機(jī)電傳動(dòng)控制第五章《 交流電動(dòng)機(jī)工作原理及特性》

1、第五章第五章 交流電動(dòng)機(jī)的工作原理及特性交流電動(dòng)機(jī)的工作原理及特性 1. 1. 了解三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理；了解三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理； 2. 2.掌握三相異步電動(dòng)機(jī)的連接方法和額定參數(shù)；掌握三相異步電動(dòng)機(jī)的連接方法和額定參數(shù)； 3.3.掌握三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性和機(jī)械特性；掌握三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性和機(jī)械特性； 4. 4. 掌握三相異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、調(diào)速和制動(dòng)等各種特性；掌握三相異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、調(diào)速和制動(dòng)等各種特性；5. 5. 掌握實(shí)現(xiàn)三相異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、調(diào)速和制動(dòng)的各種方法及它掌握實(shí)現(xiàn)三相異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、調(diào)速和制動(dòng)的各種方法及它們的使用場(chǎng)所；們的使用場(chǎng)所； 6.

2、6. 掌握單相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理和啟動(dòng)方法；掌握單相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理和啟動(dòng)方法；7. 7. 了解同步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、工作原理、運(yùn)行特性和啟動(dòng)方法。了解同步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、工作原理、運(yùn)行特性和啟動(dòng)方法。5.1 5.1 三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理 章節(jié)內(nèi)容章節(jié)內(nèi)容5.2 5.2 三相異步電動(dòng)機(jī)的額定參數(shù)三相異步電動(dòng)機(jī)的額定參數(shù) 5.3 5.3 三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性和機(jī)械特性三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性和機(jī)械特性 5.4 5.4 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 5.5 5.5 三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速特性三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速特性 5.6 5.

3、6 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 5.7 5.7 單相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理單相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理 5.8 5.8 同步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理同步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理51 三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理 一、三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)一、三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu) 定子：不動(dòng)的部分定子：不動(dòng)的部分; 轉(zhuǎn)子：旋轉(zhuǎn)部分。轉(zhuǎn)子：旋轉(zhuǎn)部分。 在定子和轉(zhuǎn)子之間有一定的氣隙。在定子和轉(zhuǎn)子之間有一定的氣隙。1. .定子定子 定子由定子鐵心、繞組以及機(jī)座組成。定子由定子鐵心、繞組以及機(jī)座組成。 定子鐵心由定子鐵心由0.5mm的

4、硅鋼片的硅鋼片疊壓而成，硅鋼片鐵心在疊壓后疊壓而成，硅鋼片鐵心在疊壓后成為一個(gè)整體，固定于機(jī)座上。成為一個(gè)整體，固定于機(jī)座上。 定子鐵心的硅鋼片內(nèi)圓沖有定子鐵心的硅鋼片內(nèi)圓沖有定子槽，槽中安放線圈定子槽，槽中安放線圈定子定子繞組。繞組。 三相電動(dòng)機(jī)的定子繞組分為三個(gè)部分對(duì)稱地分布在定子鐵心上，三相電動(dòng)機(jī)的定子繞組分為三個(gè)部分對(duì)稱地分布在定子鐵心上，稱為三相繞組，分別用稱為三相繞組，分別用AX、BY、CZ表示，其中，表示，其中，A、B、C稱為稱為首端首端，而，而X、Y、Z稱為稱為末端末端。 三相繞組接入三相交流電源，三相繞組中的電流定子在鐵心中三相繞組接入三相交流電源，三相繞組中的電流定子在鐵心

5、中產(chǎn)生產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。 2. .轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子 轉(zhuǎn)子鐵心也是電動(dòng)機(jī)磁路轉(zhuǎn)子鐵心也是電動(dòng)機(jī)磁路的一部分，由硅鋼片疊壓而成。的一部分，由硅鋼片疊壓而成。轉(zhuǎn)子鐵心裝在轉(zhuǎn)軸上。轉(zhuǎn)子鐵心裝在轉(zhuǎn)軸上。 轉(zhuǎn)子鐵心的硅鋼片外圓沖轉(zhuǎn)子鐵心的硅鋼片外圓沖有轉(zhuǎn)子槽，槽中安放線圈有轉(zhuǎn)子槽，槽中安放線圈轉(zhuǎn)子繞組。轉(zhuǎn)子繞組。 轉(zhuǎn)子由鐵心與繞組組成。轉(zhuǎn)子由鐵心與繞組組成。 線繞式線繞式和和鼠籠式鼠籠式兩種電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組構(gòu)造雖然不同，但兩種電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組構(gòu)造雖然不同，但工作原理是一致的。工作原理是一致的。 轉(zhuǎn)子的作用：轉(zhuǎn)子的作用：產(chǎn)生轉(zhuǎn)子電流，即產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生轉(zhuǎn)子電流，即產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。 鼠籠式：在轉(zhuǎn)子鐵心槽里鼠籠式：在

6、轉(zhuǎn)子鐵心槽里插入銅條，再將全部銅條兩端插入銅條，再將全部銅條兩端焊在兩個(gè)銅環(huán)上。焊在兩個(gè)銅環(huán)上。 由線圈繞組放由線圈繞組放入轉(zhuǎn)子鐵心槽內(nèi)，并入轉(zhuǎn)子鐵心槽內(nèi)，并分為三相對(duì)稱繞組，分為三相對(duì)稱繞組，與定子產(chǎn)生的磁極數(shù)與定子產(chǎn)生的磁極數(shù)相同。線繞式轉(zhuǎn)子通相同。線繞式轉(zhuǎn)子通過軸上的滑環(huán)和電刷過軸上的滑環(huán)和電刷在轉(zhuǎn)子回路中接入外在轉(zhuǎn)子回路中接入外加電阻，用以改善啟加電阻，用以改善啟動(dòng)性能與調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。動(dòng)性能與調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。 二、三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理二、三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理 1定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) 假設(shè)每相繞組只有一個(gè)線匝，分別嵌放在定子內(nèi)圓周的假設(shè)每相繞組只有一個(gè)線匝，分別嵌放在定子內(nèi)圓周的6個(gè)凹

7、個(gè)凹槽之中。現(xiàn)將三相繞組的末端槽之中?，F(xiàn)將三相繞組的末端X、Y、Z相連，首端相連，首端A、B、C接三接三相交流電源。三相繞組分別稱為相交流電源。三相繞組分別稱為A相、相、B相、相、C相。相。 假定定子繞組中電流的正方向規(guī)定為從首端流向末端，且假定定子繞組中電流的正方向規(guī)定為從首端流向末端，且A相繞組的電流作為參考正弦量，即相繞組的電流作為參考正弦量，即 iA的初相位為零，則三相繞組的初相位為零，則三相繞組A、B、C的電流（相序?yàn)榈碾娏鳎ㄏ嘈驗(yàn)锳BC）的瞬時(shí)值為：）的瞬時(shí)值為：tIi sinmA )32sin(mB tIi)34sin(mC tIi 時(shí)時(shí)01 t iB為負(fù)，電流實(shí)際方向與正方向?yàn)?/p>

