第6章 異步電動(dòng)機(jī)

1、第五章第五章 異步電動(dòng)機(jī)異步電動(dòng)機(jī)5.1 5.1 三相異步電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造與三相異步電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造與工作原理工作原理5.2 5.2 三相異步電動(dòng)機(jī)的級(jí)數(shù)與三相異步電動(dòng)機(jī)的級(jí)數(shù)與轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速5.3 5.3 三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩與三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩與機(jī)械特性機(jī)械特性5.4 5.4 三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)與三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)與制動(dòng)制動(dòng)5.5 5.5 三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速 5.6 5.6 三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)據(jù)5.7 5.7 單相異步電動(dòng)機(jī)單相異步電動(dòng)機(jī)教學(xué)要求 了解三相交流異步電動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造和轉(zhuǎn)動(dòng)原理 理解三相交流異步電動(dòng)機(jī)銘牌數(shù)據(jù)的意義 重點(diǎn)掌握三相交流異步

2、電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性，起動(dòng)、反轉(zhuǎn)及調(diào)速和制動(dòng)的基本方法 5.15.1三相異步電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造與工三相異步電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造與工作原理作原理交流電動(dòng)機(jī)交流電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)異步機(jī)異步機(jī)他勵(lì)、異勵(lì)、串勵(lì)、復(fù)勵(lì)他勵(lì)、異勵(lì)、串勵(lì)、復(fù)勵(lì)同步機(jī)同步機(jī)繞線式繞線式鼠籠式鼠籠式異步交流電動(dòng)機(jī)授課內(nèi)容：異步交流電動(dòng)機(jī)授課內(nèi)容： 基本結(jié)構(gòu)、工作原理、基本結(jié)構(gòu)、工作原理、 機(jī)械特性、控制方法機(jī)械特性、控制方法 電動(dòng)機(jī)的分類電動(dòng)機(jī)的分類鼠籠式電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)圖解鼠籠式電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)圖解鼠籠轉(zhuǎn)子鼠籠轉(zhuǎn)子 定子鐵心定子鐵心定子沖片定子沖片定子線圈定子線圈鐵心和機(jī)座鐵心和機(jī)座三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)基本組成

3、分類三相定子繞組三相定子繞組產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用下，產(chǎn)生在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用下，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)或電流。感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)或電流。繞線式：繞線式：同定子繞組一樣，也分為三相，并同定子繞組一樣，也分為三相，并且接成星形。且接成星形。鼠籠式：鼠籠式：鐵芯槽內(nèi)放銅條，端部用短路環(huán)形鐵芯槽內(nèi)放銅條，端部用短路環(huán)形成一體?；蜩T鋁形成轉(zhuǎn)子繞組。成一體。或鑄鋁形成轉(zhuǎn)子繞組。鼠籠式與繞線式電動(dòng)機(jī)的比鼠籠式與繞線式電動(dòng)機(jī)的比較較 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、工作可靠；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、工作可靠；不能人為改變電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性。不能人為改變電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性。 結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格較貴、維護(hù)工作量結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格較貴、維

4、護(hù)工作量大；轉(zhuǎn)子外加電阻可人為改變電動(dòng)機(jī)大；轉(zhuǎn)子外加電阻可人為改變電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性。的機(jī)械特性。三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理 120sin120sinsinmCmBmAtIitIitIi 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生 定子鐵芯槽內(nèi)嵌放有三相對(duì)稱繞組AXBYCZ，每相繞組在空間上互差1200電角度通入三相交流電(星形聯(lián)接)圖5.1 定子繞組分布示意圖 電流流出電流流入定子通入三相電流，定子內(nèi)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)定子通入三相電流，定子內(nèi)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)磁場(chǎng)BiAXBYCZAiCi圖5.2 三相對(duì)稱電流CiBiAii tmIo兩極旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的形成兩極旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的形成 當(dāng)磁對(duì)數(shù) 時(shí)，交流電流變化一周，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)也轉(zhuǎn)過(guò)

