異步電動(dòng)機(jī)教程

1、第八章交流電動(dòng)機(jī)第八章第八章 交流電動(dòng)機(jī)交流電動(dòng)機(jī)8.18.1 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)8.28.2 三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理8.3 8.3 三相異步電動(dòng)機(jī)的電路分析三相異步電動(dòng)機(jī)的電路分析8. .4 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)的轉(zhuǎn)矩與機(jī)械特性8.58.5 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)8.6 8.6 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8.7 8.7 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)8.8 8.8 三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)8.9 8.9 三相異步電動(dòng)機(jī)的選擇（自學(xué)）三相異步電動(dòng)機(jī)的選擇（自

2、學(xué)）8.11 8.11 單相異步電動(dòng)機(jī)單相異步電動(dòng)機(jī)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)鼠籠式鼠籠式繞線式繞線式異步機(jī)異步機(jī)同步機(jī)同步機(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)鼠籠式交流異步電動(dòng)機(jī)授課內(nèi)容：鼠籠式交流異步電動(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(lèi)：電動(dòng)機(jī)的分類(lèi)：YBZXAC轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子定子定子定子繞組定子繞組（三相）（三相）機(jī)機(jī) 座座轉(zhuǎn)子：在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用下，轉(zhuǎn)子：在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用下， 產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)或產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)或 電流。電流。三相定子繞組：產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)三相定子繞組：產(chǎn)生旋轉(zhuǎn) 磁場(chǎng)。磁場(chǎng)。繞線式繞線

3、式鼠籠式鼠籠式鼠籠轉(zhuǎn)子鼠籠轉(zhuǎn)子 8.18.1 三相異步電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造三相異步電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造由機(jī)座、定子鐵心、定子繞組組成：由機(jī)座、定子鐵心、定子繞組組成：1、機(jī)座機(jī)座：起固定和支撐定子鐵心的作用，：起固定和支撐定子鐵心的作用，一般用鑄鐵制造。一般用鑄鐵制造。2、定子鐵心：定子鐵心：由厚由厚0.5mm的硅鋼片沖疊而的硅鋼片沖疊而成，鐵心內(nèi)開(kāi)有均勻的槽，嵌放定子繞組。成，鐵心內(nèi)開(kāi)有均勻的槽，嵌放定子繞組。3、定子繞組：定子繞組：由完全相同的三個(gè)繞組組成，由完全相同的三個(gè)繞組組成，空間互差空間互差120度，可接成度，可接成Y或或。由轉(zhuǎn)子鐵心和轉(zhuǎn)子繞組組成：由轉(zhuǎn)子鐵心和轉(zhuǎn)子繞組組成：1、轉(zhuǎn)子鐵心：轉(zhuǎn)子鐵心

4、：和定子鐵心一樣，既是電動(dòng)機(jī)磁和定子鐵心一樣，既是電動(dòng)機(jī)磁路的一部分，又能安放轉(zhuǎn)子繞組。路的一部分，又能安放轉(zhuǎn)子繞組。2、轉(zhuǎn)子繞組：轉(zhuǎn)子繞組：有籠型和繞線型兩種。有籠型和繞線型兩種。 （1）籠型繞組：籠型繞組：導(dǎo)體用銅條或鋁條，兩頭用導(dǎo)體用銅條或鋁條，兩頭用端環(huán)聯(lián)接。結(jié)構(gòu)可靠簡(jiǎn)單，但是轉(zhuǎn)子電阻固定。端環(huán)聯(lián)接。結(jié)構(gòu)可靠簡(jiǎn)單，但是轉(zhuǎn)子電阻固定。 （2）繞線型轉(zhuǎn)子：繞線型轉(zhuǎn)子：接成接成星型星型的三相繞組通過(guò)的三相繞組通過(guò)滑環(huán)與外電路聯(lián)接，便于串入電阻改善電動(dòng)機(jī)滑環(huán)與外電路聯(lián)接，便于串入電阻改善電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行性能。的運(yùn)行性能。n0nei8.8.2三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理NSf磁鐵

