可能）（二）當(dāng)發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)：轉(zhuǎn)子在外界原動(dòng)力的拖動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，在定子繞組中感應(yīng)出電勢(shì)。感應(yīng)電勢(shì)頻率折合的速度低于

18、原動(dòng)機(jī)速度， 即n1 n2，S（n1-n2）/n1 0。（三）當(dāng)電磁制動(dòng)器運(yùn)行時(shí)：在電動(dòng)機(jī)狀態(tài)運(yùn)行時(shí)若先將供電電源降為零，再將三相中其中二相進(jìn)行對(duì)換，再加上電源時(shí)，原電動(dòng)機(jī)就成為了一個(gè)電磁制動(dòng)器。這時(shí)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向與定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)向相反， 即S（n1-n2）/n11。 所以以轉(zhuǎn)差率為數(shù)軸，異步電機(jī)三種運(yùn)行狀態(tài)為三、異步電機(jī)的等值電路 異步電動(dòng)機(jī)說(shuō)通俗一點(diǎn)是一臺(tái)旋轉(zhuǎn)的變壓器，將異步電機(jī)與變壓器的基本方程式比較如下：  異步電機(jī) 變壓器定子電壓 轉(zhuǎn)子感應(yīng)電壓（折合到定子邊） 總電流 感應(yīng)電勢(shì) 由上表可知：兩者只有代表機(jī)械負(fù)載的電阻不一樣，異步電機(jī)為一個(gè)純電阻(1-S)/S 

19、3;r2 ，變壓器是一個(gè)表示副邊負(fù)載的阻抗ZL(由電阻和電抗疊加)。其它相同。 公式中字母上頭“·”表示該量是一個(gè)矢量，具有方向性。 異步電動(dòng)機(jī)折合成等效電路可以有幾種形式，一種為“T”形，一種為“”形。 “T”形等效電路如下    上圖中：Z1=R1+X1 代表定子本身的阻抗； Zm=Rm+Xm 代表勵(lì)磁阻抗 Z2X2+Rs 代表轉(zhuǎn)子折合到定子側(cè)的阻抗 Rs(1-S)/S ·r2 代表輸出負(fù)載折合到定子側(cè)的電阻 “”形等效電路圖如下： 有了等效電路，在分析的電機(jī)電磁、機(jī)械負(fù)載等各項(xiàng)性能時(shí)，就變成分析一個(gè)電路，而電路中的各個(gè)量都可以通過(guò)試驗(yàn)來(lái)獲得，顯得非

20、常簡(jiǎn)單。 四、異步電機(jī)的工作特性（一）轉(zhuǎn)矩特性 由上述“”形等效電路可知 式中，11+Z1/Zm是一個(gè)復(fù)變量，是一個(gè)校正系數(shù)。經(jīng)過(guò)一系列計(jì)算，得電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩為 由此可知，電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與電源外施電壓、電源頻率有關(guān)，與電機(jī)本身的結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān)，還與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)差率（即負(fù)載大?。┯嘘P(guān)，當(dāng)電機(jī)運(yùn)行在固定電壓、固定頻率的工業(yè)電網(wǎng)中時(shí)，對(duì)于一臺(tái)制成的電機(jī)，電機(jī)本身的結(jié)構(gòu)參數(shù)已定，這樣，電磁轉(zhuǎn)矩僅與負(fù)載大小即轉(zhuǎn)差率S有關(guān)。Mem與S的關(guān)系曲線為 由圖可知： 對(duì)應(yīng)于電動(dòng)機(jī)狀態(tài)和發(fā)電機(jī)狀態(tài)，轉(zhuǎn)矩曲線是近似對(duì)稱的，對(duì)稱點(diǎn)為S=0，即轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為同步轉(zhuǎn)速點(diǎn)。 電磁轉(zhuǎn)矩有一個(gè)峰值，不論當(dāng)發(fā)電機(jī)運(yùn)行還是當(dāng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，負(fù)載都不能