5、一圈 .1p (a) t = 0 (b) t = 120 (c) t = 240 A A A X X X B B B Y Y Y C C C Z Z Z 圖5.3兩極旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的形成 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)向的改變旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)向的改變 在電源三相端子相序不變的情況下，在電源三相端子相序不變的情況下，將與電源聯(lián)接的三根導(dǎo)線中任意兩根的首將與電源聯(lián)接的三根導(dǎo)線中任意兩根的首端對(duì)調(diào)位置（如端對(duì)調(diào)位置（如B B，C C相），這樣定子繞組相），這樣定子繞組通入電流的相序就得到相應(yīng)地改變，則電通入電流的相序就得到相應(yīng)地改變，則電流按流按ACBACB次序出現(xiàn)最大值，因此旋轉(zhuǎn)次序出現(xiàn)最大值，因此旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)必反轉(zhuǎn)磁場(chǎng)必反轉(zhuǎn),故改

6、變旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)向就能實(shí)現(xiàn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向的改變。圖5.4 異步電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)異步電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn) 異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同步轉(zhuǎn)速為n0轉(zhuǎn)子與定子間有相對(duì)運(yùn)動(dòng) 轉(zhuǎn)子導(dǎo)條中產(chǎn)生出E、I 轉(zhuǎn)子導(dǎo)條受到電磁力F 電磁力矩 T 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)圖5. 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)原理圖圖5. 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)原理圖BfieBv圖5.6右手定則圖5.7左手定則5.2 三相異步電動(dòng)機(jī)的極數(shù)與轉(zhuǎn)速AXYCBZNSP=1對(duì)極BiAXBYCZAiCi當(dāng)磁極對(duì)數(shù)當(dāng)磁極對(duì)數(shù)P=1時(shí)，一個(gè)電流周期，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在空間轉(zhuǎn)過(guò)時(shí)，一個(gè)電流周期，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在空間轉(zhuǎn)過(guò)360360分）轉(zhuǎn) /( 601pfn n1稱為稱為同步轉(zhuǎn)速同步轉(zhuǎn)速分轉(zhuǎn)/30001n

7、CiBiAii tmIo9090(a)(a)(b)(b)(c)(c)360360P=2=2對(duì)對(duì)極極CYABCXYZAXBZAiCiBiAXX AZCZCBYBYNSSN電流變化3600，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)半周 。1n =1500/min)r（）（）（）（） 三相異步電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)三相異步電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速速=1p：電流變化360時(shí)，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)恰好在空間旋轉(zhuǎn)一周 。=2p：電流變化360時(shí)，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)恰好在空間旋轉(zhuǎn)半周 。：電流交變一周，磁場(chǎng)在空間僅旋轉(zhuǎn)了1/3周 。=3p由此可推廣到p對(duì)極的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速為0 60 fn =p 結(jié)論：n0與磁極對(duì)數(shù)p成反比，而磁對(duì)數(shù)又由三相繞組的安排情況所確定 p12345

8、6n0(r/min)300015001000750 600 500 我國(guó)工業(yè)交流電頻率是50Hz，對(duì)某一電動(dòng)機(jī)，磁對(duì)數(shù)是固定的，因此n0也是不變的。不同的磁對(duì)數(shù)對(duì)應(yīng)的n0如下表所示：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)差率 1轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 n 與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速 n0 的異同 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 n 與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速 n0 0 的方向一致，但的方向一致，但 不能相等（應(yīng)保持一定的轉(zhuǎn)差），此為不能相等（應(yīng)保持一定的轉(zhuǎn)差），此為異步的由來(lái)。異步的由來(lái)。 2轉(zhuǎn)差率 s 用用來(lái)表示n 與 n0 相差的程度11100%nnsn或0 (1- )n=s n 異步電機(jī)運(yùn)行中異步電機(jī)運(yùn)行中: :%91s轉(zhuǎn)差率計(jì)