5、磁鐵閉合閉合線圈線圈磁極旋轉(zhuǎn)磁極旋轉(zhuǎn)導(dǎo)線切割磁力線產(chǎn)生導(dǎo)線切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)vlBe導(dǎo)線長(zhǎng)度導(dǎo)線長(zhǎng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度切割速度切割速度（右手定則）（右手定則）閉合導(dǎo)線產(chǎn)生電流閉合導(dǎo)線產(chǎn)生電流 i（左手定則）（左手定則）通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力ilBfn0neiNSf1. 線圈跟著磁鐵轉(zhuǎn)線圈跟著磁鐵轉(zhuǎn)兩者轉(zhuǎn)動(dòng)方向一致兩者轉(zhuǎn)動(dòng)方向一致 結(jié)論：結(jié)論：異步異步2. 線圈比磁場(chǎng)轉(zhuǎn)得慢線圈比磁場(chǎng)轉(zhuǎn)得慢0nnn0neiNSf 由于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的方向與磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)的方由于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的方向與磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)的方向是一致的，所以如果向是一致的，所以如果n=n1，則磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)，則磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子之間就沒(méi)有相

6、對(duì)運(yùn)動(dòng)，它們之間就不存子之間就沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，它們之間就不存在電磁感應(yīng)關(guān)系，也就不能在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中在電磁感應(yīng)關(guān)系，也就不能在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、產(chǎn)生電流，也就不能產(chǎn)生電感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、產(chǎn)生電流，也就不能產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。所以，感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子速度不磁轉(zhuǎn)矩。所以，感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子速度不可能等于磁場(chǎng)速度。因此，這種電動(dòng)機(jī)一可能等于磁場(chǎng)速度。因此，這種電動(dòng)機(jī)一般也叫做般也叫做異步電動(dòng)機(jī)異步電動(dòng)機(jī)。1 1、旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生、旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生AYCBZ在異步機(jī)中在異步機(jī)中,旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)代替了旋轉(zhuǎn)磁極旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)代替了旋轉(zhuǎn)磁極AiBiCimIt0n()電流出電流出( )電流入電流入X240sin120sinsintIitIit

7、IimCmBmA0tAXYCBZNSAiBiCimItBiAXBYCZAiCi合成磁場(chǎng)方向：合成磁場(chǎng)方向：向下向下180tXBZ0nAYC 60tAXYCBZSN0n60A120tXYCBZ0n同理分析，可得同理分析，可得其它電流角度下其它電流角度下的磁場(chǎng)方向：的磁場(chǎng)方向：AiBiCitmIn nN NS ST Tf fn n1 1f fU1V1W1U2V2W2WVUit分析規(guī)定：分析規(guī)定： 電流電流 I 為正時(shí)，從首端流入、末端流出；為正時(shí)，從首端流入、末端流出； 電流電流 I 為負(fù)時(shí)，從首端流出、末端流入。為負(fù)時(shí)，從首端流出、末端流入。1NS1 2 32NS3NS4 4NS5 5NS6NS

8、6U1V1W1U2V2W2NSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNS旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)方向：取決于三相電流的相序。：取決于三相電流的相序。0n0n改變電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向的方法：改變電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向的方法：改變相序改變相序（換接其中兩相）（換接其中兩相）AiBiCimItAiCiBimIt2 2、旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向、旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向 方法：方法：將與電源相接的將與電源相接的任意兩相互換任意兩相互換(改變相序改變相序)，就可實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)。，就可實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)。 三相異步電動(dòng)機(jī)的正、反轉(zhuǎn)三相異步電動(dòng)機(jī)的正、反轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)A B CM3電電 源源ABCM3電電

9、源源3 3、極對(duì)數(shù)（、極對(duì)數(shù)（P P）的概念）的概念BiAXBYCZAiCi1p此種接法（此種接法（每相繞組只有一組線圈每相繞組只有一組線圈）下，合成磁場(chǎng)）下，合成磁場(chǎng)只有只有一對(duì)磁極一對(duì)磁極，則極對(duì)數(shù)為，則極對(duì)數(shù)為1。即：即：AXYCBZNSCYABCXYZAXBZAiBiCi 將每相繞組分成兩段，按右下圖放入定子槽內(nèi)。將每相繞組分成兩段，按右下圖放入定子槽內(nèi)。形成的磁場(chǎng)則是形成的磁場(chǎng)則是兩對(duì)磁極兩對(duì)磁極。X AAXBYBYCZCZ極對(duì)數(shù)極對(duì)數(shù)2pAXX ANSSNZCZCBYBYCYABCXYZAXBZAiCiBiAiBiCimIt3 3、旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的、旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速大小轉(zhuǎn)速大小分）轉(zhuǎn) /(