8、負(fù)，電流實(shí)際方向與正方向相反，即電流從相反，即電流從Y端流到端流到B端；端； iC為正，電流實(shí)際方向與正方向?yàn)檎娏鲗?shí)際方向與正方向一致，即電流從一致，即電流從C端流到端流到Z端。端。 按右手螺旋法則確定三相電流產(chǎn)生按右手螺旋法則確定三相電流產(chǎn)生的合成磁場(chǎng)。的合成磁場(chǎng)。 時(shí)時(shí)62Tt iB為負(fù)，電流實(shí)際方向與正方向?yàn)樨?fù)，電流實(shí)際方向與正方向相反，即電流從相反，即電流從Y端流到端流到B端；端； iA為正，電流實(shí)際方向與正方向?yàn)檎娏鲗?shí)際方向與正方向一致，即電流從一致，即電流從A端流到端流到X端。端。 合成磁場(chǎng)已從合成磁場(chǎng)已從t=0 瞬間所在位置瞬間所在位置順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)了順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)了 /

9、3。 iA=0 iC=0 時(shí)時(shí)33Tt iC為負(fù)，電流實(shí)際方向與正方向?yàn)樨?fù)，電流實(shí)際方向與正方向相反，即電流從相反，即電流從Z端流到端流到C端；端； iA為正，電流實(shí)際方向與正方向?yàn)檎?，電流?shí)際方向與正方向一致，即電流從一致，即電流從A端流到端流到X端。端。 合成磁場(chǎng)已從合成磁場(chǎng)已從t=0 瞬間所在位置瞬間所在位置順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)了順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)了2 /3。 iB=0 時(shí)時(shí)24Tt 0A i iC為負(fù)，電流實(shí)際方向與正方向?yàn)樨?fù)，電流實(shí)際方向與正方向相反，即電流從相反，即電流從Z端流到端流到C端。端。 iB為正，電流實(shí)際方向與正方向?yàn)檎?，電流?shí)際方向與正方向一致，即電流從一致，即電流從B端流到端流

10、到Y(jié)端；端； 合成磁場(chǎng)已從合成磁場(chǎng)已從 t=0 瞬間所在位置瞬間所在位置順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)了順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)了 。 按以上分析可以證明：當(dāng)三相電流隨時(shí)間不斷變化時(shí)，合成磁按以上分析可以證明：當(dāng)三相電流隨時(shí)間不斷變化時(shí)，合成磁場(chǎng)也在不斷旋轉(zhuǎn)，故稱場(chǎng)也在不斷旋轉(zhuǎn)，故稱旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。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 A相繞組內(nèi)的電流超前相繞組內(nèi)的電流超前B相繞組內(nèi)的電流相繞組內(nèi)的電流2 /3，而，而B相繞組內(nèi)的相繞組內(nèi)的電流又超前電流又超前C相繞組內(nèi)的電流相繞組內(nèi)的電流2 /3，當(dāng)三相交流電的當(dāng)三相交流電的ABC ，旋，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)閺霓D(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)閺腁BC，即向順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。，即

11、向順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。 如果將定子繞組接至電源的三根導(dǎo)線中的如果將定子繞組接至電源的三根導(dǎo)線中的任意兩根線對(duì)調(diào)任意兩根線對(duì)調(diào)，例，例如，將如，將B，C兩根線對(duì)調(diào)，使兩根線對(duì)調(diào)，使B相與相與C相繞組中電流的相位對(duì)調(diào)。相繞組中電流的相位對(duì)調(diào)。 此時(shí)此時(shí)A相繞組內(nèi)的電流超前相繞組內(nèi)的電流超前C相繞組內(nèi)的電流相繞組內(nèi)的電流2 /3，而，而C相繞組相繞組內(nèi)的電流又超前內(nèi)的電流又超前B相繞組內(nèi)的電流相繞組內(nèi)的電流2 /3。 用上述同樣的分析方法可知，此時(shí)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向?qū)⒆優(yōu)橛蒙鲜鐾瑯拥姆治龇椒芍?，此時(shí)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向?qū)⒆優(yōu)锳CB，即向逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，如圖所示，即與未對(duì)調(diào)前的旋轉(zhuǎn)，即向逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，如

12、圖所示，即與未對(duì)調(diào)前的旋轉(zhuǎn)方向相反。方向相反。 由此可見，要改變旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向，只要把定子繞組接到由此可見，要改變旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向，只要把定子繞組接到電源的三根導(dǎo)線中的任意兩根對(duì)調(diào)即可。電源的三根導(dǎo)線中的任意兩根對(duì)調(diào)即可。 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。1n1n改變電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向：換接其中兩相。改變電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向：換接其中兩相。AiBiCimItAiCiBimIt旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向 3. .旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的極數(shù)與旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的極數(shù)與旋轉(zhuǎn)速度 在交流電動(dòng)機(jī)中，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相對(duì)定子的旋轉(zhuǎn)速度被稱為同步速在交流電動(dòng)機(jī)中，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相對(duì)定子的旋轉(zhuǎn)速度被

13、稱為同步速度，用度，用n0表示。表示。 磁極對(duì)數(shù)：磁極對(duì)數(shù)：定子磁場(chǎng)定子磁場(chǎng)N-S的個(gè)數(shù)，用的個(gè)數(shù)，用p表示。表示。fn600 p1：電流變化經(jīng)過一個(gè)周期（變化電流變化經(jīng)過一個(gè)周期（變化360電角度），旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)電角度），旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在空間也旋轉(zhuǎn)了一轉(zhuǎn)（轉(zhuǎn)了在空間也旋轉(zhuǎn)了一轉(zhuǎn)（轉(zhuǎn)了360機(jī)械角度），若電流的頻率為機(jī)械角度），若電流的頻率為f，旋，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)每分鐘將旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)磁場(chǎng)每分鐘將旋轉(zhuǎn)60f 轉(zhuǎn)，即：轉(zhuǎn)，即： 如果把定子鐵心的槽數(shù)增加如果把定子鐵心的槽數(shù)增加1倍（倍（12個(gè)槽），制成如圖所示的個(gè)槽），制成如圖所示的三相繞組。三相繞組。 每相繞組由兩個(gè)部分串聯(lián)組成，再將這三相繞組接到對(duì)稱三每相繞組由兩個(gè)

14、部分串聯(lián)組成，再將這三相繞組接到對(duì)稱三相電源使通過對(duì)稱三相電流。相電源使通過對(duì)稱三相電流。 p=2：電流變化一個(gè)周期，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在空間只轉(zhuǎn)了電流變化一個(gè)周期，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在空間只轉(zhuǎn)了1/2轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)。 由此可知，當(dāng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)具有兩對(duì)磁極時(shí)，其旋轉(zhuǎn)速度僅為一對(duì)由此可知，當(dāng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)具有兩對(duì)磁極時(shí)，其旋轉(zhuǎn)速度僅為一對(duì)磁極時(shí)的一半。依次類推，當(dāng)有磁極時(shí)的一半。依次類推，當(dāng)有p對(duì)磁極時(shí)，其轉(zhuǎn)速為：對(duì)磁極時(shí)，其轉(zhuǎn)速為：pfn600 所以，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)速度與電流的頻率成正比而與磁極對(duì)數(shù)所以，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)速度與電流的頻率成正比而與磁極對(duì)數(shù)成反比。成反比。 產(chǎn)生具有產(chǎn)生具有兩對(duì)兩對(duì)磁極的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。磁極的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。極對(duì)數(shù)

15、極對(duì)數(shù)2pAXX ANSSNZCZCBYBYCYABCXYZAXBZAiCiBiAiBiCimIt0t三相異步電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速三相異步電動(dòng)機(jī)的同步轉(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)50(Hzf 1n3p120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（額定轉(zhuǎn)速）電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（額定轉(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