9、算轉(zhuǎn)差率計(jì)算例例5.15.1 一臺(tái)某三相異步電動(dòng)機(jī)，已知它的轉(zhuǎn)子額定轉(zhuǎn)速為1430r/min，電源頻率，試求電動(dòng)機(jī)的極數(shù)和額定負(fù)載下的轉(zhuǎn)差率 。解：解：(1)因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速接近而略小于同步轉(zhuǎn)速，而 ，則根據(jù)式 磁極對(duì)數(shù) =1430r/minn=1500r/minn600f n =P0606050=2n1500fp00-1500-1430100%100%4.67%1500NnnSn (2)5.3 5.3 三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩與三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩與機(jī)械特性機(jī)械特性轉(zhuǎn)矩公式的推導(dǎo)轉(zhuǎn)矩公式的推導(dǎo)電磁轉(zhuǎn)矩電磁轉(zhuǎn)矩 T：轉(zhuǎn)子中各載流導(dǎo)體在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)子中各載流導(dǎo)體在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用下的作用下, ,受到

10、電磁力對(duì)于轉(zhuǎn)軸所形成的轉(zhuǎn)距受到電磁力對(duì)于轉(zhuǎn)軸所形成的轉(zhuǎn)距之總和，是反映電動(dòng)機(jī)做功能量的一個(gè)量。之總和，是反映電動(dòng)機(jī)做功能量的一個(gè)量。22cosIKTmT常數(shù)常數(shù)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2cos（牛頓牛頓 米米）22cosIKTmT20124.44mEfN將如下參數(shù)將如下參數(shù)代入上式：代入上式：2 022222 0222222 0111()c o s()4 .4 4ms EIRs XRRs XUfN2221122220()sRUTKURsX得到轉(zhuǎn)矩公式得到轉(zhuǎn)矩公式 單位單位（N .m）機(jī)械特性曲線機(jī)械特性曲線 2222212)(ssXRUsRKT由得)(SfT )(T

11、fn )(SfT Ts10啟動(dòng)時(shí)啟動(dòng)時(shí)n=0最大轉(zhuǎn)速最大轉(zhuǎn)速n=n1時(shí)時(shí)n0Tn三個(gè)重要轉(zhuǎn)矩三個(gè)重要轉(zhuǎn)矩（ TN、Tmax、Tst） 額定轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩T TN N : :電機(jī)在額定電壓下，以額定轉(zhuǎn)速nN 運(yùn)行，輸出額定功率PN 時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)軸上輸出的轉(zhuǎn)矩。NTTstn0nnNTTmax)/()(9550602分轉(zhuǎn)千瓦NNNNNnPnPT（牛頓牛頓米米）最大轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩 電機(jī)帶動(dòng)最大負(fù)載的能力 如果如果 電機(jī)將會(huì)電機(jī)將會(huì)因帶不動(dòng)負(fù)載而停轉(zhuǎn)。因帶不動(dòng)負(fù)載而停轉(zhuǎn)。maxTTL21220222)(UsXRsRKTm axTNTTmax求解求解0ST2021max21XKUT過(guò)載系數(shù)：過(guò)載系數(shù)： 一般一般

12、2 . 28 . 1負(fù)載轉(zhuǎn)矩起動(dòng)轉(zhuǎn)矩起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 電機(jī)起動(dòng)（ ）時(shí)的轉(zhuǎn)矩體現(xiàn)了電動(dòng)機(jī)帶載起動(dòng)的能力。若電動(dòng)機(jī)能起動(dòng)，否則將起動(dòng)不了。stT0,1ns21220222)(UsXRsRKT0n1)(s stTs tLs tLT TT Tn0TnstTR2/R2R2，U1一定范圍增大一定范圍增大R2，Tst將增大將增大。/stT啟動(dòng)系啟動(dòng)系數(shù)數(shù)21220222)(UXRRKTstststNTTst =0.82.0一般電動(dòng)機(jī)的自適應(yīng)負(fù)載能力電動(dòng)機(jī)的自適應(yīng)負(fù)載能力 自適應(yīng)負(fù)載能力：電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩可以隨負(fù)載的矩可以隨負(fù)載的變化而自動(dòng)調(diào)整變化而自動(dòng)調(diào)整的能力。的能力。n1nTmTstTLcb常用