10、 600fn 一個(gè)電流周期，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在空間轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)電流周期，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在空間轉(zhuǎn)過(guò)360。則。則 同步轉(zhuǎn)速（旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的速度）為：同步轉(zhuǎn)速（旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的速度）為：AXYCBZNSAXYCBZNSAXYCBZSN0n60AiBiCimItXNSASNZBX AYCZBCY0t分）轉(zhuǎn)/( 600pfn 60t A0nAZXXCZCSNSN30極對(duì)數(shù)和轉(zhuǎn)速的關(guān)系：極對(duì)數(shù)和轉(zhuǎn)速的關(guān)系：AiBiCimIt三相異步電動(dòng)機(jī)的同步（旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)）轉(zhuǎn)速：三相異步電動(dòng)機(jī)的同步（旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)）轉(zhuǎn)速：分）轉(zhuǎn)/( 600pfn 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(guò)的空

11、間角度磁場(chǎng)轉(zhuǎn)過(guò)的空間角度同步轉(zhuǎn)速同步轉(zhuǎn)速)50(Hzf 0n3p120分）轉(zhuǎn)/( 0001電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同步轉(zhuǎn)速的關(guān)系：電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同步轉(zhuǎn)速的關(guān)系：電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速:n電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)的方向一致，電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)的方向一致， 但但 異步異步電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)0nn無(wú)轉(zhuǎn)距無(wú)轉(zhuǎn)距轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)間沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)間沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)無(wú)轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)（轉(zhuǎn)子導(dǎo)體不切割磁力線）無(wú)轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)（轉(zhuǎn)子導(dǎo)體不切割磁力線）無(wú)轉(zhuǎn)子電流無(wú)轉(zhuǎn)子電流提示提示：如果如果0nn 5 5、轉(zhuǎn)差率、轉(zhuǎn)差率 的概念：的概念：)(s%10000nnns異步電機(jī)運(yùn)行中異步電機(jī)運(yùn)行中:%9%1s轉(zhuǎn)差率為旋轉(zhuǎn)

12、磁場(chǎng)的同步轉(zhuǎn)速和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速之差。即：轉(zhuǎn)差率為旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步轉(zhuǎn)速和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速之差。即：電動(dòng)機(jī)起動(dòng)瞬間電動(dòng)機(jī)起動(dòng)瞬間:1 , 0sn（轉(zhuǎn)差率最大）（轉(zhuǎn)差率最大）三相異步電動(dòng)機(jī)的三相異步電動(dòng)機(jī)的“電磁電磁”關(guān)系：關(guān)系： i2轉(zhuǎn)、定子電路轉(zhuǎn)、定子電路R1R2i1u1e1e 1e2e 2 ：漏磁通：漏磁通產(chǎn)生的漏感應(yīng)電動(dòng)產(chǎn)生的漏感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。勢(shì)。 ：主磁通產(chǎn)：主磁通產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。e1e2、e 1e 2、dtdNeeeRiu1111111設(shè)：設(shè)：tsin1m則：則：tNum1111cos定子邊：定子邊：8.3 8.3 三相異步電動(dòng)機(jī)的電路分析三相異步電動(dòng)機(jī)的電路分析mmmmNfUUEfN

13、NU11111111144. 422tNum1111cosR1R2i1u1e1e 1e2e 2mNfE22244. 4同理得轉(zhuǎn)子邊：同理得轉(zhuǎn)子邊：i2mNfE22244. 42f：轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的頻率：轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的頻率2N：轉(zhuǎn)子線圈匝數(shù)：轉(zhuǎn)子線圈匝數(shù)2f取決于轉(zhuǎn)子和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的相對(duì)速度取決于轉(zhuǎn)子和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的相對(duì)速度1000026060SfPnnnnPnnf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)的作用下轉(zhuǎn)子中各載流導(dǎo)體在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用下,受到電磁力所形成的轉(zhuǎn)距之總和。受到電磁力所形成的轉(zhuǎn)距之總和。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