16、 無轉(zhuǎn)距無轉(zhuǎn)距轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)間沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)間沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)無轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)（轉(zhuǎn)子導(dǎo)體不切割磁力線）無轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)（轉(zhuǎn)子導(dǎo)體不切割磁力線）無轉(zhuǎn)子電流無轉(zhuǎn)子電流提示提示：如果如果1nn 4工作原理工作原理 三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理是基于定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和轉(zhuǎn)子電流的三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理是基于定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和轉(zhuǎn)子電流的相互作用。相互作用。 在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用下，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用下，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割磁力線，因而在導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)割磁力線，因而在導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)勢(shì)e從而產(chǎn)生從而產(chǎn)生感應(yīng)電流感應(yīng)電流i； 轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度稱轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度稱為電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，用表為電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，用表示示n。 轉(zhuǎn)子電流

17、與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)子電流與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生電磁力電磁力F； 力在轉(zhuǎn)子的軸上形成力在轉(zhuǎn)子的軸上形成電磁轉(zhuǎn)矩電磁轉(zhuǎn)矩，且轉(zhuǎn)矩作用方向與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方且轉(zhuǎn)矩作用方向與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向相同，轉(zhuǎn)子受此轉(zhuǎn)矩的作用，按旋向相同，轉(zhuǎn)子受此轉(zhuǎn)矩的作用，按旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)。5. .轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)差率差率 S 由工作原理可知：轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速由工作原理可知：轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速n（電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速）恒比旋轉(zhuǎn)磁（電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速）恒比旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)速度場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)速度n0（同步速度）要小。（同步速度）要小。 轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)之間的轉(zhuǎn)速差是保證轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的主要因素，也轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)之間的轉(zhuǎn)速差是保證轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的主要因素，

18、也是是異步電動(dòng)機(jī)異步電動(dòng)機(jī)的由來。的由來。 定義：轉(zhuǎn)速差定義：轉(zhuǎn)速差(n0-n)與同步轉(zhuǎn)速與同步轉(zhuǎn)速n0的比值稱為異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)的比值稱為異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率，用表示差率，用表示S，即，即00nnnS 轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)差率S是分析異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性的主要參數(shù)。是分析異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性的主要參數(shù)。 5.25.2 三相異步電動(dòng)機(jī)的額定參數(shù)三相異步電動(dòng)機(jī)的額定參數(shù) 一、一、 三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組的接法三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組的接法 1兩種接法兩種接法 定子繞組的首端和末端通常定子繞組的首端和末端通常都接在電動(dòng)機(jī)接線盒的接線柱上，都接在電動(dòng)機(jī)接線盒的接線柱上，一般按圖所示的方法排列。一般按圖所示的方法排列。 按

19、照我國電工專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：按照我國電工專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：定子繞組出線端的首端為定子繞組出線端的首端為D1、D2、D3，末端為，末端為D4、D5、D6。 三相電動(dòng)機(jī)的定子繞組有三相電動(dòng)機(jī)的定子繞組有星形（星形（Y型）型）和和三角形（三角形（形）形）兩兩種不同的接法。種不同的接法。星形（星形（Y型）接法型）接法三角形（三角形（形）接法形）接法星形（星形（Y型）型）接法：末端相連，接法：末端相連，首端分別接三相交流電源。首端分別接三相交流電源。三角形（三角形（型）型）接法：首末端接法：首末端相連，分別接三相交流電源。相連，分別接三相交流電源。2線電壓與相電壓線電壓與相電壓 線電壓線電壓：兩相繞組首端之間的

20、電壓，用：兩相繞組首端之間的電壓，用U1表示；表示； 相電壓相電壓：每相繞組首、尾之間的電壓，用：每相繞組首、尾之間的電壓，用U相相表示。表示。 對(duì)于星形接法：對(duì)于星形接法：相相UU31 對(duì)于三角形接法：對(duì)于三角形接法： 相相UU 13線電流與相電流線電流與相電流 線電流：電網(wǎng)的供電電流，用線電流：電網(wǎng)的供電電流，用I1 表示；表示； 相電流：每相繞組的電流，用相電流：每相繞組的電流，用I相相表示。表示。 對(duì)于星形接法對(duì)于星形接法 ：相相II 1 對(duì)于三角形接法對(duì)于三角形接法 ：相相II31 cosUIP1113 4. . 電動(dòng)機(jī)的輸入功率：電動(dòng)機(jī)的輸入功率：二、額定參數(shù)二、額定參數(shù) 電動(dòng)機(jī)在

21、制造工廠所擬定的情況下工作時(shí)，稱為電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)在制造工廠所擬定的情況下工作時(shí)，稱為電動(dòng)機(jī)的額定額定運(yùn)行運(yùn)行，通常用額定值來表示其運(yùn)行條件，這些數(shù)據(jù)大部分都標(biāo)明在，通常用額定值來表示其運(yùn)行條件，這些數(shù)據(jù)大部分都標(biāo)明在電動(dòng)機(jī)的銘牌上。電動(dòng)機(jī)的銘牌上。 1. 額定功率額定功率PN： 在額定運(yùn)行情況下，在額定運(yùn)行情況下，電動(dòng)機(jī)軸上輸出的機(jī)械功率電動(dòng)機(jī)軸上輸出的機(jī)械功率。 NNNPP1 輸出功率的一般表達(dá)式為：輸出功率的一般表達(dá)式為： 12PP 其中：其中： 效率；效率； P1 輸入功率輸入功率 P2輸出功率輸出功率 輸出功率和輸出轉(zhuǎn)矩的關(guān)系為：輸出功率和輸出轉(zhuǎn)矩的關(guān)系為： cosIKnP.TM222

22、559 I2轉(zhuǎn)子電流轉(zhuǎn)子電流 2. .額定電壓額定電壓UN：在額定運(yùn)行情況下，定子繞組端應(yīng)加的線電壓：在額定運(yùn)行情況下，定子繞組端應(yīng)加的線電壓值。值。 如標(biāo)有兩種電壓值（例如如標(biāo)有兩種電壓值（例如220/380V），這表明定子繞組采用），這表明定子繞組采用 /Y連接時(shí)應(yīng)加的線電壓值。連接時(shí)應(yīng)加的線電壓值。即：即： 三角形接法時(shí)，定子繞組應(yīng)接三角形接法時(shí)，定子繞組應(yīng)接220V的電源電壓；的電源電壓；星形接法時(shí)，定子繞組應(yīng)接星形接法時(shí)，定子繞組應(yīng)接380的電源電壓。的電源電壓。 3. .額定頻率額定頻率f ：在額定運(yùn)行情況下，定子外加電壓的頻率：在額定運(yùn)行情況下，定子外加電壓的頻率（ Hz）。）。

23、 50 f 如標(biāo)有兩種電流值（例如如標(biāo)有兩種電流值（例如10.35/5.9A），則對(duì)應(yīng)于定子繞組為），則對(duì)應(yīng)于定子繞組為 /Y連接的線電流值。連接的線電流值。 4. .額定電流額定電流IN ：在額定頻率、額定電壓和軸上輸出額定功率時(shí)，：在額定頻率、額定電壓和軸上輸出額定功率時(shí)，定子的線電流值。定子的線電流值。即：即： 三角形接法時(shí)，定子電流為三角形接法時(shí)，定子電流為10.35A；星形接法時(shí)，定子電流為星形接法時(shí)，定子電流為5.9A。 5. .額定轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)速nN ：在額定頻率、額定電壓和電動(dòng)機(jī)軸上輸出額定：在額定頻率、額定電壓和電動(dòng)機(jī)軸上輸出額定功率時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。功率時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。 與