21、大于此峰值。若大于此峰值，電機(jī)運(yùn)行將出現(xiàn)顛覆，即自動(dòng)改變運(yùn)行狀態(tài)，這是非常危險(xiǎn)的。 注意：這是在工業(yè)電網(wǎng)下電機(jī)運(yùn)行的轉(zhuǎn)矩特性，是一種自然的、不控制特性。我們機(jī)車上運(yùn)行的電機(jī)，是在受控狀態(tài)下運(yùn)行，轉(zhuǎn)矩特性與此有很大不同。我們將在后面講述。 上面說(shuō)過(guò)，電磁轉(zhuǎn)矩有一峰值。下列我們來(lái)計(jì)算一下峰值發(fā)生點(diǎn)的轉(zhuǎn)差率Sm和峰值Mmax的大小。 用數(shù)學(xué)方法，將轉(zhuǎn)矩Mem對(duì)S求dMem/ds，并令其為0，則 由此可知，發(fā)生轉(zhuǎn)矩峰值的轉(zhuǎn)差率有2個(gè)。這與曲線吻合，“+”點(diǎn)發(fā)生在電動(dòng)機(jī)狀態(tài)?！啊秉c(diǎn)發(fā)生在發(fā)電機(jī)狀態(tài)。由此知，產(chǎn)生最大轉(zhuǎn)矩時(shí)的轉(zhuǎn)差值 Sm僅與電機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān)，與外施電源無(wú)關(guān)。 在Sm點(diǎn)，電磁轉(zhuǎn)矩Mem達(dá)到最

22、大Mmax 與Sm一樣，“+”代表電動(dòng)機(jī)，“”代表發(fā)電機(jī)。由于分母中r1前帶有“±”，故發(fā)電機(jī)時(shí)分母稍小些，轉(zhuǎn)矩最大值較電動(dòng)機(jī)時(shí)稍大些。從Mmax的表達(dá)式知： 電磁轉(zhuǎn)矩最大值與外施電壓U有關(guān)，且與U2成正比。因此當(dāng)電源電壓過(guò)低，使Mmax小于負(fù)載要求的最大扭矩時(shí)，將發(fā)生停車故障。 電磁轉(zhuǎn)矩最大值與轉(zhuǎn)子電阻r2 無(wú)關(guān)。但因?yàn)镾m與r2成正比。所以增加r2 （對(duì)繞線式轉(zhuǎn)子可串入電阻）可使Sm增大。使Mmax發(fā)生的位置出現(xiàn)移動(dòng)。有時(shí)通過(guò)控制可利用這一特點(diǎn)，使電機(jī)滿足使用需求。 一般異步電機(jī)中r1（x1+x2 ），(“”表示遠(yuǎn)小于，則在Mmax公式中忽略r1后，Mmax與x1+x2 成反比，

23、即Mmax與定轉(zhuǎn)子漏抗和成反比。了解這點(diǎn)對(duì)電機(jī)設(shè)計(jì)很重要，要想使電機(jī)有大的Mmax，則應(yīng)盡可能使漏抗設(shè)計(jì)得小一些。 從公式看，Mmax正比于電機(jī)極對(duì)數(shù)P，反比于電源頻率f1。這可以這樣理解，對(duì)于極對(duì)數(shù)P：一對(duì)極產(chǎn)生一個(gè)轉(zhuǎn)矩，電機(jī)中有多對(duì)極當(dāng)然會(huì)產(chǎn)生多倍的組合轉(zhuǎn)矩。對(duì)于頻率f：因?yàn)閒代表轉(zhuǎn)速。一定功率的電機(jī)轉(zhuǎn)矩當(dāng)然與轉(zhuǎn)速是成反比的。 再次強(qiáng)調(diào)，這是運(yùn)行在工業(yè)電網(wǎng)下的電機(jī)轉(zhuǎn)矩特性。這個(gè)特性對(duì)于牽引機(jī)車的牽引電動(dòng)機(jī)是極不適用的。牽引電動(dòng)機(jī)一般要求在機(jī)車起動(dòng)時(shí)有最大的轉(zhuǎn)矩，因?yàn)榭朔熊嚨撵o摩擦力所需的轉(zhuǎn)矩大于克服運(yùn)行期間的動(dòng)摩擦力所需轉(zhuǎn)矩。 一臺(tái)電機(jī)要可靠帶動(dòng)負(fù)載必須：有長(zhǎng)時(shí)承載能力；能快速起動(dòng)；可承