14、8.4.1 轉(zhuǎn)矩公式轉(zhuǎn)矩公式8.4 8.4 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)的轉(zhuǎn)矩與機(jī)械特性R1R2i1u1e1e 1e2e 22202220222222)(SXRSEXREI其中其中202122222SXLSfLfX202122244. 444. 4SENSfNfEmm轉(zhuǎn)子功率因數(shù)：轉(zhuǎn)子功率因數(shù)：220222222222)(cosSXRRXRRi2COS2I2I2, COS21S0結(jié)論：結(jié)論：轉(zhuǎn)子電路的電動(dòng)勢(shì)、電流、頻率、感抗轉(zhuǎn)子電路的電動(dòng)勢(shì)、電流、頻率、感抗、功率因數(shù)等都與轉(zhuǎn)差率、功率因數(shù)等都與轉(zhuǎn)差率S有關(guān)，有關(guān)，與轉(zhuǎn)差率與轉(zhuǎn)差率 S 的關(guān)的關(guān)系如右圖所示。系如右圖所示。I2、

15、COS222cosIKTmT22022202)(SXRSEI2202222)(cosSXRRmNfU11144.4將其中參數(shù)代入：將其中參數(shù)代入：21220222)(UsXRsRKT得到得到轉(zhuǎn)矩公式轉(zhuǎn)矩公式8.4.2 三相電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性三相電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性)()(TfnSfT21220222)(UsXRsRKT根據(jù)轉(zhuǎn)矩公式根據(jù)轉(zhuǎn)矩公式Ts10n0Tn得特性曲線：得特性曲線：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： 電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩可以隨負(fù)載的變化而自動(dòng)調(diào)整，電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩可以隨負(fù)載的變化而自動(dòng)調(diào)整，這種能力稱(chēng)為自適應(yīng)負(fù)載能力。這種能力稱(chēng)為自適應(yīng)負(fù)載能力。常用特常用特性段性段n0nT

16、 自適應(yīng)負(fù)載能力是自適應(yīng)負(fù)載能力是電動(dòng)機(jī)區(qū)別于其它動(dòng)力機(jī)械的重要電動(dòng)機(jī)區(qū)別于其它動(dòng)力機(jī)械的重要特點(diǎn)。（如：柴油機(jī)當(dāng)負(fù)載增加時(shí)，必須由操作者加大特點(diǎn)。（如：柴油機(jī)當(dāng)負(fù)載增加時(shí)，必須由操作者加大油門(mén)，才能帶動(dòng)新的負(fù)載。）油門(mén)，才能帶動(dòng)新的負(fù)載。）TISnTL2 直至新的平衡。此過(guò)程中，直至新的平衡。此過(guò)程中， 時(shí)，時(shí)， 電源提供的功率自動(dòng)電源提供的功率自動(dòng)增加。增加。2 I1 I三個(gè)重要轉(zhuǎn)矩：三個(gè)重要轉(zhuǎn)矩：n0TnNT額定轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩 ：電機(jī)在額定電壓下，以額電機(jī)在額定電壓下，以額定轉(zhuǎn)速定轉(zhuǎn)速 運(yùn)行，輸出額運(yùn)行，輸出額定功率定功率 時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)軸時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)軸上輸出的轉(zhuǎn)矩。上輸出的轉(zhuǎn)矩。NPNn( 1

17、 )/()(9550602分轉(zhuǎn)千瓦NNNNNnPnPT（牛頓（牛頓米）米）NTnN 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)。maxTTL最大轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩 ：( 2 )maxT電機(jī)帶動(dòng)最大負(fù)載的能力。電機(jī)帶動(dòng)最大負(fù)載的能力。n0TnmaxT求解求解0ST21220222)(UsXRsRKT2021max21XKUT過(guò)載系數(shù)：過(guò)載系數(shù)：NTTmax三相異步機(jī)三相異步機(jī)2 .28 .1 工作時(shí)，一定令負(fù)載轉(zhuǎn)矩工作時(shí)，一定令負(fù)載轉(zhuǎn)矩 ，否則，否則電機(jī)將停轉(zhuǎn)。致使電機(jī)將停轉(zhuǎn)。致使注意：注意： （1）三相異步機(jī)的）三相異步機(jī)的 和電壓的平方成正比，所和電壓的平方成正比，所以對(duì)電壓