24、額定轉(zhuǎn)速相對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)差率稱為與額定轉(zhuǎn)速相對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)差率稱為額定轉(zhuǎn)差率額定轉(zhuǎn)差率SN。 一般不標(biāo)在電動(dòng)機(jī)銘牌上的幾個(gè)額定值如下一般不標(biāo)在電動(dòng)機(jī)銘牌上的幾個(gè)額定值如下 ： 1.1.額定功率因數(shù)額定功率因數(shù) ：在額定頻率、額定電壓和電動(dòng)機(jī)軸上：在額定頻率、額定電壓和電動(dòng)機(jī)軸上輸出額定功率時(shí)，定子相電流與相電壓之間相位差的余弦。輸出額定功率時(shí)，定子相電流與相電壓之間相位差的余弦。Ncos 2. .額定效率額定效率 ：在額定頻率、額定電壓和電動(dòng)機(jī)軸上輸出額定：在額定頻率、額定電壓和電動(dòng)機(jī)軸上輸出額定功率時(shí)，電動(dòng)機(jī)輸出機(jī)械功率與輸入電功率之比，其表達(dá)式為功率時(shí)，電動(dòng)機(jī)輸出機(jī)械功率與輸入電功率之比，其表達(dá)式為N

25、 %100cos3NNNN IUPN 3. .額定負(fù)載轉(zhuǎn)矩額定負(fù)載轉(zhuǎn)矩TN ：電動(dòng)機(jī)在額定轉(zhuǎn)速下輸出額定功率時(shí)軸上：電動(dòng)機(jī)在額定轉(zhuǎn)速下輸出額定功率時(shí)軸上的負(fù)載載矩。的負(fù)載載矩。 4. 4.線繞式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子靜止時(shí)的滑環(huán)電壓和轉(zhuǎn)子的額定電流。線繞式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子靜止時(shí)的滑環(huán)電壓和轉(zhuǎn)子的額定電流。 通常手冊(cè)上給出的數(shù)據(jù)就是電動(dòng)機(jī)的額定值。通常手冊(cè)上給出的數(shù)據(jù)就是電動(dòng)機(jī)的額定值。 三、定子繞組連線方法的選用三、定子繞組連線方法的選用 定子三相繞組的連接方式（定子三相繞組的連接方式（Y形或形或 形）的選擇，和普通三相形）的選擇，和普通三相負(fù)載一樣，須視電源的線電壓而定。負(fù)載一樣，須視電源的線電壓而定

26、。 如果電源的線電壓等于電動(dòng)機(jī)的額定相電壓，那么，電動(dòng)機(jī)的如果電源的線電壓等于電動(dòng)機(jī)的額定相電壓，那么，電動(dòng)機(jī)的繞組應(yīng)該接成三角形；繞組應(yīng)該接成三角形； 如果電源的線電壓是電動(dòng)機(jī)額定相電壓的如果電源的線電壓是電動(dòng)機(jī)額定相電壓的 倍，那么，電動(dòng)倍，那么，電動(dòng)機(jī)的繞組就應(yīng)該接成星形。機(jī)的繞組就應(yīng)該接成星形。 通常電動(dòng)機(jī)的銘牌上標(biāo)有符號(hào)通常電動(dòng)機(jī)的銘牌上標(biāo)有符號(hào) /Y和數(shù)字和數(shù)字220 /380 ，前者表示，前者表示定子繞組的接法，后者表示對(duì)應(yīng)于不同接法應(yīng)加的線電壓值。定子繞組的接法，后者表示對(duì)應(yīng)于不同接法應(yīng)加的線電壓值。3 例例 電源線電壓為電源線電壓為380V380V，現(xiàn)有兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)，其銘牌數(shù)據(jù)

27、如下，現(xiàn)有兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)，其銘牌數(shù)據(jù)如下，試選擇定子繞組的連接方式。試選擇定子繞組的連接方式。 1. J32-4，功率，功率1.0kW，連，連接方法接方法 /Y，電壓，電壓220/380V，電流電流4.25/2.45A，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速1420 r/min，功率因數(shù)，功率因數(shù)0.79。 2. J02-21-4，功率，功率1.1 kW，連接方法連接方法 ，電壓，電壓380V，電流，電流6.27A，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速1410 r/min，功率，功率因數(shù)因數(shù)0.79。 解：解： 1. J32-4 電動(dòng)機(jī)應(yīng)接星形（電動(dòng)機(jī)應(yīng)接星形（Y） 2. J02-21-4 電動(dòng)機(jī)應(yīng)接成三角形（電動(dòng)機(jī)應(yīng)接成三角形（ ）星形（星形（Y）

28、三角形（三角形（ ）53 三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性和機(jī)械特性三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性和機(jī)械特性 一、三相異步電動(dòng)機(jī)的定子電路一、三相異步電動(dòng)機(jī)的定子電路 三相異步電動(dòng)機(jī)的電磁關(guān)系同變壓器類似，定子繞組相當(dāng)于變?nèi)喈惒诫妱?dòng)機(jī)的電磁關(guān)系同變壓器類似，定子繞組相當(dāng)于變壓器的原繞組，轉(zhuǎn)子繞組（一般是短接的）相當(dāng)于副繞組。壓器的原繞組，轉(zhuǎn)子繞組（一般是短接的）相當(dāng)于副繞組。 定子繞組接上三相電源電定子繞組接上三相電源電壓（相電壓為壓（相電壓為u1）時(shí)，則有三）時(shí)，則有三相電流通過（相電流為相電流通過（相電流為i1），），定子三相電流產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，定子三相電流產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，其磁力線通過定子和轉(zhuǎn)子鐵心其磁力

29、線通過定子和轉(zhuǎn)子鐵心而閉合，這磁場(chǎng)不僅在轉(zhuǎn)子每而閉合，這磁場(chǎng)不僅在轉(zhuǎn)子每相繞組中要感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)相繞組中要感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)e2，而且在定子每相繞組中也要感而且在定子每相繞組中也要感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)e1 設(shè)定子和轉(zhuǎn)子每相繞組的匝數(shù)分別為設(shè)定子和轉(zhuǎn)子每相繞組的匝數(shù)分別為N1和和N2，如圖所示電路，如圖所示電路圖是三相異步電動(dòng)機(jī)的一相電路圖。圖是三相異步電動(dòng)機(jī)的一相電路圖。 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度沿定子與轉(zhuǎn)子間空氣隙的分布是近于按旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度沿定子與轉(zhuǎn)子間空氣隙的分布是近于按正弦規(guī)律分布的，因此，當(dāng)其旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過定子每相繞相的磁通也正弦規(guī)律分布的，因此，當(dāng)其旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過定子每相繞相的磁通也是隨時(shí)