24、受短時(shí)一定量的突增負(fù)載。幾個(gè)述語(yǔ) ： 額定轉(zhuǎn)矩我們把具有電機(jī)長(zhǎng)時(shí)承載能力的轉(zhuǎn)矩叫額定轉(zhuǎn)矩，此轉(zhuǎn)矩必須大于或 等于所需帶負(fù)載的制動(dòng)力矩。起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)描述電機(jī)起動(dòng)能力的系數(shù)，就是電機(jī)所能發(fā)揮的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩與電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩之比。電機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)越大，表明電機(jī)的起動(dòng)能力越強(qiáng)，起動(dòng)越快速。最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)描述電機(jī)過(guò)載能力的系數(shù)，就是電機(jī)所能發(fā)揮的最大轉(zhuǎn)矩與電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩之比。電機(jī)最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)越大，電機(jī)抗突增負(fù)載能力越強(qiáng)。 （二）轉(zhuǎn)差率特性 分析知：轉(zhuǎn)差率S與轉(zhuǎn)子銅耗Pcu2、電磁功率Pem的關(guān)系為：SPcu2 / Pem?？蛰d時(shí)，轉(zhuǎn)子電流很小，轉(zhuǎn)子銅耗Pcu2也就很小，故S0。隨著負(fù)載增加，Pcu2以轉(zhuǎn)子電流I2平

25、方的比例增加，而Pem以I2一次方增加，所以S為上翹的曲線。正常運(yùn)行時(shí)S=0.010.05。簡(jiǎn)單理解為：負(fù)載為0時(shí)，轉(zhuǎn)子與定子近似同步，隨著負(fù)載增大，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速必然減慢。（三）效率特性效率1- 效率隨輸出功率變化的曲線是一條先上升后下降的曲線，上升速度較快。當(dāng)可變損耗（定子銅耗+轉(zhuǎn)子銅耗+附加損耗）與不變損耗（機(jī)械損耗+鐵耗）相等時(shí)達(dá)到最大。隨著負(fù)載繼續(xù)增加，效率略有下降。 反映異步電機(jī)工作特性的還有功率因素特性、定子電流特性等，不一一而講。五、異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和調(diào)速（一）異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng) 與直流電動(dòng)機(jī)一樣，異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)也要求： 起動(dòng)力矩倍數(shù)大；起動(dòng)電流??；起動(dòng)時(shí)間短。 要求起動(dòng)力矩大，是因

26、為起動(dòng)時(shí)一般所帶的負(fù)載處于靜止?fàn)顟B(tài)，而克服靜摩擦要比克服動(dòng)摩擦提供更大的力。 要求起動(dòng)電流小，是為了從設(shè)備和自身考慮：其一，短時(shí)電流大就要求自身和配套的設(shè)備（電纜、開(kāi)關(guān)等）都滿足短時(shí)發(fā)熱要求，否則就要加大。其二，短時(shí)電流大，在供電系統(tǒng)中壓降增大，當(dāng)電網(wǎng)較小時(shí)，可能會(huì)使同網(wǎng)中運(yùn)行的其它電氣設(shè)備不能正常工作，甚至停機(jī)。 要求起動(dòng)時(shí)間短，是希望盡快進(jìn)入正常工作狀態(tài)。 但是異步電機(jī)的特性正好與此相反，它在起動(dòng)時(shí)電流大但起動(dòng)轉(zhuǎn)矩卻不大，這從等效電路的電流方程式、轉(zhuǎn)矩方程式和電磁轉(zhuǎn)矩曲線是可看出，鼠籠式轉(zhuǎn)子，方程式中的各個(gè)參數(shù)不能改變，只能通過(guò)外部調(diào)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)，所以異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)需采取一定措施。 對(duì)于其他