13、特常用特性段性段s=0s=1TISnTL2 直至新的平衡。此過(guò)程中， 時(shí)， 電源提供的功率自動(dòng)增加。2 I1 Ic點(diǎn)：轉(zhuǎn)矩達(dá)最大Tm ，若轉(zhuǎn)速n繼續(xù)，T，沿cb走b點(diǎn)：T=TL，轉(zhuǎn)速n不再上升，穩(wěn)定運(yùn)行 硬的機(jī)硬的機(jī)械特性械特性STEP 1STEP 1：?jiǎn)?dòng)：?jiǎn)?dòng)d dT TL Le eStep 2Step 2：負(fù)載：負(fù)載轉(zhuǎn)矩增加轉(zhuǎn)矩增加動(dòng)畫(huà)動(dòng)畫(huà)1.1.負(fù)載轉(zhuǎn)矩如圖中所示，按下負(fù)載轉(zhuǎn)矩如圖中所示，按下step1step1電機(jī)將電機(jī)將沿沿d-c-bd-c-b移動(dòng)移動(dòng), ,達(dá)到平衡達(dá)到平衡2.2.若負(fù)載轉(zhuǎn)矩增加出現(xiàn)幻燈片若負(fù)載轉(zhuǎn)矩增加出現(xiàn)幻燈片3333中的藍(lán)中的藍(lán)色虛線，并標(biāo)明色虛線，并標(biāo)明T T

14、L L/ /，按下，按下step2,step2,電機(jī)將沿電機(jī)將沿b-cb-c移動(dòng)移動(dòng), ,到達(dá)圖中到達(dá)圖中e e點(diǎn)，達(dá)到新平衡點(diǎn)，達(dá)到新平衡起動(dòng)起動(dòng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩負(fù)載轉(zhuǎn)矩增加增加 例例22 某臺(tái)鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)某臺(tái)鼠籠式異步電動(dòng)機(jī), ,連連接接, ,額定功率為額定功率為4040KW, ,額定轉(zhuǎn)速為額定轉(zhuǎn)速為1460r/min,1460r/min,過(guò)載系數(shù)為過(guò)載系數(shù)為2.0,2.0,試求試求:(1).:(1).其額其額定轉(zhuǎn)矩定轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)差率和最大轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)差率和最大轉(zhuǎn)矩;(2).;(2).當(dāng)當(dāng)電源下降到時(shí)的額定轉(zhuǎn)矩電源下降到時(shí)的額定轉(zhuǎn)矩. . 9550955040261.61460NNNPTN mn1

15、460 /minNnr01500 /minnr001500 1460100%100% 2.67%1500NNnnsn2.0mNTT2261.6523.2mNTTN m解：(1)根據(jù) 由(2) 當(dāng) 時(shí) 即0.9NNUU220.9NNNNUTUT0.81211.9NNTTN m機(jī)械特性的軟硬機(jī)械特性的軟硬 硬特性：負(fù)載變化時(shí)，轉(zhuǎn)速變化不大，運(yùn)行特性好。 軟特性：負(fù)載增加轉(zhuǎn)速下降較快，但起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，起 動(dòng)特性好。 硬特性硬特性 （R2小?。┸浱匦攒浱匦裕≧2大大）0Tn不同場(chǎng)合應(yīng)選用不同的電機(jī)。如金屬切削，選硬特性電機(jī)；重載起動(dòng)則選軟特性電機(jī)。5.45.4三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)與制三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)

16、與制動(dòng)動(dòng) 1.起動(dòng) 啟動(dòng)條件：?jiǎn)?dòng)條件： TstTL 否則電動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)。否則電動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)。stI起動(dòng)電流起動(dòng)電流電動(dòng)機(jī)剛電動(dòng)機(jī)剛接通電源接通電源的瞬間，的瞬間，(57)stNII原因：起動(dòng)時(shí)原因：起動(dòng)時(shí)n=0 =0 ，轉(zhuǎn)子導(dǎo)條切割磁力線速度很大。，轉(zhuǎn)子導(dǎo)條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 三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法（3 3）轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)。）轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)。 繞線式：繞線式： （1 1） 直接起動(dòng)：將額定電壓通過(guò)閘刀開(kāi)關(guān)或接接直接起動(dòng)：將額定電壓通過(guò)閘刀開(kāi)關(guān)或接接觸器直接加在定子繞組上使電機(jī)起動(dòng)。觸器直接加在定子繞組上使電機(jī)