30、間按正弦規(guī)律變化的，是隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化的， t sinm 定子每相繞組中產(chǎn)生的定子每相繞組中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：為： tNedd11 它也是正弦量，其有效值為：它也是正弦量，其有效值為： 1111444444fN.Nf.E 式中，式中，f1為為e1的頻率。的頻率。 因?yàn)樾D(zhuǎn)磁場(chǎng)和定子間的相對(duì)轉(zhuǎn)速為因?yàn)樾D(zhuǎn)磁場(chǎng)和定子間的相對(duì)轉(zhuǎn)速為n0，所以，所以 6001pnf 它等于定子電流的頻率，即它等于定子電流的頻率，即 ff 1 定子每相繞組中還要產(chǎn)生定子每相繞組中還要產(chǎn)生漏磁電動(dòng)勢(shì)漏磁電動(dòng)勢(shì)tiLedd1L1L1 加在定子每相繞組上的電壓也分成三個(gè)分量，即加在定子每相繞組上的電壓也分成三

31、個(gè)分量，即)(dd)()(11L11111111etiLRieeRiuL 如用復(fù)數(shù)表示，則為如用復(fù)數(shù)表示，則為 )(j)()(1111111111EXIRIEERIUL 式中，式中， 和和 ( )為定子每相繞組的電阻和漏磁感抗。為定子每相繞組的電阻和漏磁感抗。1R1XL11 21LfX 由于由于R1和和X1較小，其上電壓降與電動(dòng)勢(shì)較小，其上電壓降與電動(dòng)勢(shì)E1比較起來，常可忽略，比較起來，?？珊雎裕谑怯谑?EU111EU 二、三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子電路二、三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子電路 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在轉(zhuǎn)子每相繞組中感應(yīng)出的電動(dòng)勢(shì)為旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在轉(zhuǎn)子每相繞組中感應(yīng)出的電動(dòng)勢(shì)為tNedd22 其有效值為其有效值為

32、 2222444444SfN.Nf.E 式中，式中，f2為轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)為轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)e2或轉(zhuǎn)子電流或轉(zhuǎn)子電流i2相對(duì)于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的頻率相對(duì)于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的頻率. 因?yàn)樾D(zhuǎn)磁場(chǎng)和轉(zhuǎn)子間的相對(duì)轉(zhuǎn)速為因?yàn)樾D(zhuǎn)磁場(chǎng)和轉(zhuǎn)子間的相對(duì)轉(zhuǎn)速為 n0-n1000026060Sfpnnnn)nn(pf 在在 n=0 ，即，即S=1時(shí)，轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)為時(shí)，轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)為 2120444Nf.E 為轉(zhuǎn)子最大電動(dòng)勢(shì)為轉(zhuǎn)子最大電動(dòng)勢(shì)202SEE 可見轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)可見轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)E2與轉(zhuǎn)差率與轉(zhuǎn)差率S有關(guān)。有關(guān)。 和定子電流一樣，轉(zhuǎn)子電流也要產(chǎn)生漏磁通，從而在轉(zhuǎn)子每相和定子電流一樣，轉(zhuǎn)子電流也要產(chǎn)生漏磁通，從而在轉(zhuǎn)子每相繞組中還要產(chǎn)生漏磁電動(dòng)

33、勢(shì)。繞組中還要產(chǎn)生漏磁電動(dòng)勢(shì)。tiLedd2L2L2 因此，對(duì)于轉(zhuǎn)子每相電路，有因此，對(duì)于轉(zhuǎn)子每相電路，有 tiLRieRiedd)(2L222L2222 如用復(fù)數(shù)表示，則為如用復(fù)數(shù)表示，則為 22222222j)(XIRIERIEL 式中，式中，R2和和X2轉(zhuǎn)子每相繞組的電阻和漏磁感抗轉(zhuǎn)子每相繞組的電阻和漏磁感抗 L21L22222LSfLfX L21202LfX 202SXX 在在 n=0 ，即，即 S=1 時(shí)，轉(zhuǎn)子感抗為時(shí)，轉(zhuǎn)子感抗為為轉(zhuǎn)子最大感抗為轉(zhuǎn)子最大感抗 可見轉(zhuǎn)子感抗可見轉(zhuǎn)子感抗E2與轉(zhuǎn)差率與轉(zhuǎn)差率S有關(guān)。有關(guān)。 轉(zhuǎn)子每相電路的電流為轉(zhuǎn)子每相電路的電流為 220222022222

34、2)SX(RSEXREI 可見轉(zhuǎn)子電流可見轉(zhuǎn)子電流I2也與轉(zhuǎn)差率也與轉(zhuǎn)差率S有關(guān)。當(dāng)有關(guān)。當(dāng)S增大，即轉(zhuǎn)速增大，即轉(zhuǎn)速n降低時(shí)，降低時(shí)，轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)間的相對(duì)轉(zhuǎn)速增加，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體被磁力線切割的速度轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)間的相對(duì)轉(zhuǎn)速增加，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體被磁力線切割的速度提高，于是提高，于是E2增加，增加，I2也增加。也增加。 三、轉(zhuǎn)矩特性三、轉(zhuǎn)矩特性 電磁轉(zhuǎn)矩是三相異步電動(dòng)機(jī)最重要的物理量之一。機(jī)械特性是電磁轉(zhuǎn)矩是三相異步電動(dòng)機(jī)最重要的物理量之一。機(jī)械特性是它的主要特性。它的主要特性。22mcos IKT 22022212444)SX(RNf.SI 所以所以220222222022212)SX(RUSRK)SX

35、(RUSRKT 因?yàn)橐驗(yàn)檗D(zhuǎn)矩特性轉(zhuǎn)矩特性 式中，式中，K與電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)、電源頻率有關(guān)的一個(gè)常數(shù)；與電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)、電源頻率有關(guān)的一個(gè)常數(shù)； U1 、U定子繞組電壓，電源電壓；定子繞組電壓，電源電壓； R2轉(zhuǎn)子每相繞組的電阻；轉(zhuǎn)子每相繞組的電阻； X20 電動(dòng)機(jī)不動(dòng)（電動(dòng)機(jī)不動(dòng)（S=1）時(shí)轉(zhuǎn)子每相繞組的感抗。）時(shí)轉(zhuǎn)子每相繞組的感抗。22222222222)(cosSXRRXRR 四機(jī)械特性四機(jī)械特性 在異步電動(dòng)機(jī)中，轉(zhuǎn)速在異步電動(dòng)機(jī)中，轉(zhuǎn)速 n=(1-S)n0，為了符合習(xí)慣畫法，可將，為了符合習(xí)慣畫法，可將曲線換成轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系曲線，即稱為異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特曲線換成轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系曲

36、線，即稱為異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性。性。 1固有機(jī)械特性固有機(jī)械特性 異步電動(dòng)機(jī)在異步電動(dòng)機(jī)在額定電壓和額定頻率下，用規(guī)定的接線方式，額定電壓和額定頻率下，用規(guī)定的接線方式，定子和轉(zhuǎn)子電路中不串聯(lián)任何電阻或電抗時(shí)的機(jī)械特性定子和轉(zhuǎn)子電路中不串聯(lián)任何電阻或電抗時(shí)的機(jī)械特性稱為固有稱為固有（自然）機(jī)械特性。（自然）機(jī)械特性。 根據(jù)根據(jù) 2202222)SX(RUSRT 00nnnS 0010 S,nn,T 電動(dòng)機(jī)處于理想空載工作點(diǎn)，此時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為理想電動(dòng)機(jī)處于理想空載工作點(diǎn)，此時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為理想空載轉(zhuǎn)速。空載轉(zhuǎn)速。理想工作點(diǎn)理想工作點(diǎn)額定工作點(diǎn)額定工作點(diǎn)臨界工作點(diǎn)臨界工作點(diǎn)啟動(dòng)工作點(diǎn)啟動(dòng)工作點(diǎn)p

