第3章 電動(dòng)機(jī)的工作原理及機(jī)械特性(第二講)

1、機(jī)電傳動(dòng)控制機(jī)電傳動(dòng)控制主講：廖映華QQ:191151820; Tel.:61147)四川理工學(xué)院 機(jī)械設(shè)計(jì)制造系2014年1月15日機(jī)電傳動(dòng)控制2u授課學(xué)時(shí)授課學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)u課外學(xué)時(shí)課外學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)u主要內(nèi)容主要內(nèi)容：三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理；三相異步電：三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理；三相異步電動(dòng)機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子電路；三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩與機(jī)械特性；動(dòng)機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子電路；三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩與機(jī)械特性；三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、調(diào)速和制動(dòng)特性及方法；單相異步電三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、調(diào)速和制動(dòng)特性及方法；單相異步電動(dòng)機(jī)；同步電動(dòng)機(jī)動(dòng)機(jī)；同步電動(dòng)機(jī)u本章難點(diǎn)本

2、章難點(diǎn)：三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、調(diào)速和制動(dòng)特性與方法：三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、調(diào)速和制動(dòng)特性與方法u教學(xué)形式教學(xué)形式：課堂講授課堂講授第第3章章 電動(dòng)機(jī)的工作原理及機(jī)械特性電動(dòng)機(jī)的工作原理及機(jī)械特性第第3章章 電動(dòng)機(jī)的工作原理及機(jī)械特性電動(dòng)機(jī)的工作原理及機(jī)械特性2014年1月15日機(jī)電傳動(dòng)控制32. 同步電動(dòng)機(jī)同步電動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)運(yùn)行是同步電機(jī)最主要的發(fā)電機(jī)運(yùn)行是同步電機(jī)最主要的運(yùn)行方式，作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行是同步電運(yùn)行方式，作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行是同步電機(jī)的另一種重要的運(yùn)行方式。同步電機(jī)的另一種重要的運(yùn)行方式。同步電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)可以調(diào)節(jié)，在不要求動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)可以調(diào)節(jié)，在不要求調(diào)速的場(chǎng)合，應(yīng)用大型同步電動(dòng)機(jī)可調(diào)

3、速的場(chǎng)合，應(yīng)用大型同步電動(dòng)機(jī)可以提高運(yùn)行效率。以提高運(yùn)行效率。3.2交流電動(dòng)機(jī)交流電動(dòng)機(jī)1. 異步電動(dòng)機(jī)（工業(yè)中應(yīng)用最廣泛）異步電動(dòng)機(jī)（工業(yè)中應(yīng)用最廣泛）優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，運(yùn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，運(yùn)行可靠，成本低廉。行可靠，成本低廉。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：功率因數(shù)滯后，輕載功率功率因數(shù)滯后，輕載功率因數(shù)低，調(diào)速性能稍差。因數(shù)低，調(diào)速性能稍差。但是，隨著變頻技術(shù)的發(fā)展，特但是，隨著變頻技術(shù)的發(fā)展，特別是矢量變頻技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)可以別是矢量變頻技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)可以用變頻電機(jī)模擬成直流電機(jī)。從而已用變頻電機(jī)模擬成直流電機(jī)。從而已經(jīng)有取代傳統(tǒng)直流電機(jī)的趨勢(shì)。經(jīng)有取代傳統(tǒng)直流電機(jī)的趨勢(shì)。本本節(jié)主要內(nèi)容

4、：三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理，啟動(dòng)、制動(dòng)和調(diào)速特性和方法。節(jié)主要內(nèi)容：三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理，啟動(dòng)、制動(dòng)和調(diào)速特性和方法。第第3章章 電動(dòng)機(jī)的工作原理及機(jī)械特性電動(dòng)機(jī)的工作原理及機(jī)械特性2014年1月15日機(jī)電傳動(dòng)控制43.2交流電動(dòng)機(jī)交流電動(dòng)機(jī)異步電動(dòng)機(jī)按定子的相數(shù)可分為異步電動(dòng)機(jī)按定子的相數(shù)可分為單相單相、三相三相單相異步電動(dòng)機(jī)單相異步電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)第第3章章 電動(dòng)機(jī)的工作原理及機(jī)械特性電動(dòng)機(jī)的工作原理及機(jī)械特性2014年1月15日機(jī)電傳動(dòng)控制53.2交流電動(dòng)機(jī)交流電動(dòng)機(jī)3.2.1 三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理 1）結(jié)構(gòu)：）結(jié)構(gòu)：按轉(zhuǎn)子繞