17、起動(dòng)。 （2 2） 降壓起動(dòng)。降壓起動(dòng)。Y Y 起動(dòng)起動(dòng)自耦降壓起動(dòng)自耦降壓起動(dòng)鼠鼠籠籠式式缺點(diǎn)：對(duì)電網(wǎng)影響大，繞組發(fā)熱變形。缺點(diǎn)：對(duì)電網(wǎng)影響大，繞組發(fā)熱變形。電網(wǎng)容量電網(wǎng)容量，允許直接起動(dòng)的，允許直接起動(dòng)的 電動(dòng)機(jī)容量電動(dòng)機(jī)容量。規(guī)定：規(guī)定： 能直接起動(dòng)能直接起動(dòng)。stNNNIS3I44P 例例33 一臺(tái)10KW電動(dòng)機(jī)，其起動(dòng)電流與額定電流之比為6，問(wèn)在250KVA變壓器下能否直接起動(dòng)？一臺(tái)20KW電動(dòng)機(jī)其起動(dòng)電流與額定電流之比為5.5，問(wèn)在同一變壓器下能否直接起動(dòng)？stNNNIS3I44P32807.75 644 1032804.25 5.54420 解：解：據(jù) 可知 所以允許10KW電動(dòng)

18、機(jī)直接起動(dòng)；而所以不允許20KW電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)。Y Y 起動(dòng)：起動(dòng)：減小啟動(dòng)電流減小啟動(dòng)電流 正常正常運(yùn)行運(yùn)行l(wèi)UUwVvuWlI 起動(dòng)時(shí)起動(dòng)時(shí)ABCXYZlUlYI設(shè)：電機(jī)每相阻抗為設(shè)：電機(jī)每相阻抗為z|3ZUIllY3|ZUIll31llYII啟動(dòng)電流只有原來(lái)的啟動(dòng)電流只有原來(lái)的1/31/3Y 起動(dòng)應(yīng)注意的問(wèn)題：起動(dòng)應(yīng)注意的問(wèn)題：StstYTT31PPUU31（2 2） Y Y 起動(dòng)起動(dòng)所以降壓起動(dòng)適合于空載或輕載起動(dòng)的場(chǎng)合。所以降壓起動(dòng)適合于空載或輕載起動(dòng)的場(chǎng)合。AZBYXC正常運(yùn)行UPABCXYZ起動(dòng)UP（1 1）僅適用于正常接法為三角形接法的電機(jī)。）僅適用于正常接法為三角形接法的電機(jī)

19、。 )(2UTST時(shí)也ststTI,st例例4 某電動(dòng)機(jī)起動(dòng)能力 =1.2，采用Y-換接起動(dòng),問(wèn)電動(dòng)機(jī)在下述情況下能否起動(dòng)。(1) 時(shí);(2) 時(shí)。解解: : (1) 星形起動(dòng)時(shí)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為直接起動(dòng)時(shí)的1/3. 所以,當(dāng) 時(shí), 電動(dòng)機(jī)不能起動(dòng)。 (2) 同理,當(dāng) 時(shí)。電動(dòng)機(jī)能起動(dòng)。50%LNTT25%0.25LNNTTT111.20.433YststNNTTTT50%0.5LNNTTTYstLTT25%0.25LNNTTTYstLTT自耦降壓起動(dòng)自耦降壓起動(dòng)工作工作起動(dòng)起動(dòng)U1/U2=K；Ist/=Ist/K；IstIst線線Ist線線=Ist/K273%64%55%繞線式轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)繞線式

20、轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)定子定子RRR繞線式轉(zhuǎn)子繞線式轉(zhuǎn)子起動(dòng)時(shí)將適當(dāng)?shù)钠饎?dòng)時(shí)將適當(dāng)?shù)腞 R串入轉(zhuǎn)子繞組中，起動(dòng)后將串入轉(zhuǎn)子繞組中，起動(dòng)后將R R逐段切除。逐段切除。2022220()stEIRX2R2I 1I 轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)的特點(diǎn)轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)的特點(diǎn) 適當(dāng)?shù)倪x擇R2，既可以降低起動(dòng)電流，又可以增加起動(dòng)力矩。nststTRXRURKT222022212T2R02R三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)n0n+F制動(dòng)方法制動(dòng)方法：1. . 抱閘抱閘：加機(jī)械抱閘加機(jī)械抱閘2. 2. 反接制動(dòng)反接制動(dòng) 3.3.能耗制動(dòng)能耗制動(dòng)4.4.發(fā)電反饋制動(dòng)發(fā)電反饋制動(dòng)能耗制動(dòng)能耗制動(dòng)定義：定義：停車(chē)時(shí)，斷開(kāi)交停車(chē)時(shí)，