37、fnn600 NNN,2SSnnTT 電動(dòng)機(jī)額定工作點(diǎn)。此時(shí)電動(dòng)機(jī)額定工作點(diǎn)。此時(shí)額定轉(zhuǎn)矩和額定轉(zhuǎn)差率為額定轉(zhuǎn)矩和額定轉(zhuǎn)差率為 NnPTNN55. 9 0N0NnnnS 式中式中: PN電動(dòng)機(jī)的額定功率；電動(dòng)機(jī)的額定功率； nN電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速，一般電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速，一般 SN電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)差率，一般電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)差率，一般 TN電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩。電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩。0N)985. 094. 0(nn 015. 006. 0N S額定工作點(diǎn)額定工作點(diǎn) 1, 0,3st SnTT 將將S=1代入轉(zhuǎn)矩公式中，可得代入轉(zhuǎn)矩公式中，可得2202222stXRURKT 電壓降低，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩會(huì)明顯減小電壓降低

38、，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩會(huì)明顯減小轉(zhuǎn)子電阻適當(dāng)增大，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)子電阻適當(dāng)增大，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩會(huì)增大；會(huì)增大；而若增大轉(zhuǎn)子電抗則會(huì)使啟動(dòng)而若增大轉(zhuǎn)子電抗則會(huì)使啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大為減小。轉(zhuǎn)矩大為減小。 通常把在固有機(jī)械特性上啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩通常把在固有機(jī)械特性上啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst與額定轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩TN之比之比 st=Tst/TN 稱為啟動(dòng)能力系數(shù)，是衡量異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)能力的一稱為啟動(dòng)能力系數(shù)，是衡量異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)能力的一個(gè)重要數(shù)據(jù)。個(gè)重要數(shù)據(jù)。 2 . 10 . 1st 啟動(dòng)工作點(diǎn)啟動(dòng)工作點(diǎn) mmmax,4SSnnTT 令令 0 dndT得臨界轉(zhuǎn)差率得臨界轉(zhuǎn)差率 202m/ XRS 再將再將Sm代入轉(zhuǎn)矩公式中得代入轉(zhuǎn)矩公式中得202m

39、ax2XUKT 通常把在固有機(jī)械特性上最大電磁轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩之比通常把在固有機(jī)械特性上最大電磁轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩之比 max=Tmax/TN稱為電動(dòng)機(jī)的過載能力系數(shù)。它表征了電動(dòng)機(jī)能夠承稱為電動(dòng)機(jī)的過載能力系數(shù)。它表征了電動(dòng)機(jī)能夠承受沖擊負(fù)載的能力大小，是電動(dòng)機(jī)的又一個(gè)重要運(yùn)行參數(shù)。受沖擊負(fù)載的能力大小，是電動(dòng)機(jī)的又一個(gè)重要運(yùn)行參數(shù)。 鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)鼠籠式異步電動(dòng)機(jī) 2 . 28 . 1m 線繞式異步電動(dòng)機(jī)線繞式異步電動(dòng)機(jī)8 . 25 . 2m 臨界工作點(diǎn)臨界工作點(diǎn)2人為機(jī)械特性人為機(jī)械特性 由上述分析可知：異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性與電動(dòng)機(jī)的參數(shù)有關(guān)，由上述分析可知：異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性與電動(dòng)機(jī)的參

40、數(shù)有關(guān)，也與外加電源電壓、電源頻率有關(guān)，將關(guān)系式中的參數(shù)人為地加以也與外加電源電壓、電源頻率有關(guān)，將關(guān)系式中的參數(shù)人為地加以改變而獲得的特性稱為異步電動(dòng)機(jī)的人為機(jī)械特性。改變而獲得的特性稱為異步電動(dòng)機(jī)的人為機(jī)械特性。 改變改變定子電壓定子電壓U、定子電源頻率定子電源頻率f、定子電路串入電阻或電抗定子電路串入電阻或電抗、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子電路串入電阻或電抗子電路串入電阻或電抗等，都可得到異步電動(dòng)機(jī)的人為機(jī)械特性。等，都可得到異步電動(dòng)機(jī)的人為機(jī)械特性。 （1）降低電動(dòng)機(jī)電源電壓時(shí)的人為特性）降低電動(dòng)機(jī)電源電壓時(shí)的人為特性 Nmax2202222st202max0m0202m0260TTXRURKTXUKTnn

41、nXRSpfn 0n不變不變mS不變不變maxT隨著電壓的減小而大大地減小隨著電壓的減小而大大地減小stT隨著電壓的減小而大大地減小隨著電壓的減小而大大地減小 定子繞組外加電壓為定子繞組外加電壓為0.8UN:Tb=0.64Tmax 定子繞組外加電壓為定子繞組外加電壓為UN: Ta=Tmax 定子繞組外加電壓為定子繞組外加電壓為0.5UN:Tc=0.25Tmax電壓愈低，人為特性曲線電壓愈低，人為特性曲線愈往左移。愈往左移。 三相交流異步電動(dòng)機(jī)對(duì)電三相交流異步電動(dòng)機(jī)對(duì)電網(wǎng)的波動(dòng)非常敏感。網(wǎng)的波動(dòng)非常敏感。 運(yùn)行時(shí)，如電壓運(yùn)行時(shí)，如電壓降低太多，會(huì)大大降降低太多，會(huì)大大降低它的過載能力與啟低它的過

42、載能力與啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，甚至使電動(dòng)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，甚至使電動(dòng)機(jī)發(fā)生帶不動(dòng)負(fù)載或機(jī)發(fā)生帶不動(dòng)負(fù)載或者根本不能啟動(dòng)的現(xiàn)者根本不能啟動(dòng)的現(xiàn)象。象。NN22NNmmax98. 07 . 02TTUUTT 例如，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行在額定負(fù)載例如，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行在額定負(fù)載 TN 下，即使下，即使 m=2 ，若電網(wǎng)電壓，若電網(wǎng)電壓下降到下降到 70%UN ，則由于這時(shí)，則由于這時(shí) 此外，電網(wǎng)電壓下降此外，電網(wǎng)電壓下降 ，在負(fù)載不變的條件下，將使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)，在負(fù)載不變的條件下，將使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降，轉(zhuǎn)差率速下降，轉(zhuǎn)差率S 增大，電流增加，引起電動(dòng)機(jī)發(fā)熱甚至燒壞。增大，電流增加，引起電動(dòng)機(jī)發(fā)熱甚至燒壞。電動(dòng)機(jī)也會(huì)停轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)也會(huì)停轉(zhuǎn)（2）定子

43、電路接入電阻或電抗時(shí)的人為特性）定子電路接入電阻或電抗時(shí)的人為特性 在電動(dòng)機(jī)定子電路中外串電阻或電抗后，電動(dòng)機(jī)端電壓為電源在電動(dòng)機(jī)定子電路中外串電阻或電抗后，電動(dòng)機(jī)端電壓為電源電壓減去定子外串電阻上或電抗上的壓降，致使定子繞組相電壓降電壓減去定子外串電阻上或電抗上的壓降，致使定子繞組相電壓降低低,這種情況下的人為特性與降低電源電壓時(shí)的相似這種情況下的人為特性與降低電源電壓時(shí)的相似.。（3）改變定子電源頻率時(shí)的人為特性）改變定子電源頻率時(shí)的人為特性 fKfXTTXRURKTXUKTnnnXRSpfn1,26020Nmax2202222st202max0m0202m0注意到：注意到： 一般變頻調(diào)速