5、組的結(jié)構(gòu)：鼠籠式和繞線式按轉(zhuǎn)子繞組的結(jié)構(gòu)：鼠籠式和繞線式繞線式繞線式轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)子繞組第第3章章 電動(dòng)機(jī)的工作原理及機(jī)械特性電動(dòng)機(jī)的工作原理及機(jī)械特性2014年1月15日機(jī)電傳動(dòng)控制63.2交流電動(dòng)機(jī)交流電動(dòng)機(jī)3.2.1 交流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理交流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理定子定子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速n0，又稱同步轉(zhuǎn)速。又稱同步轉(zhuǎn)速。感應(yīng)電流感應(yīng)電流=電磁力電磁力=轉(zhuǎn)子以轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子以轉(zhuǎn)速n隨旋轉(zhuǎn)隨旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)動(dòng)。磁場(chǎng)轉(zhuǎn)動(dòng)。 n n0 。00nnSn轉(zhuǎn)差率：轉(zhuǎn)差率：2）工作原理）工作原理2014年1月15日機(jī)電傳動(dòng)控制7第第3章章 電動(dòng)機(jī)的工作原理及機(jī)械特性電動(dòng)機(jī)的工作原理及機(jī)械特性3.2

6、交流電動(dòng)機(jī)交流電動(dòng)機(jī)3.2.1 三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理3）旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)）旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生產(chǎn)生sin()2sin()34sin()3iItiItiItAmBmCm=(a) t0 (b) tT/6 (c) tT/3 (d) tT/2 2014年1月15日機(jī)電傳動(dòng)控制8第第3章章 電動(dòng)機(jī)的工作原理及機(jī)械特性電動(dòng)機(jī)的工作原理及機(jī)械特性3.2交流電動(dòng)機(jī)交流電動(dòng)機(jī)3.2.1 三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理3）旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)）旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)方向sin()2sin()34sin()3iItiItiItAmCmBm=(a) t0 (b) tT/6 (c

7、) tT/3 (d) tT/2 2014年1月15日機(jī)電傳動(dòng)控制9第第3章章 電動(dòng)機(jī)的工作原理及機(jī)械特性電動(dòng)機(jī)的工作原理及機(jī)械特性3.2交流電動(dòng)機(jī)交流電動(dòng)機(jī)3.2.1 三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理4）定子繞組線端連接方式）定子繞組線端連接方式出線端的排列出線端的排列 三角形連接三角形連接星形連接星形連接2014年1月15日機(jī)電傳動(dòng)控制10第第3章章 電動(dòng)機(jī)的工作原理及機(jī)械特性電動(dòng)機(jī)的工作原理及機(jī)械特性3.2交流電動(dòng)機(jī)交流電動(dòng)機(jī)3.2.2 三相異步電動(dòng)機(jī)的定子電路和轉(zhuǎn)子電路三相異步電動(dòng)機(jī)的定子電路和轉(zhuǎn)子電路11111111111111()LLLdiui Reei

8、RLedtRLue 由于 和很小，故：11114.44UEf N 產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)：產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)：磁通磁通與與定子電壓定子電壓U1之間的關(guān)系之間的關(guān)系2022222222220()SEEIRXRSX222222222220cos()RRRXRSX產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩T驅(qū)動(dòng)負(fù)載，電磁轉(zhuǎn)矩驅(qū)動(dòng)負(fù)載，電磁轉(zhuǎn)矩T為為22costTKI1）定子和轉(zhuǎn)子電路分析）定子和轉(zhuǎn)子電路分析2014年1月15日機(jī)電傳動(dòng)控制11第第3章章 電動(dòng)機(jī)的工作原理及機(jī)械特性電動(dòng)機(jī)的工作原理及機(jī)械特性3.2交流電動(dòng)機(jī)交流電動(dòng)機(jī)3.2.2 三相異步電動(dòng)機(jī)的定子電路和轉(zhuǎn)子電路三相異步電動(dòng)機(jī)的定子電路和轉(zhuǎn)子電路2）三相異步電動(dòng)機(jī)的能量