18、的波動(dòng)很敏感，使用時(shí)要注意電壓的變化。以對(duì)電壓的波動(dòng)很敏感，使用時(shí)要注意電壓的變化。maxTmaxTTL （2）電機(jī)嚴(yán)重過(guò)熱電機(jī)嚴(yán)重過(guò)熱0n121)(s II2021max21XKUTstT起動(dòng)轉(zhuǎn)矩起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 ：( 3 )電機(jī)起動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)矩。電機(jī)起動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)矩。n0TnstT21220222)(UsXRsRKT0n1)(s 其中其中則則21220222)(UXRRKTstLstTT stT體現(xiàn)了電動(dòng)機(jī)帶載起動(dòng)的能力。若體現(xiàn)了電動(dòng)機(jī)帶載起動(dòng)的能力。若 電機(jī)能電機(jī)能起動(dòng)，否則將起動(dòng)不了。起動(dòng)，否則將起動(dòng)不了。1U21220222)(UsXRsRKT 機(jī)械特性和電路參數(shù)的關(guān)系機(jī)械特性和電路參數(shù)的關(guān)系21

19、UT和電壓的關(guān)系和電壓的關(guān)系0Tn0) 0(nnsSTTTUmax1結(jié)論：結(jié)論： 和轉(zhuǎn)子電阻的關(guān)系和轉(zhuǎn)子電阻的關(guān)系22RR 2 RR2的的 改變改變 ： 鼠籠式電機(jī)轉(zhuǎn)子導(dǎo)條的金屬材料不同，線繞式電鼠籠式電機(jī)轉(zhuǎn)子導(dǎo)條的金屬材料不同，線繞式電機(jī)外接電阻不同。機(jī)外接電阻不同。 21220222)(UsXRsRKT0ST令：令：得：得：202XRSm0Tn2RmsmsstTstT mmssststTT結(jié)論：結(jié)論： 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。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，起軟特性：負(fù)載增加轉(zhuǎn)速下

20、降較快，但起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，起 動(dòng)特性好。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)。電機(jī)；重載起動(dòng)則選軟特性電機(jī)。 8.5 8.5 三相異步機(jī)的起動(dòng)三相異步機(jī)的起動(dòng)stI起動(dòng)電流起動(dòng)電流 ：中小型鼠籠式電機(jī)起動(dòng)電流為額定電流的中小型鼠籠式電機(jī)起動(dòng)電流為額定電流的5 7 倍。倍。0n定子電流定子電流 原因：起動(dòng)時(shí)原因：起動(dòng)時(shí) ，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)子電流大電流使電網(wǎng)電壓降低大電流

21、使電網(wǎng)電壓降低 影響其他負(fù)載工作影響其他負(fù)載工作頻繁起動(dòng)時(shí)造成熱量積累頻繁起動(dòng)時(shí)造成熱量積累 電機(jī)過(guò)熱電機(jī)過(guò)熱影響：影響：三相異步機(jī)的起動(dòng)方法：三相異步機(jī)的起動(dòng)方法：（1） 直接起動(dòng)。二三十千瓦以下的異步電動(dòng)機(jī)一般直接起動(dòng)。二三十千瓦以下的異步電動(dòng)機(jī)一般 采用直接起動(dòng)。采用直接起動(dòng)。（2） 降壓起動(dòng)。降壓起動(dòng)。Y 起動(dòng)起動(dòng)自耦降壓起動(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)。以下介紹以下介紹Y 起動(dòng)和轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)。起動(dòng)和轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)。Y 起動(dòng)：起動(dòng)： 正常正常運(yùn)行運(yùn)行l(wèi)UAZBYXClI 起動(dòng)起動(dòng)ABCXYZlUlYIZUIllY33ZUIll設(shè)：電機(jī)每相阻抗為設(shè)：電機(jī)每相阻抗為