44、采用恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，一般變頻調(diào)速采用恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，即希望最大轉(zhuǎn)矩保持為恒值，為此在即希望最大轉(zhuǎn)矩保持為恒值，為此在改變頻率的同時(shí)，電源電壓也要作相改變頻率的同時(shí)，電源電壓也要作相應(yīng)的變化，使應(yīng)的變化，使 U/f =C ，這在實(shí)質(zhì)上，這在實(shí)質(zhì)上是使電動(dòng)機(jī)氣隙磁通保持不變。是使電動(dòng)機(jī)氣隙磁通保持不變。 fn 0fS/1m fT/1st 不不變變maxT 因此，改變電源頻率的機(jī)械特性因此，改變電源頻率的機(jī)械特性如圖所示：如圖所示：lint4-20.swf（4）轉(zhuǎn)子電路串電阻時(shí)的人為特性）轉(zhuǎn)子電路串電阻時(shí)的人為特性 在三相線繞式異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)在三相線繞式異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子電路中串入電阻后，轉(zhuǎn)子電路中子電路中串

45、入電阻后，轉(zhuǎn)子電路中的電阻為的電阻為2r2RR NrrstmrmTTXRRURRKTXUKTnnnXRRSpfnmax220222222202max0020220)()(260 NrrstmrmTTXRRURRKTXUKTnnnXRRSpfnmax220222222202max0020220)()(260 0n不變不變maxT不變不變mS隨著串接電阻的增加而增大隨著串接電阻的增加而增大 此時(shí)的人為特性將是一根比固有特性較軟的一條曲線。此時(shí)的人為特性將是一根比固有特性較軟的一條曲線。 stT電阻在一定的范圍內(nèi)時(shí)，增加電阻在一定的范圍內(nèi)時(shí)，增加 54 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

46、性 采用電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械，對(duì)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的主要要求如下。采用電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械，對(duì)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的主要要求如下。 （1）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)。一般場(chǎng)）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)。一般場(chǎng)合下希望啟動(dòng)越快越好，以提高生產(chǎn)效率。即要求合下希望啟動(dòng)越快越好，以提高生產(chǎn)效率。即要求電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大于負(fù)載轉(zhuǎn)矩矩大于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，否則電動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)。，否則電動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)。 （2）在滿足啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩要求的前提下，啟動(dòng)電流越小越好。因?yàn)椋┰跐M足啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩要求的前提下，啟動(dòng)電流越小越好。因?yàn)檫^大啟動(dòng)電流的沖擊，對(duì)于電網(wǎng)和電動(dòng)機(jī)本身都是不利的。過大啟動(dòng)電流的沖擊，對(duì)于電網(wǎng)和電

47、動(dòng)機(jī)本身都是不利的。 （3）要求啟動(dòng)平滑，即要求啟動(dòng)時(shí)加速平滑，以減小對(duì)生產(chǎn)機(jī)）要求啟動(dòng)平滑，即要求啟動(dòng)時(shí)加速平滑，以減小對(duì)生產(chǎn)機(jī)械的沖擊。械的沖擊。 （4）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。 （5）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。 其中，（其中，（1）和（）和（2）兩條是衡量電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)性能的主要技術(shù)指）兩條是衡量電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)性能的主要技術(shù)指標(biāo)。標(biāo)。 異步電動(dòng)機(jī)本身的啟動(dòng)特性為：異步電動(dòng)機(jī)本身的啟動(dòng)特性為： a. 定子電流大，定子電流大，Ist=(57)IN 異步電動(dòng)機(jī)在接入電網(wǎng)啟動(dòng)的瞬時(shí)，由于轉(zhuǎn)子處于靜止?fàn)顟B(tài)，異

48、步電動(dòng)機(jī)在接入電網(wǎng)啟動(dòng)的瞬時(shí)，由于轉(zhuǎn)子處于靜止?fàn)顟B(tài)，定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)以最快的相對(duì)速度（即同步轉(zhuǎn)速）切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體，在定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)以最快的相對(duì)速度（即同步轉(zhuǎn)速）切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體，在轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)出很大的轉(zhuǎn)子電勢(shì)和轉(zhuǎn)子電流，從而引起很大的定轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)出很大的轉(zhuǎn)子電勢(shì)和轉(zhuǎn)子電流，從而引起很大的定子電流子電流 b.啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩小啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩小 NstT).(T5180 啟動(dòng)時(shí)啟動(dòng)時(shí) ，轉(zhuǎn)子功率因數(shù)，轉(zhuǎn)子功率因數(shù) 很低，因很低，因而啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩而啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩 卻不大。卻不大。 1 S2202222XRRcos ststmstcosIKT22 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： 顯然，異步電動(dòng)機(jī)的這種啟動(dòng)性能

49、和生產(chǎn)機(jī)械的要求是相矛盾顯然，異步電動(dòng)機(jī)的這種啟動(dòng)性能和生產(chǎn)機(jī)械的要求是相矛盾的，為了解決這些矛盾，必須根據(jù)具體情況，采取不同的啟動(dòng)方法。的，為了解決這些矛盾，必須根據(jù)具體情況，采取不同的啟動(dòng)方法。一、一、 鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法 鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)有鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)有直接啟動(dòng)直接啟動(dòng)和和降壓?jiǎn)?dòng)降壓?jiǎn)?dòng)兩種方法，采用什么兩種方法，采用什么啟動(dòng)方法，要根據(jù)實(shí)際情況而定。啟動(dòng)方法，要根據(jù)實(shí)際情況而定。 1直接啟動(dòng)（全壓?jiǎn)?dòng)）直接啟動(dòng)（全壓?jiǎn)?dòng)） 直接啟動(dòng)就是將電動(dòng)機(jī)的定子繞組通過閘刀開關(guān)或接觸器直接直接啟動(dòng)就是將電動(dòng)機(jī)的定子繞組通過閘刀開關(guān)或接觸器直接接入電源，在額定

50、電壓下進(jìn)行啟動(dòng)。接入電源，在額定電壓下進(jìn)行啟動(dòng)。 特點(diǎn)：電動(dòng)機(jī)定子繞組的工作電壓和啟動(dòng)電壓相等。特點(diǎn)：電動(dòng)機(jī)定子繞組的工作電壓和啟動(dòng)電壓相等。 直接啟動(dòng)的條件：由于直接啟動(dòng)的啟動(dòng)電流很大，因此，在直接啟動(dòng)的條件：由于直接啟動(dòng)的啟動(dòng)電流很大，因此，在什么情況下采用直接啟動(dòng)，有關(guān)供電、動(dòng)力部門都有規(guī)定，主要取什么情況下采用直接啟動(dòng)，有關(guān)供電、動(dòng)力部門都有規(guī)定，主要取決于電動(dòng)機(jī)的功率與供電變壓器的容量之比值。決于電動(dòng)機(jī)的功率與供電變壓器的容量之比值。 一般在有獨(dú)立變壓器供電（即變壓器供動(dòng)力用電）的情況下，一般在有獨(dú)立變壓器供電（即變壓器供動(dòng)力用電）的情況下，若電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)頻繁時(shí)，電動(dòng)機(jī)功率小于變壓器容