9、轉(zhuǎn)換）三相異步電動(dòng)機(jī)的能量轉(zhuǎn)換2014年1月15日機(jī)電傳動(dòng)控制12第第3章章 電動(dòng)機(jī)的工作原理及機(jī)械特性電動(dòng)機(jī)的工作原理及機(jī)械特性3.2交流電動(dòng)機(jī)交流電動(dòng)機(jī)3.2.3 三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩和機(jī)械特性三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩和機(jī)械特性1）三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩和機(jī)械特性）三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩和機(jī)械特性222122222220220( )SRUSRUTf SKKRSXRSX又因?yàn)橛忠驗(yàn)?0( )nnSf nn所以所以( )Tf n三相異步電動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性機(jī)的機(jī)械特性2014年1月15日機(jī)電傳動(dòng)控制13第第3章章 電動(dòng)機(jī)的工作原理及機(jī)械特性電動(dòng)機(jī)的工作原理及機(jī)械特性3.2交流電動(dòng)機(jī)交流電動(dòng)機(jī)3

10、.2.3 三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩和機(jī)械特性三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩和機(jī)械特性2）三相異步電動(dòng)機(jī)的固有機(jī)械特性）三相異步電動(dòng)機(jī)的固有機(jī)械特性四個(gè)特殊點(diǎn)的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)差率）四個(gè)特殊點(diǎn)的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)差率）工作點(diǎn)工作點(diǎn)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)差率理想空載理想空載0n=n0, S=0額定額定9.55PN/nNS=(n0-nN)/n0臨界臨界P50,式（式（3.57）P50,式（式（3.56）啟動(dòng)啟動(dòng)P50,式（式（3.55）12014年1月15日機(jī)電傳動(dòng)控制14第第3章章 電動(dòng)機(jī)的工作原理及機(jī)械特性電動(dòng)機(jī)的工作原理及機(jī)械特性3.2交流電動(dòng)機(jī)交流電動(dòng)機(jī)3.2.3 三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩和機(jī)械特性三相異步電

11、動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩和機(jī)械特性3）三相異步電動(dòng)機(jī)的人為機(jī)械特性）三相異步電動(dòng)機(jī)的人為機(jī)械特性 降低定子繞組兩端電壓降低定子繞組兩端電壓降低定子繞組的電源電壓降低定子繞組的電源電壓定子繞組的外串電阻或電抗降壓定子繞組的外串電阻或電抗降壓2014年1月15日機(jī)電傳動(dòng)控制15第第3章章 電動(dòng)機(jī)的工作原理及機(jī)械特性電動(dòng)機(jī)的工作原理及機(jī)械特性3.2交流電動(dòng)機(jī)交流電動(dòng)機(jī)3.2.3 三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩和機(jī)械特性三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩和機(jī)械特性3）三相異步電動(dòng)機(jī)的人為機(jī)械特性）三相異步電動(dòng)機(jī)的人為機(jī)械特性 改變電源頻率改變電源頻率2014年1月15日機(jī)電傳動(dòng)控制16第第3章章 電動(dòng)機(jī)的工作原理及機(jī)械特性電動(dòng)機(jī)的工作原理

12、及機(jī)械特性3.2交流電動(dòng)機(jī)交流電動(dòng)機(jī)3.2.3 三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩和機(jī)械特性三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩和機(jī)械特性3）三相異步電動(dòng)機(jī)的人為機(jī)械特性）三相異步電動(dòng)機(jī)的人為機(jī)械特性 轉(zhuǎn)子電路串入電阻轉(zhuǎn)子電路串入電阻2014年1月15日機(jī)電傳動(dòng)控制17第第3章章 電動(dòng)機(jī)的工作原理及機(jī)械特性電動(dòng)機(jī)的工作原理及機(jī)械特性3.2交流電動(dòng)機(jī)交流電動(dòng)機(jī)3.2.4 三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)特性三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)特性采用電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械時(shí)，采用電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械時(shí)，對(duì)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的主要要求如下：對(duì)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的主要要求如下：有足夠大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，保證生產(chǎn)機(jī)械能正常啟動(dòng)。有足夠大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，保證生產(chǎn)機(jī)械能正常啟動(dòng)。在滿足啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩

13、要求的前提下，啟動(dòng)電流越小越好。在滿足啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩要求的前提下，啟動(dòng)電流越小越好。要求啟動(dòng)平滑，即要求啟動(dòng)時(shí)平滑加速，以減小對(duì)生產(chǎn)機(jī)械的沖擊。要求啟動(dòng)平滑，即要求啟動(dòng)時(shí)平滑加速，以減小對(duì)生產(chǎn)機(jī)械的沖擊。啟動(dòng)設(shè)備安全可靠，力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。啟動(dòng)設(shè)備安全可靠，力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。啟動(dòng)過程中的功率損耗越小越好。啟動(dòng)過程中的功率損耗越小越好。 異步電動(dòng)機(jī)的固有啟動(dòng)特性異步電動(dòng)機(jī)的固有啟動(dòng)特性矛盾矛盾（小）（?。ù螅ù螅?014年1月15日機(jī)電傳動(dòng)控制18第第3章章 電動(dòng)機(jī)的工作原理及機(jī)械特性電動(dòng)機(jī)的工作原理及機(jī)械特性3.2交流電動(dòng)機(jī)交流電動(dòng)機(jī)3.2.4 三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)的啟

14、動(dòng)方法方法1）直接啟動(dòng)，又稱全壓?jiǎn)?dòng)直接啟動(dòng)，又稱全壓?jiǎn)?dòng)直接啟動(dòng)的條件取決于電直接啟動(dòng)的條件取決于電動(dòng)機(jī)功率與供電變壓器容量之動(dòng)機(jī)功率與供電變壓器容量之比值。比值。2014年1月15日機(jī)電傳動(dòng)控制19第第3章章 電動(dòng)機(jī)的工作原理及機(jī)械特性電動(dòng)機(jī)的工作原理及機(jī)械特性3.2交流電動(dòng)機(jī)交流電動(dòng)機(jī)3.2.4 三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法方法2）定子串）定子串電阻或電抗器降壓?jiǎn)?dòng)電阻或電抗器降壓?jiǎn)?dòng)定子串入電阻或電抗的降壓定子串入電阻或電抗的降壓?jiǎn)?dòng)啟動(dòng)缺點(diǎn)缺點(diǎn)：（1）啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩小。只適合）啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩小。只適合空載或輕載啟動(dòng)；空載或輕載啟動(dòng)；（2）不經(jīng)濟(jì)。串電阻能耗）不經(jīng)濟(jì)。串電阻能耗大，

15、串電感器費(fèi)用高，體積大，串電感器費(fèi)用高，體積大。大。2014年1月15日機(jī)電傳動(dòng)控制20第第3章章 電動(dòng)機(jī)的工作原理及機(jī)械特性電動(dòng)機(jī)的工作原理及機(jī)械特性3.2交流電動(dòng)機(jī)交流電動(dòng)機(jī)3.2.4 三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法方法3）星）星形形-三角形（三角形（Y-）降壓?jiǎn)?dòng)降壓?jiǎn)?dòng)啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)時(shí)，KM+，KM1+，KM2-，星形星形連接；連接；啟動(dòng)后，啟動(dòng)后，KM+，KM1-，KM2+，三角形連接。，三角形連接。特點(diǎn)：這種方法只適合于定子繞組采用特點(diǎn)：這種方法只適合于定子繞組采用接法的三相異步電動(dòng)機(jī)。接法的三相異步電動(dòng)機(jī)。Y3ststTT2014年1月15日機(jī)電傳動(dòng)控制21第第3章章

16、 電動(dòng)機(jī)的工作原理及機(jī)械特性電動(dòng)機(jī)的工作原理及機(jī)械特性3.2交流電動(dòng)機(jī)交流電動(dòng)機(jī)3.2.4 三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法4）自耦變壓器）自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)降壓?jiǎn)?dòng)啟動(dòng)時(shí)啟動(dòng)時(shí)KM1+、KM2+，KM-，三相自耦變壓器三相自耦變壓器T的三個(gè)繞組接的三個(gè)繞組接成星形接三相電源，與自耦變壓成星形接三相電源，與自耦變壓器副邊相接的器副邊相接的電動(dòng)機(jī)降壓?jiǎn)?dòng)電動(dòng)機(jī)降壓?jiǎn)?dòng);當(dāng)轉(zhuǎn)速上升到一定值后，當(dāng)轉(zhuǎn)速上升到一定值后，KM1-、KM2-，自耦變壓器，自耦變壓器T被被切除，同時(shí)切除，同時(shí)KM+，電動(dòng)機(jī)接上全，電動(dòng)機(jī)接上全電壓運(yùn)行。電壓運(yùn)行。一相電路一相電路2014年1月15日機(jī)電傳動(dòng)控制