22、z31llYIIAZBYXC正常正常運(yùn)行運(yùn)行UPABCXYZ起起動(dòng)動(dòng)UPStstYTT31PPUU31（2）Y 起動(dòng)應(yīng)注意的問(wèn)題：起動(dòng)應(yīng)注意的問(wèn)題：（1）僅）僅適用于正常接法為三角形接法適用于正常接法為三角形接法的電機(jī)。的電機(jī)。 所以所以降壓起動(dòng)適合于空載或輕載起動(dòng)降壓起動(dòng)適合于空載或輕載起動(dòng)的場(chǎng)合的場(chǎng)合)(2UTSTY 起動(dòng)起動(dòng)也時(shí)ststTI,。轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)定子定子RRR線繞式轉(zhuǎn)子線繞式轉(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短路。短路。1222202202)(IIRXREIst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)：適于轉(zhuǎn)子

23、為線繞式的電動(dòng)機(jī)起動(dòng)。適于轉(zhuǎn)子為線繞式的電動(dòng)機(jī)起動(dòng)。（1） （2）R2選的選的適當(dāng)適當(dāng)，轉(zhuǎn)子串電阻既可以降低起動(dòng)電流，轉(zhuǎn)子串電阻既可以降低起動(dòng)電流， 又可以增加起動(dòng)力矩。又可以增加起動(dòng)力矩。0Tn2R2R22RR ststTRXRURKT222022212 8.6 8.6 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pfsnsn1060111. 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。p2. 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)速調(diào)速方法：調(diào)速方法：0Tn2R2R0ST2R2R22RR 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1f變頻電源變頻電源 可變可變11,U

24、fHz50pfsnsn106011 此種調(diào)速方法發(fā)展很快，且調(diào)速性能較好。其主此種調(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（常由整流器、逆變器等組要環(huán)節(jié)是研制變頻電源（常由整流器、逆變器等組成）。成）。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. 反接制動(dòng)反接制動(dòng)：停車(chē)時(shí)，將電動(dòng)機(jī)接電源的意：停車(chē)時(shí)，將電動(dòng)機(jī)接電源的意兩相反接，使電動(dòng)機(jī)由原來(lái)的旋轉(zhuǎn)方向反過(guò)來(lái)，兩相反接，使電動(dòng)機(jī)由原來(lái)的旋轉(zhuǎn)方向反過(guò)來(lái)，以達(dá)制動(dòng)的目的；以達(dá)制動(dòng)的目的； 8.7 8.7 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)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

25、旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子的相對(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 。2I1I注意：注意： 4.發(fā)電反饋制動(dòng)：發(fā)電反饋制動(dòng)： 令電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速超過(guò)令電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速超過(guò) 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步轉(zhuǎn)速，便旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步轉(zhuǎn)速，便 會(huì)產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。會(huì)產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。M3+-運(yùn)行運(yùn)行制動(dòng)制動(dòng)n F轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子3. 能耗制動(dòng)能耗制動(dòng)：停車(chē)時(shí)，斷開(kāi)交流電源，接至直流：停車(chē)時(shí)，斷開(kāi)交流電源，接至直流 電源上，產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩；電源上，產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩；n Fno1. 型號(hào)型號(hào) Y 132M4 磁極數(shù)磁極數(shù)(極對(duì)數(shù)

26、極對(duì)數(shù) p=2)同步轉(zhuǎn)速同步轉(zhuǎn)速1500轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/分分分）轉(zhuǎn)/( 600pfn 轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)差率0.04 150014401500s8.8 8.8 三相異步電動(dòng)機(jī)的三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)銘牌數(shù)據(jù)2. 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)。 如：如： n =1440 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/分分3. 聯(lián)接方式聯(lián)接方式：Y/ 接法：接法： Y 接法：接法： 接法：接法：AB CZX YA B CZX YABCXYZAZBYXCABCXYZ接線盒：接線盒：V2U1U2V1W1W2定子繞組在接線盒中布置定子繞組在接線盒中布置定子繞組的定子繞組的Y型連接型連接定子繞組的定子繞組的型連接型連接4. 額定電壓：定子繞組