21、斷開(kāi)交流電源，接至直流電源流電源，接至直流電源上，產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。上，產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。本質(zhì)：本質(zhì)：實(shí)質(zhì)是消耗轉(zhuǎn)子實(shí)質(zhì)是消耗轉(zhuǎn)子動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能，并最動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能，并最終變成熱能消耗在轉(zhuǎn)子終變成熱能消耗在轉(zhuǎn)子回路的電阻上回路的電阻上 。特點(diǎn)：特點(diǎn)：制動(dòng)平穩(wěn)、準(zhǔn)確、能耗低，但需配備電流電制動(dòng)平穩(wěn)、準(zhǔn)確、能耗低，但需配備電流電源源 。反接制動(dòng)反接制動(dòng)定義：定義：停車(chē)時(shí)，將電動(dòng)停車(chē)時(shí)，將電動(dòng)機(jī)接電源的意兩相反接機(jī)接電源的意兩相反接，使電動(dòng)機(jī)由原來(lái)的旋，使電動(dòng)機(jī)由原來(lái)的旋轉(zhuǎn)方向反過(guò)來(lái)，以達(dá)制轉(zhuǎn)方向反過(guò)來(lái)，以達(dá)制動(dòng)的目的；動(dòng)的目的； 反接制動(dòng)時(shí)，定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子的相對(duì)轉(zhuǎn)速很大反接制動(dòng)時(shí)，定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子的

22、相對(duì)轉(zhuǎn)速很大。為限制電流，在制動(dòng)時(shí)要在定子或轉(zhuǎn)子中串電阻。為限制電流，在制動(dòng)時(shí)要在定子或轉(zhuǎn)子中串電阻。即切割磁力線的速度很大，造成即切割磁力線的速度很大，造成 ，引起，引起 。注意：注意：2I1I特點(diǎn)：特點(diǎn)：制動(dòng)方法簡(jiǎn)單、制動(dòng)效果好等制動(dòng)方法簡(jiǎn)單、制動(dòng)效果好等5.5 三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速 pfsnsn1160112. 2. 改變轉(zhuǎn)差率改變轉(zhuǎn)差率 s無(wú)級(jí)調(diào)速無(wú)級(jí)調(diào)速 3. 3. 改變電源頻率改變電源頻率 ( (變頻調(diào)速變頻調(diào)速) ) 無(wú)級(jí)調(diào)速無(wú)級(jí)調(diào)速1. 改變極對(duì)數(shù)改變極對(duì)數(shù) 有級(jí)調(diào)速有級(jí)調(diào)速。p調(diào)速方法調(diào)速方法：變頻調(diào)速變頻調(diào)速 變頻調(diào)速裝置的構(gòu)成：變頻調(diào)速裝置的構(gòu)成：整流器逆變器控制電路。特

23、點(diǎn)：特點(diǎn)：此種調(diào)速方法發(fā)展很快，且調(diào)速性能較好。其主要環(huán)節(jié)是研制變頻電源。 變極調(diào)速變極調(diào)速 P=2P=2對(duì)極對(duì)極 P=1P=1對(duì)極對(duì)極 變轉(zhuǎn)差率調(diào)速 22RR 0Tn2R2RTmaxS/S方法：改變調(diào)速變阻器方法：改變調(diào)速變阻器的大小，就可平滑調(diào)速。的大小，就可平滑調(diào)速。 2R0ST2R2RSS5.6 5.6 三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)數(shù)據(jù) 三相異步電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)型號(hào)型號(hào) Y120M4 Y120M4 功功 率率 7.5KW 7.5KW 頻率頻率 50Hz50Hz電壓電壓 350V 350V 電電 流流 15.4A 15.4A 接法接法 轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速 1440r/min 1