17、22第第3章章 電動(dòng)機(jī)的工作原理及機(jī)械特性電動(dòng)機(jī)的工作原理及機(jī)械特性3.2交流電動(dòng)機(jī)交流電動(dòng)機(jī)3.2.5 繞線式異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法繞線式異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法1）逐級(jí)切除啟動(dòng)電阻法）逐級(jí)切除啟動(dòng)電阻法前述異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法適合于鼠籠式和繞線式異步電動(dòng)機(jī)。對(duì)于前述異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法適合于鼠籠式和繞線式異步電動(dòng)機(jī)。對(duì)于繞線式異步電動(dòng)機(jī)，還可通過轉(zhuǎn)子電路串電阻啟動(dòng)。繞線式異步電動(dòng)機(jī)，還可通過轉(zhuǎn)子電路串電阻啟動(dòng)。轉(zhuǎn)子電路串不同阻值電轉(zhuǎn)子電路串不同阻值電阻時(shí)的機(jī)械特性阻時(shí)的機(jī)械特性2014年1月15日機(jī)電傳動(dòng)控制23第第3章章 電動(dòng)機(jī)的工作原理及機(jī)械特性電動(dòng)機(jī)的工作原理及機(jī)械特性3.2交流電動(dòng)機(jī)交流

18、電動(dòng)機(jī)3.2.5 繞線式異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法繞線式異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法2）頻敏變阻器啟動(dòng)法）頻敏變阻器啟動(dòng)法啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)時(shí)，一方面，轉(zhuǎn)子電流的頻率高，頻敏變阻器鐵一方面，轉(zhuǎn)子電流的頻率高，頻敏變阻器鐵耗大，等效阻抗大，從而耗大，等效阻抗大，從而限制了啟動(dòng)電流限制了啟動(dòng)電流；另一方面，由于轉(zhuǎn)子頻敏電阻鐵耗大，則轉(zhuǎn)另一方面，由于轉(zhuǎn)子頻敏電阻鐵耗大，則轉(zhuǎn)子的有功電流較大，從而子的有功電流較大，從而增大了啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩增大了啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。2014年1月15日機(jī)電傳動(dòng)控制24第第3章章 電動(dòng)機(jī)的工作原理及機(jī)械特性電動(dòng)機(jī)的工作原理及機(jī)械特性3.2交流電動(dòng)機(jī)交流電動(dòng)機(jī)3.2.6 三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法和特性三相異步

19、電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法和特性060(1)(1)fn nSSp2014年1月15日機(jī)電傳動(dòng)控制25第第3章章 電動(dòng)機(jī)的工作原理及機(jī)械特性電動(dòng)機(jī)的工作原理及機(jī)械特性3.2交流電動(dòng)機(jī)交流電動(dòng)機(jī)3.2.6 三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法和特性三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法和特性1）改變極對(duì)數(shù)）改變極對(duì)數(shù)p雙速電機(jī)改變極對(duì)數(shù)實(shí)現(xiàn)調(diào)速雙速電機(jī)改變極對(duì)數(shù)實(shí)現(xiàn)調(diào)速Y(p=2) YY (p=1) (p=2) YY(p=1) 2014年1月15日機(jī)電傳動(dòng)控制26第第3章章 電動(dòng)機(jī)的工作原理及機(jī)械特性電動(dòng)機(jī)的工作原理及機(jī)械特性3.2交流電動(dòng)機(jī)交流電動(dòng)機(jī)3.2.6 三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法和特性三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法和特性2）改變轉(zhuǎn)