27、電機(jī)，采用降壓起動(dòng)可降低電流，但同時(shí)卻使起動(dòng)轉(zhuǎn)矩降低更快，所以這種方式只適用于起動(dòng)時(shí)負(fù)載小而正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)載荷大的場(chǎng)合，如風(fēng)機(jī)、離心泵等。 從曲線看，若能改變Sm的值，使Sm1，則起動(dòng)轉(zhuǎn)矩將接近最大轉(zhuǎn)矩，從Sm的表達(dá)式知，只要改變r(jià)2，就可實(shí)現(xiàn)這個(gè)愿望。繞線式轉(zhuǎn)子電機(jī)可以做到這點(diǎn)。起動(dòng)時(shí)在轉(zhuǎn)子回路中串入電阻，使Sm1，從而獲得大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。起動(dòng)后切除此電阻，電機(jī)又回到正常狀態(tài)。所以對(duì)于要求滿載起動(dòng)的場(chǎng)合可用繞線式異步電機(jī)。 實(shí)際上，由于定子繞組的分布，定、轉(zhuǎn)子槽的存在和制造過(guò)程中的不完全對(duì)稱，在電機(jī)繞組中存在著高于基波的高次諧波，這些諧波相互間作用將產(chǎn)生附加轉(zhuǎn)矩。附加轉(zhuǎn)矩是有害的轉(zhuǎn)矩，它使基波轉(zhuǎn)矩

28、產(chǎn)生脈振，使電機(jī)運(yùn)行不平穩(wěn)。特別是當(dāng)附加轉(zhuǎn)矩疊加在起動(dòng)點(diǎn)且與基波轉(zhuǎn)矩正好反向時(shí)，有可能使電機(jī)起動(dòng)出現(xiàn)困難。工程上采用合理的繞組短距嵌放、斜槽，增大氣隙、選擇合理定、轉(zhuǎn)子槽數(shù)的配合來(lái)克服這種現(xiàn)象的發(fā)生。（二）異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速?gòu)墓絊（n1-n2）/n1可推出，n2（1-S）n160f 1（1-S）/P，由此可知在電機(jī)制成后，S是由負(fù)載決定的。若要改變S則應(yīng)改變定子回路或轉(zhuǎn)子回路中的電阻或阻抗。由于改變S同時(shí)會(huì)改變電磁轉(zhuǎn)矩，所以不能有較大的變化。改變電機(jī)極對(duì)數(shù)P也可以實(shí)現(xiàn)調(diào)速，但是是有級(jí)的。 所以要實(shí)現(xiàn)平滑、寬范圍的調(diào)速只有通過(guò)調(diào)頻。第五節(jié) 異步牽引電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作特點(diǎn)一、異步牽引電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)

29、機(jī)車用異步牽引電動(dòng)機(jī)和普通民用電機(jī)一樣也主要由定子、轉(zhuǎn)子和兩端端蓋組成。 牽引電動(dòng)機(jī)安裝在機(jī)車的轉(zhuǎn)向架上，通過(guò)齒輪與輪對(duì)相連。由于機(jī)車受線路界限的限制和自身重心的限制，機(jī)車輪徑有限，牽引電動(dòng)機(jī)安裝在轉(zhuǎn)向架的輪軸上，其整機(jī)外徑受限；由于受二條鋼軌間距的限制，牽引電動(dòng)機(jī)的軸向長(zhǎng)度受限制；由于受二條鋼軌可承載能力的限制，機(jī)車軸重，即每條輪軸壓在二條鋼軌上的重量受限。綜合上述幾條，使機(jī)車用牽引電機(jī)的外形和重量受到很大限制。但是，中國(guó)鐵路卻要求機(jī)車多拉快跑，這就要求牽引電機(jī)有大的功率和高速能力。所以，機(jī)車用牽引電機(jī)較普通民用電機(jī)有以下主要區(qū)別：（一）電機(jī)單位體積和單位重量下功率大1.為滿足尺寸要求，在設(shè)