24、440r/min 絕緣等級(jí)絕緣等級(jí) B B 工作方式工作方式 連續(xù)連續(xù) 年年 月月 編號(hào)編號(hào) 電機(jī)廠電機(jī)廠1. 型號(hào) 機(jī)座中心高度（120mm） Y120 M4 磁極數(shù)（4 極） 機(jī)座長(zhǎng)度代號(hào)（中機(jī)座） 三相異步電動(dòng)機(jī) 2. 2.額定功率與效率額定功率與效率 額定功率：電動(dòng)機(jī)在額定工作狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)軸上輸出的機(jī)械功率值(P2)，單位為千瓦(KW)。 電動(dòng)機(jī)的輸出功率P2與電源輸入的功率P1的關(guān)系：12PPcos31NNIUP 其中其中 一般，三相異步電動(dòng)機(jī)額定運(yùn)行時(shí)效率約為一般，三相異步電動(dòng)機(jī)額定運(yùn)行時(shí)效率約為72% 72% 93%93%，當(dāng)電動(dòng)機(jī)在額定功率的，當(dāng)電動(dòng)機(jī)在額定功率的75%75

25、%左右左右運(yùn)行時(shí)效率最高。運(yùn)行時(shí)效率最高。3. 3. 頻率、轉(zhuǎn)速頻率、轉(zhuǎn)速 頻率：電動(dòng)機(jī)所采用的電源頻率。我國(guó)的工頻為50Hz。轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)差率0.04 150014401500s轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速: : 電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)速（電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)速（n n) )。如：如： n =1440 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/ /分分4. 4. 聯(lián)接方式聯(lián)接方式 ： Y/ / 接法接法UVWvwu接線盒接線盒：如何如何 接？接？UVWvwu注意：注意： Y Y 接法：接法： 3 3KW以下以下 接法：接法： 4 4KW以上以上額定電壓、額定電流額定電壓、額定電流 額定電壓：定子繞組在指定接法及額定運(yùn)行時(shí)應(yīng)加的線電壓。 一般規(guī)定一般規(guī)定: 運(yùn)行電壓不能

26、高于或低于額定值的運(yùn)行電壓不能高于或低于額定值的 5 。額定電流：額定電流：定子繞組在指定接法下的線電流。定子繞組在指定接法下的線電流。350/220 Y/ 線電壓線電壓350V時(shí)時(shí)Y接；線接；線電壓電壓220V時(shí)時(shí) 接。接。A48. 6/A2 .11/ ：Il=11.2A，Ip=6.45A； Y：Il=Ip=6.45A。絕緣等級(jí)絕緣等級(jí) 絕緣等級(jí)絕緣等級(jí) 用電動(dòng)機(jī)各繞組及其它絕緣部件所用的絕緣材料在使用時(shí)容許的極限溫度來(lái)分級(jí)的。常用絕緣材料的技術(shù)數(shù)據(jù)見(jiàn)下表。 常用絕緣材料的技術(shù)數(shù)據(jù)絕緣等絕緣等級(jí)級(jí)A AE EB BF FH H極限允極限允許溫度許溫度( (0 0C)C)105105 1201

27、20 130130 155155 180180三相異步電動(dòng)機(jī)的選擇三相異步電動(dòng)機(jī)的選擇 1功率的選擇電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)P PN N生產(chǎn)機(jī)械的生產(chǎn)機(jī)械的P P1 1短時(shí)運(yùn)行電動(dòng)機(jī)功率的短時(shí)運(yùn)行電動(dòng)機(jī)功率的 選擇選擇連續(xù)運(yùn)行電動(dòng)機(jī)功率的連續(xù)運(yùn)行電動(dòng)機(jī)功率的 選選擇擇選擇專用短時(shí)電動(dòng)機(jī)；選擇專用短時(shí)電動(dòng)機(jī)；選擇連續(xù)運(yùn)行電動(dòng)機(jī)；選擇連續(xù)運(yùn)行電動(dòng)機(jī)；條件：條件：11PPN過(guò)載系數(shù)過(guò)載系數(shù)2種類和型式的選擇種類和型式的選擇種類的選擇：種類的選擇：交流交流/ /直流；直流；三相三相/ /單相單相; ;鼠籠式鼠籠式/ /饒線式饒線式. .結(jié)構(gòu)型式的選擇：結(jié)構(gòu)型式的選擇：開(kāi)啟式開(kāi)啟式防護(hù)式防護(hù)式封閉式封閉式防爆式防爆