20、差率）改變轉(zhuǎn)差率S調(diào)壓調(diào)速調(diào)壓調(diào)速改變定子電壓改變定子電壓1恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載；恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載；2離心式通風(fēng)機(jī)負(fù)載離心式通風(fēng)機(jī)負(fù)載（1）拖動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載時(shí)，調(diào)速范圍??；）拖動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載時(shí)，調(diào)速范圍?。煌蟿?dòng)拖動(dòng)離心式風(fēng)機(jī)負(fù)載離心式風(fēng)機(jī)負(fù)載時(shí)調(diào)速范圍稍大。時(shí)調(diào)速范圍稍大。（2）離心式風(fēng)機(jī)負(fù)載離心式風(fēng)機(jī)負(fù)載，速度降低時(shí)轉(zhuǎn)，速度降低時(shí)轉(zhuǎn)矩減小，轉(zhuǎn)差功率較小。因此，拖動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩減小，轉(zhuǎn)差功率較小。因此，拖動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載的轉(zhuǎn)差率功率矩負(fù)載的轉(zhuǎn)差率功率PS=SPe（Pe為電磁功為電磁功率）比拖動(dòng)離心式風(fēng)機(jī)負(fù)載更大；率）比拖動(dòng)離心式風(fēng)機(jī)負(fù)載更大；因此，這種調(diào)速方法適合通風(fēng)機(jī)及泵因此，這種調(diào)速方法適合通風(fēng)機(jī)及泵等機(jī)械（其機(jī)械特性

21、曲線如曲線等機(jī)械（其機(jī)械特性曲線如曲線2）的調(diào)速。）的調(diào)速。2014年1月15日機(jī)電傳動(dòng)控制27第第3章章 電動(dòng)機(jī)的工作原理及機(jī)械特性電動(dòng)機(jī)的工作原理及機(jī)械特性3.2交流電動(dòng)機(jī)交流電動(dòng)機(jī)3.2.6 三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法和特性三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法和特性2）改變轉(zhuǎn)差率）改變轉(zhuǎn)差率S轉(zhuǎn)子電路串電阻轉(zhuǎn)子電路串電阻最大困難：最大困難： 同頻率同頻率2014年1月15日機(jī)電傳動(dòng)控制28第第3章章 電動(dòng)機(jī)的工作原理及機(jī)械特性電動(dòng)機(jī)的工作原理及機(jī)械特性3.2交流電動(dòng)機(jī)交流電動(dòng)機(jī)3.2.6 三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法和特性三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法和特性2）改變轉(zhuǎn)差率）改變轉(zhuǎn)差率S串級(jí)調(diào)速串級(jí)調(diào)速2adEE

22、與反相2adEE與同相同步轉(zhuǎn)速以下調(diào)速同步轉(zhuǎn)速以下調(diào)速同步轉(zhuǎn)速以上調(diào)速同步轉(zhuǎn)速以上調(diào)速2adEE與2014年1月15日機(jī)電傳動(dòng)控制29第第3章章 電動(dòng)機(jī)的工作原理及機(jī)械特性電動(dòng)機(jī)的工作原理及機(jī)械特性3.2交流電動(dòng)機(jī)交流電動(dòng)機(jī)3.2.6 三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法和特性三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法和特性2）改變轉(zhuǎn)差率）改變轉(zhuǎn)差率S電磁轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速電磁轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速1電樞電樞 2磁極磁極 3勵(lì)磁繞組勵(lì)磁繞組 4、6聯(lián)軸器聯(lián)軸器 5滑環(huán)滑環(huán)214fKTnnI2014年1月15日機(jī)電傳動(dòng)控制30第第3章章 電動(dòng)機(jī)的工作原理及機(jī)械特性電動(dòng)機(jī)的工作原理及機(jī)械特性3.2交流電動(dòng)機(jī)交流電動(dòng)機(jī)3.2.6 三相異步電

23、動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法和特性三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法和特性3）變頻調(diào)速）變頻調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n正比于定子電源的頻率正比于定子電源的頻率f1，若連續(xù)地調(diào)節(jié)定子電源，若連續(xù)地調(diào)節(jié)定子電源頻率頻率f1，即可實(shí)現(xiàn)連續(xù)地改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，即可實(shí)現(xiàn)連續(xù)地改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n。 變壓變頻調(diào)速（恒壓頻比或恒磁通調(diào)速）變壓變頻調(diào)速（恒壓頻比或恒磁通調(diào)速）1111114.44mUUKNff變壓變頻調(diào)速適合于基頻（額定頻率變壓變頻調(diào)速適合于基頻（額定頻率fN）以下調(diào)速。）以下調(diào)速。2014年1月15日機(jī)電傳動(dòng)控制31第第3章章 電動(dòng)機(jī)的工作原理及機(jī)械特性電動(dòng)機(jī)的工作原理及機(jī)械特性3.2交流電動(dòng)機(jī)交流電動(dòng)機(jī)