30、計(jì)中必須取高的電磁參數(shù)。要在高的電磁參數(shù)下運(yùn)行，必須用高耐熱等級(jí)的絕緣材料，高性能的硅鋼片和高強(qiáng)度的轉(zhuǎn)軸材料等；選用高的加工精度要求；在制造中采用數(shù)控加工和真空壓力浸漆等精細(xì)的工藝。例如：普通民用電機(jī)一般選用的絕緣材料耐熱等級(jí)為B級(jí)，高點(diǎn)的為F級(jí)，而目前國(guó)內(nèi)牽引電機(jī)所用的絕緣材料耐熱等級(jí)至少為H級(jí),已大量采用200級(jí)。有報(bào)道說(shuō)，國(guó)外已有采用220級(jí)的耐熱等級(jí)的絕緣材料。一般民用電機(jī)設(shè)計(jì)壽命可到20-30年，牽引電機(jī)一般壽命約為10年。牽引電機(jī)就是這樣選用高性能的材料和短的壽命期限來(lái)?yè)Q取有限空間下的大功率。絕緣耐熱等級(jí)絕緣材料有二項(xiàng)性能指標(biāo)，一項(xiàng)為耐電壓指標(biāo)，就是我們普通所說(shuō)的絕緣能力，另有一項(xiàng)

31、很重要的指標(biāo)就是耐熱指標(biāo)。按照國(guó)標(biāo)規(guī)定，絕緣耐熱等級(jí)分有A、E、B、F、H、200六級(jí)，各等級(jí)絕緣材料可長(zhǎng)期工作的溫度分別為：105、120、130、155、180、200。各個(gè)耐熱等級(jí)表明，電機(jī)可以在此溫度下在長(zhǎng)時(shí)運(yùn)行。如：某普通民用電機(jī)耐熱等級(jí)為B級(jí)，這就是說(shuō)，該電機(jī)可在繞組溫度為130下長(zhǎng)時(shí)運(yùn)行。但是，對(duì)于機(jī)車用牽引電機(jī)來(lái)說(shuō)，考核指標(biāo)卻有所不同，如：某機(jī)車用牽引電機(jī)耐熱等級(jí)為H級(jí)，該電機(jī)所允許的繞組溫度長(zhǎng)時(shí)運(yùn)行不是180，而是220，因?yàn)樵诿裼秒姍C(jī)中的繞組允許溫度在牽引電機(jī)改變?yōu)槔@組允許繞組溫升，而允許溫升與允許溫度差一個(gè)允許環(huán)境溫度。在機(jī)車電機(jī)中，一般環(huán)境溫度以40為考核依據(jù)。2.前面

32、說(shuō)過(guò)，異步電機(jī)定子有有機(jī)座式和無(wú)機(jī)座二種不同形式。為滿足重量要求，在機(jī)車用牽引電機(jī)設(shè)計(jì)中，均采用無(wú)專門機(jī)座的輕量化結(jié)構(gòu)，定子鐵心用鐵心沖片和二端壓圈通過(guò)中間拉板焊接；通過(guò)選擇合適的極數(shù)來(lái)控制電機(jī)重量。 3.為滿足高的電磁參數(shù)要求，機(jī)車用牽引電機(jī)的轉(zhuǎn)子都采用由專用銅合金的導(dǎo)條和專用銅合金的端環(huán)焊接而成的鼠籠，銅較鋁導(dǎo)電率高且耐溫高，在有限的結(jié)構(gòu)尺寸內(nèi)可承載更大的轉(zhuǎn)子電流；導(dǎo)磁材料都用高牌號(hào)的冷軋硅鋼片；（二）電機(jī)結(jié)構(gòu)要成熟可靠； 因?yàn)闄C(jī)車運(yùn)行在二條鋼軌的鐵路線上，電機(jī)的損壞有可能使整臺(tái)機(jī)車損壞，造成鐵路運(yùn)輸中斷，為此，機(jī)車用牽引電動(dòng)機(jī)必須要有成熟可靠的結(jié)構(gòu)。為滿足此要求，在設(shè)計(jì)中應(yīng)充分參考國(guó)內(nèi)、