28、式5.7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 結(jié)構(gòu)：定子放單相繞組（其中通220V單相交流電） 轉(zhuǎn)子一般用鼠籠式。定子定子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子定子定子繞組繞組1it在電流正半周在電流正半周在電流負(fù)半周在電流負(fù)半周？220V1i 當(dāng)定子繞組產(chǎn)生的合成磁場(chǎng)增加時(shí)，根據(jù)右手當(dāng)定子繞組產(chǎn)生的合成磁場(chǎng)增加時(shí)，根據(jù)右手螺旋定則和左手定則，可知轉(zhuǎn)子導(dǎo)條左、右受螺旋定則和左手定則，可知轉(zhuǎn)子導(dǎo)條左、右受力大小相等方向相反，所以沒(méi)有起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。力大小相等方向相反，所以沒(méi)有起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。S SN N轉(zhuǎn)子導(dǎo)條轉(zhuǎn)子導(dǎo)條及電流及電流（2 2）轉(zhuǎn)子借助其它力量轉(zhuǎn)動(dòng)后，外力去除后仍）轉(zhuǎn)子借助其它力量轉(zhuǎn)動(dòng)后，外力去除后仍

29、按原方向繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。按原方向繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。其原理分析如下：其原理分析如下： + -t m 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、正、反兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)合成而等效。即：反兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)合成而等效。即：-+m| |/2脈動(dòng)磁場(chǎng)的分解脈動(dòng)磁場(chǎng)的分解 - + + - 動(dòng)畫(huà)動(dòng)畫(huà)產(chǎn)生幻燈片產(chǎn)生幻燈片6464圖所示的電流，出現(xiàn)標(biāo)識(shí)和相圖所示的電流，出現(xiàn)標(biāo)識(shí)和相應(yīng)線時(shí)，彈出下圖的的圖形，注意用兩種顏應(yīng)線時(shí)，彈出下圖的的圖形，注意用兩種顏色表示色表示和和，出現(xiàn)時(shí)彈出下圖的，出現(xiàn)時(shí)彈出下圖的，依此類推依此類推正反向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的合成轉(zhuǎn)矩特性正反向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的合成轉(zhuǎn)矩特性02s121ss2T合成轉(zhuǎn)矩合

30、成轉(zhuǎn)矩s起動(dòng)轉(zhuǎn)矩起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為零為零01s22s21s（反向反向）正正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)反反T1T（正向正向）2 2單相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)單相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng) 常用的起動(dòng)方法：電容分相式 罩極式 電容分相式起動(dòng)電容分相式起動(dòng)啟動(dòng)時(shí)開(kāi)關(guān)閉合，使兩啟動(dòng)時(shí)開(kāi)關(guān)閉合，使兩繞組電流繞組電流 、 相位相位差差約為約為90，從而產(chǎn)生旋，從而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，電機(jī)轉(zhuǎn)起來(lái)；轉(zhuǎn)動(dòng)磁場(chǎng)，電機(jī)轉(zhuǎn)起來(lái)；轉(zhuǎn)動(dòng)正常以后離心開(kāi)關(guān)被甩正常以后離心開(kāi)關(guān)被甩開(kāi)，啟動(dòng)繞組被切斷。開(kāi)，啟動(dòng)繞組被切斷。工作繞組工作繞組起動(dòng)繞組起動(dòng)繞組 離心開(kāi)關(guān)離心開(kāi)關(guān)2I。1I。 i1 i1 i1 i2 i2 i2 t=0 t=45 t=90 設(shè)兩相電流為設(shè)兩相電流為 11m=siniIt022m=sin(90 )iIt磁場(chǎng)逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，繞組中通入電流的磁場(chǎng)逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，繞組中通入電流的電角度變化電角度變化90900 0，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在空間上也轉(zhuǎn)過(guò)，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在空間上也轉(zhuǎn)過(guò)90900 0 45459090單相異步電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn) 方法：改變電容器C的位置 開(kāi)