24、3.2.6 三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法和特性三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法和特性3）變頻調(diào)速）變頻調(diào)速恒壓弱磁調(diào)速恒壓弱磁調(diào)速恒壓弱磁調(diào)速適合于基頻（額定頻率恒壓弱磁調(diào)速適合于基頻（額定頻率fN）以上調(diào)速。）以上調(diào)速。2014年1月15日機(jī)電傳動(dòng)控制32第第3章章 電動(dòng)機(jī)的工作原理及機(jī)械特性電動(dòng)機(jī)的工作原理及機(jī)械特性3.2交流電動(dòng)機(jī)交流電動(dòng)機(jī)3.2.7 三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)特性三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)特性1）反饋制動(dòng)）反饋制動(dòng)負(fù)載負(fù)載轉(zhuǎn)矩為位能性轉(zhuǎn)矩的起重機(jī)械在下放轉(zhuǎn)矩為位能性轉(zhuǎn)矩的起重機(jī)械在下放重物時(shí)的反饋制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)重物時(shí)的反饋制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài) 。電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)在變極調(diào)速或變頻調(diào)速過在變極調(diào)速或變頻調(diào)速過程

25、中，極對(duì)數(shù)突然增多或供電頻程中，極對(duì)數(shù)突然增多或供電頻率突然降低，使同步轉(zhuǎn)速率突然降低，使同步轉(zhuǎn)速n0突然降突然降低時(shí)的反饋制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)。低時(shí)的反饋制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)。 2014年1月15日機(jī)電傳動(dòng)控制33第第3章章 電動(dòng)機(jī)的工作原理及機(jī)械特性電動(dòng)機(jī)的工作原理及機(jī)械特性3.2交流電動(dòng)機(jī)交流電動(dòng)機(jī)3.2.7 三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)特性三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)特性2）反接制動(dòng)）反接制動(dòng)電源反接電源反接倒拉制動(dòng)倒拉制動(dòng)2014年1月15日機(jī)電傳動(dòng)控制34第第3章章 電動(dòng)機(jī)的工作原理及機(jī)械特性電動(dòng)機(jī)的工作原理及機(jī)械特性3.2交流電動(dòng)機(jī)交流電動(dòng)機(jī)3.2.7 三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)特性三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)特性3）能耗制

26、動(dòng)）能耗制動(dòng)1-三相異步電動(dòng)機(jī)正常機(jī)械特性曲線；三相異步電動(dòng)機(jī)正常機(jī)械特性曲線；2-定子繞組通低壓直流電源時(shí)異步定子繞組通低壓直流電源時(shí)異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性曲線電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性曲線2014年1月15日機(jī)電傳動(dòng)控制35第第3章章 電動(dòng)機(jī)的工作原理及機(jī)械特性電動(dòng)機(jī)的工作原理及機(jī)械特性3.2交流電動(dòng)機(jī)交流電動(dòng)機(jī)3.2.8 單相異步電動(dòng)機(jī)單相異步電動(dòng)機(jī)1）單相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理）單相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理定子繞組產(chǎn)生的定子繞組產(chǎn)生的磁場(chǎng)磁場(chǎng)在空間在空間并不旋轉(zhuǎn)并不旋轉(zhuǎn)，只是磁通或磁感應(yīng)，只是磁通或磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小隨時(shí)間作正弦強(qiáng)度的大小隨時(shí)間作正弦變化。變化。因此，單相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)因此，單相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩為零，即轉(zhuǎn)矩為零，即不具備啟動(dòng)能力不具備啟動(dòng)能力。啟動(dòng)后啟動(dòng)后能夠穩(wěn)定運(yùn)行能夠穩(wěn)定運(yùn)行，其機(jī)，其機(jī)械特性如右圖所示。械特性如右圖所示。2014年1月15日機(jī)電傳動(dòng)控制36第第3章章 電動(dòng)機(jī)的工作原理及機(jī)械特性電動(dòng)機(jī)的工作原理及機(jī)械特性3.2交流電動(dòng)機(jī)交流電動(dòng)機(jī)3.2.8 單相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)特性單相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)特性1）單相異步電動(dòng)機(jī)）單相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法的啟動(dòng)方法電容分相式異步電動(dòng)機(jī)電容分相式異步電動(dòng)機(jī)AX為為運(yùn)行（工作）繞組運(yùn)行（工作）繞組；BY為