33、國(guó)際上具有成熟制造和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的電機(jī)結(jié)構(gòu)。（三）電機(jī)外形要適應(yīng)機(jī)車裝車要求機(jī)車用牽引電動(dòng)機(jī)安裝在轉(zhuǎn)向架的輪軸上，首先要滿足吊掛要求，要根據(jù)不同的機(jī)車設(shè)計(jì)成不同的吊掛形式；其次，要滿足車輪下其它尺寸的要求；其三，因?yàn)闋恳姍C(jī)裝在機(jī)車底下，保養(yǎng)和檢查都很困難，因此電機(jī)在結(jié)構(gòu)上還應(yīng)考慮保養(yǎng)和檢查的方便。關(guān)于牽引電動(dòng)機(jī)的吊掛形式，國(guó)內(nèi)外基本相同。都有滑抱式、滾抱式、全懸式和架承式?；綘恳姍C(jī)適用于運(yùn)行速度較低的貨運(yùn)機(jī)車，全懸式牽引電機(jī)適用于運(yùn)行速度較高的客運(yùn)機(jī)車，架承式牽引電機(jī)目前只在運(yùn)行速度較高的客運(yùn)動(dòng)車上。滾抱式牽引電機(jī)在貨運(yùn)機(jī)車和客運(yùn)機(jī)車都有應(yīng)用。二異步牽引電動(dòng)機(jī)的工作特點(diǎn)（一）工作環(huán)境差牽引

34、電動(dòng)機(jī)的工作條件十分惡劣：負(fù)載變化大，沖擊和振動(dòng)嚴(yán)重，惡劣的風(fēng)沙、雨雪氣候、酸堿性氣體影響侵蝕。要在過(guò)彎道、過(guò)道岔這樣的沖擊和振動(dòng)狀態(tài)下運(yùn)行；還要能適應(yīng)沿海多雨潮濕、內(nèi)地干燥風(fēng)沙的環(huán)境。（二）多電機(jī)同時(shí)工作通常，一臺(tái)機(jī)車上裝有多臺(tái)電機(jī)，多臺(tái)電機(jī)同時(shí)作功驅(qū)動(dòng)機(jī)車前進(jìn)。理論上說(shuō)，這些電機(jī)所輸出的扭矩是相等的，但實(shí)際機(jī)車中這是不可能實(shí)現(xiàn)的。機(jī)車本身布置時(shí)的軸重不等、牽引時(shí)的軸重轉(zhuǎn)移、機(jī)車機(jī)車輪徑的差異、電機(jī)制造中的特性差異、逆變器輸出的差異，特別時(shí)當(dāng)一臺(tái)逆變器控制多臺(tái)電機(jī)的架控時(shí)機(jī)車時(shí)，都會(huì)使裝在同臺(tái)機(jī)車上的牽引電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)不一樣的輸出特性。電機(jī)間牽引特性差異較大時(shí)，將造成整車特性的變壞，直至對(duì)電機(jī)造