27、在額定電壓：定子繞組在指定接法指定接法下應(yīng)加的下應(yīng)加的線電壓線電壓. 說(shuō)明：一般規(guī)定電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行電壓不能高于或低于額說(shuō)明：一般規(guī)定電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行電壓不能高于或低于額定值的定值的 5 。線線電電壓壓AZBYXC線線電電壓壓ABCXYZ例：例：380/220 Y/ 是指：線電壓為是指：線電壓為380V時(shí)采用時(shí)采用Y接法；接法； 當(dāng)線電壓為當(dāng)線電壓為220V時(shí)采用時(shí)采用 接法。接法。11IUNfU11144.4電壓波動(dòng)對(duì)電動(dòng)機(jī)的影響電壓波動(dòng)對(duì)電動(dòng)機(jī)的影響1U1I11IUsnnns02E202sEE 2I1I1Un小1U大1UTnI5. 額定電流：額定電流：定子繞組在定子繞組在指定接法指定接法下的下的線

28、電流。線電流。如：如：A48. 6/A2 .11/ 表示：表示：三角形接法時(shí)三角形接法時(shí)，電機(jī)的，電機(jī)的線電流為線電流為11.2A，相相電流為電流為6.48A；星形接法時(shí)線、相電流均為星形接法時(shí)線、相電流均為6.48A。6. 額定功率額定功率P2： 額定功率指電機(jī)在額定運(yùn)行時(shí)軸上輸出的額定功率指電機(jī)在額定運(yùn)行時(shí)軸上輸出的功率功率（ ），不等于從電源吸收的功率（），不等于從電源吸收的功率（ ）。兩者的）。兩者的 關(guān)系為：關(guān)系為： 2P1P12PPCOSIUPNN31其中其中鼠籠電機(jī)鼠籠電機(jī) =7293 額定負(fù)載時(shí)額定負(fù)載時(shí)cos 1一般為一般為0.7 0.9 ， 空載時(shí)功率因空載時(shí)功率因數(shù)很低約

29、為數(shù)很低約為0.2 0.3。額定負(fù)載時(shí)，功率因數(shù)最大。額定負(fù)載時(shí)，功率因數(shù)最大。注意：實(shí)用中應(yīng)選擇合適容量的電機(jī)，注意：實(shí)用中應(yīng)選擇合適容量的電機(jī)，防止防止“大馬大馬” 拉拉“小車(chē)小車(chē)”的現(xiàn)象。的現(xiàn)象。7. 功率因數(shù)功率因數(shù)(cos 1)：P2PN此外還有此外還有絕緣等級(jí)絕緣等級(jí)等參數(shù)，不一等參數(shù)，不一 一介紹。一介紹。cos 18.11 8.11 單相異步電動(dòng)機(jī)單相異步電動(dòng)機(jī)8.4.1 8.4.1 單相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理單相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)：定子放單相繞組（其中通單相交流電）；：定子放單相繞組（其中通單相交流電）； 轉(zhuǎn)子一般用鼠籠式。轉(zhuǎn)子一般用鼠籠式。定子定子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子 定子定子

30、繞組繞組定子中通入單相交定子中通入單相交流電后，形成流電后，形成脈動(dòng)脈動(dòng)磁場(chǎng)磁場(chǎng)。其磁感應(yīng)強(qiáng)。其磁感應(yīng)強(qiáng)度按正弦分布，且度按正弦分布，且隨時(shí)間按正弦變化。隨時(shí)間按正弦變化。 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、反兩正、反兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)合成而等效。即：個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)合成而等效。即：- + -= + -= mt m 脈動(dòng)磁場(chǎng)的分解脈動(dòng)磁場(chǎng)的分解 - + + - 單相異步電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)：?jiǎn)蜗喈惒诫妱?dòng)機(jī)的特點(diǎn)：自身沒(méi)有起動(dòng)轉(zhuǎn)矩自身沒(méi)有起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 .F轉(zhuǎn)子導(dǎo)條轉(zhuǎn)子導(dǎo)條及電流及電流 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、右受力大小旋定則和左手定則，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。相等方向相反，所以沒(méi)有起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。02s121ss1T2T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)矩特性合成轉(zhuǎn)矩合成轉(zhuǎn)矩s起動(dòng)轉(zhuǎn)矩起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為零。為零。01s22s21s（正向）（正向）（反向）（反向）正正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)反反1、電容分相式起動(dòng)、電容分相式起動(dòng)8.11.2 8.