35、成破壞性的危害。所以，牽引電機(jī)要有匹配性，即裝在同臺(tái)機(jī)車上的牽引電機(jī)要盡困難發(fā)揮相同的輸出特性。（三）供電電源不同在機(jī)車總體控制和逆變器供電下，應(yīng)滿足機(jī)車電傳動(dòng)系統(tǒng)對(duì)牽引電動(dòng)機(jī)的要求；與普通民用電機(jī)在恒頻恒壓下運(yùn)行不同，現(xiàn)機(jī)車用異步牽引電動(dòng)機(jī)，都是在PWM波供電下運(yùn)行，機(jī)車在運(yùn)行中，供給電機(jī)的電源是一個(gè)可變頻和可變壓的電源。PWM波具有大量的非正弦諧波和尖峰脈沖。這些非正弦諧波和尖峰脈沖，不但使電機(jī)的功率因數(shù)降低、電機(jī)損耗加大、繞組溫升增加，而且使電機(jī)的絕緣性能受到極大的破壞，還會(huì)造成電機(jī)軸承的電蝕。為滿足此要求，在設(shè)計(jì)中需采用專用電磁設(shè)計(jì)軟件對(duì)電機(jī)電磁性能進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，用大型商用分析軟件對(duì)機(jī)

36、械結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元分析，用可承受較大諧波和尖峰脈沖的耐電暈的絕緣材料對(duì)繞組進(jìn)行處理；在制造中采用電磁線復(fù)合熔敷、定子整體真空壓力浸漆、轉(zhuǎn)子整體感應(yīng)焊接等工藝。（四）采用強(qiáng)迫通風(fēng) 牽引電機(jī)由于受空間尺寸和重量的限制，電機(jī)單位體積功率和單位重量下功率都大，這樣電機(jī)的電磁負(fù)荷大，發(fā)熱比普通民用電機(jī)大得多，雖然牽引電機(jī)取高耐熱等級(jí)的絕緣材料，允許的溫升比普通民用電機(jī)大許多，但還遠(yuǎn)滿足不力散熱的要求，所以，一般牽引電機(jī)都采用強(qiáng)迫通風(fēng)，以便在相同的時(shí)間內(nèi)帶走多的熱量。三異步牽引電動(dòng)機(jī)與普通民用異步電機(jī)的差別 異步牽引電動(dòng)機(jī)與普通民用異步電機(jī)有很大差異，大致有以下幾項(xiàng)：差異1：由于普通民用異步電機(jī)是由恒頻恒壓

37、的電源供電，在一定負(fù)載下在一點(diǎn)上運(yùn)行，而異步牽引電動(dòng)機(jī)是由變頻變壓的逆變電源供電，在一定負(fù)載下仍在一定范圍內(nèi)運(yùn)行；差異2：普通異步電機(jī)性能僅與電機(jī)本身參數(shù)有關(guān)，異步牽引電機(jī)性能不但與電機(jī)本身參數(shù)有關(guān)，還可通過(guò)電源的控制實(shí)現(xiàn)。差異3：系統(tǒng)對(duì)普通異步電機(jī)提供的僅是一個(gè)恒頻恒壓的電源，系統(tǒng)對(duì)異步牽引電機(jī)提供的是一個(gè)依運(yùn)行性能要求控制出來(lái)的變頻變壓的電源。差異4：普通異步電機(jī)是屬于技術(shù)成熟的傳統(tǒng)產(chǎn)品，異步牽引電機(jī)是近年來(lái)的新型產(chǎn)品，運(yùn)行對(duì)他的要求到現(xiàn)在還未完全清楚，還在不斷成熟過(guò)程中；差異5：普通異步電機(jī)的設(shè)計(jì)可以不依賴于系統(tǒng)，異步牽引電機(jī)的設(shè)計(jì)必須涉及控制策略與負(fù)載性質(zhì)； 第六節(jié) 異步牽引電動(dòng)機(jī)的性

38、能參數(shù)和工作曲線一、異步牽引電動(dòng)機(jī)的電磁參數(shù)1. 異步牽引電動(dòng)機(jī)的銘牌參數(shù)型號(hào) 額定功率 kW額定電壓 V 額定電流 A額定頻率 Hz額定轉(zhuǎn)速 r/min額定轉(zhuǎn)矩： N·m起動(dòng)轉(zhuǎn)矩： N·m最高電壓: V最大恒功轉(zhuǎn)速： r/min基波功率因數(shù) 極數(shù) 接線方式 Y（或）工作制 連續(xù)S1絕緣等級(jí)： 200級(jí)額定效率 %通風(fēng)量： m3/min， 靜風(fēng)壓Pa重量： kg 2.表征異步牽引電動(dòng)機(jī)性能的電磁參數(shù)電參數(shù)一般有以下幾項(xiàng)：定子電負(fù)載、定子電密、導(dǎo)條電密、端環(huán)電密、發(fā)熱因數(shù)磁參數(shù)一般有以下幾項(xiàng)：定子齒磁密、轉(zhuǎn)子齒磁密、定子軛磁密、轉(zhuǎn)子軛磁密、氣隙磁密、磁化電流、二、異步牽引電動(dòng)

39、機(jī)的工作曲線1：電機(jī)效率與電源頻率的關(guān)系 =f (f );2：電機(jī)功率因素與電源頻率的關(guān)系 COS=f (f ); 3：電機(jī)線電壓與電源頻率的關(guān)系 U=f (f );4：定子電流與電源頻率的關(guān)系 I=f (f );5：電機(jī)輸出功率與電源頻率的關(guān)系 P2=f (f );6：電機(jī)轉(zhuǎn)矩與電源頻率的關(guān)系 T=f (f ); 7：電機(jī)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)與電源頻率的關(guān)系 Tm=f (f );8：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)差率與電源頻率的關(guān)系 S=f (f );23第七節(jié) 永濟(jì)電機(jī)廠引進(jìn)的異步牽引電機(jī)介紹永濟(jì)電機(jī)廠在本次鐵路裝備技術(shù)引進(jìn)中，共引進(jìn)了五家公司的六中異步牽引電動(dòng)機(jī)和一種牽引同步主發(fā)電機(jī)。具體見(jiàn)下表：序號(hào)項(xiàng)目名稱原電機(jī)型號(hào)永濟(jì)

40、電機(jī)型號(hào)裝用機(jī)車電機(jī)安裝方式現(xiàn)配屬段1大連-東芝電力機(jī)車Sea-107YJ85AHXD3滾抱江岸、南京東2大連-EMD內(nèi)燃機(jī)車A2938YJ116A滾抱3大同-阿爾斯通電力機(jī)車6FRA4567BYJ90AHXD2滾抱4長(zhǎng)客-阿爾斯通動(dòng)車6FJA3257AYJ87ACRH5體懸式多段5四方-日立動(dòng)車HS34531-06RBYJ92ACRH2架懸式多段6唐山-西門子動(dòng)車各電機(jī)性能參數(shù)如下：序號(hào)電機(jī)型號(hào)額定功率kW額定電壓V額定電流A額定轉(zhuǎn)速r/min額定轉(zhuǎn)矩N.m起動(dòng)轉(zhuǎn)矩N.m恒工最大轉(zhuǎn)速極數(shù)強(qiáng)迫 通風(fēng)量m3/min電機(jī)重量kg1YJ85A1250215039013658806118522662491.826002YJ87A5682089.3211.21177461152663638654.616103YJ90A127521506201499812411389276868426604YJ92A3002000106414069261204204405YJ116A752139029355710135349047220766西門子5612750135410013055900436750各型電機(jī)分述如下一、YJ85A異步牽引電機(jī)YJ85A電機(jī)是引進(jìn)日本東芝公司的圖紙和制造技術(shù)，進(jìn)行國(guó)產(chǎn)化的電機(jī)，該電機(jī)東芝公司原型號(hào)為Sea-107，是專為本次中國(guó)出口而設(shè)計(jì)。電機(jī)裝用