51、量的若電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)頻繁時(shí)，電動(dòng)機(jī)功率小于變壓器容量的20%時(shí)允許直時(shí)允許直接啟動(dòng)；接啟動(dòng)； 若電動(dòng)機(jī)不經(jīng)常啟動(dòng)，電動(dòng)機(jī)功率小于變壓器容量的若電動(dòng)機(jī)不經(jīng)常啟動(dòng)，電動(dòng)機(jī)功率小于變壓器容量的30%時(shí)也時(shí)也允許直接啟動(dòng)。如果沒有獨(dú)立的變壓器供電（即與照明共用電源）允許直接啟動(dòng)。如果沒有獨(dú)立的變壓器供電（即與照明共用電源）的情況下，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)比較頻繁，則常按經(jīng)驗(yàn)公式來估算，滿足下的情況下，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)比較頻繁，則常按經(jīng)驗(yàn)公式來估算，滿足下列關(guān)系則可直接啟動(dòng)。列關(guān)系則可直接啟動(dòng)。 電動(dòng)機(jī)功率電動(dòng)機(jī)功率電源總?cè)萘侩娫纯側(cè)萘款~定電流額定電流啟動(dòng)電流啟動(dòng)電流 443NstII 例例5.2：有一臺(tái)要求經(jīng)常啟動(dòng)的鼠籠式

52、異步電動(dòng)機(jī)，其：有一臺(tái)要求經(jīng)常啟動(dòng)的鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)，其 PN=20kW, Ist/IN=6.5 ，如果供電變壓器（電源）容量為，如果供電變壓器（電源）容量為560kVA，且，且有照明負(fù)載，問可否直接啟動(dòng)？同樣的有照明負(fù)載，問可否直接啟動(dòng)？同樣的Ist/IN 比值，功率為多大的電比值，功率為多大的電動(dòng)機(jī)則不允許直接啟動(dòng)？動(dòng)機(jī)則不允許直接啟動(dòng)？ 解：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式算出解：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式算出 5675720456043.II.kWkVANst 滿足上述關(guān)系，故允許直接啟動(dòng)。滿足上述關(guān)系，故允許直接啟動(dòng)。 kWNPkVA. 45604356 可算出，額定功率大于可算出，額定功率大于24kW的電動(dòng)機(jī)不允許

53、直接啟動(dòng)。的電動(dòng)機(jī)不允許直接啟動(dòng)。 2電阻或電抗器降壓?jiǎn)?dòng)電阻或電抗器降壓?jiǎn)?dòng) 啟動(dòng)時(shí)，接觸器啟動(dòng)時(shí)，接觸器1KM斷開，斷開，KM閉合，閉合，將啟動(dòng)電阻串入定子電路，使啟動(dòng)電流減將啟動(dòng)電阻串入定子電路，使啟動(dòng)電流減?。恍?； 待轉(zhuǎn)速上升到一定程度后再將待轉(zhuǎn)速上升到一定程度后再將1KM閉閉合，合，Rst被短接，電動(dòng)機(jī)接上全部電壓而趨于被短接，電動(dòng)機(jī)接上全部電壓而趨于穩(wěn)定運(yùn)行。穩(wěn)定運(yùn)行。 適用于空載或輕載的場(chǎng)合適用于空載或輕載的場(chǎng)合 啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩隨定子電壓的平方下降啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩隨定子電壓的平方下降 。 不經(jīng)濟(jì)不經(jīng)濟(jì) 在啟動(dòng)過程中，電阻器上消耗能量大，不適用于經(jīng)常啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)，若采在啟動(dòng)過程中，電阻器上消耗能

54、量大，不適用于經(jīng)常啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)，若采用電抗器代替電阻器，則所需設(shè)備費(fèi)較貴，且體積大。用電抗器代替電阻器，則所需設(shè)備費(fèi)較貴，且體積大。2202222stXRURKT 3Y- 降壓?jiǎn)?dòng)降壓?jiǎn)?dòng) 啟動(dòng)時(shí)，定子繞組接成星形；啟動(dòng)時(shí)，定子繞組接成星形； 待轉(zhuǎn)速上升到一定程度后待轉(zhuǎn)速上升到一定程度后再將定子繞組接成三角形，電再將定子繞組接成三角形，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)過程完成而轉(zhuǎn)入正常動(dòng)機(jī)啟動(dòng)過程完成而轉(zhuǎn)入正常運(yùn)行。運(yùn)行。 設(shè)設(shè)U1為電源線電壓為電源線電壓 IstY 定子繞組分別接成星形定子繞組分別接成星形 Ist 三角形的啟動(dòng)電流（線電流）三角形的啟動(dòng)電流（線電流） Z電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)時(shí)每相繞組的等效阻抗電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)

55、時(shí)每相繞組的等效阻抗ZUI31stY ZUI1st3 所以所以 3 ststYII Y- 降壓?jiǎn)?dòng)方法的特點(diǎn)：降壓?jiǎn)?dòng)方法的特點(diǎn)： 設(shè)備簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、啟動(dòng)電流小；設(shè)備簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、啟動(dòng)電流小； 啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩小，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩小，且啟動(dòng)電壓不能按實(shí)際需要調(diào)節(jié)，故只適用于且啟動(dòng)電壓不能按實(shí)際需要調(diào)節(jié)，故只適用于空載或輕載啟動(dòng)的場(chǎng)合；空載或輕載啟動(dòng)的場(chǎng)合； 只適用于正常運(yùn)行時(shí)定子繞組接線為只適用于正常運(yùn)行時(shí)定子繞組接線為 的異步電動(dòng)機(jī)。的異步電動(dòng)機(jī)。3ststYTT啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩4自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng) 自耦變壓器啟動(dòng)時(shí)自耦變壓器啟動(dòng)時(shí)的一相電路。的一相電路。11212 NNUUK12KUU 而變壓器原邊

56、電流而變壓器原邊電流 I1=KI2=K2Ist ，即此時(shí)電網(wǎng)供電電流，即此時(shí)電網(wǎng)供電電流I1是直是直接啟動(dòng)時(shí)電流接啟動(dòng)時(shí)電流Ist的的K2倍。倍。即即I2=KIstY形形 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 與與Y- 降壓?jiǎn)?dòng)時(shí)情況一樣，只是在降壓?jiǎn)?dòng)時(shí)情況一樣，只是在Y- 降壓?jiǎn)?dòng)時(shí)的降壓?jiǎn)?dòng)時(shí)的 為定值，而自耦變壓器啟動(dòng)時(shí)的為定值，而自耦變壓器啟動(dòng)時(shí)的K是可調(diào)節(jié)的，這就是此種啟動(dòng)方是可調(diào)節(jié)的，這就是此種啟動(dòng)方法優(yōu)于法優(yōu)于Y-啟動(dòng)方法之處，當(dāng)然它的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩也是全壓?jiǎn)?dòng)時(shí)的啟動(dòng)方法之處，當(dāng)然它的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩也是全壓?jiǎn)?dòng)時(shí)的K2倍。倍。 變壓器的體積大、重量重、價(jià)格高、維修麻煩，且啟動(dòng)時(shí)自變壓器的體積大、重量重、價(jià)格高、

57、維修麻煩，且啟動(dòng)時(shí)自耦變壓器處于耦變壓器處于過電流過電流（超過額定電流）狀態(tài)下運(yùn)行，因此，不適于（超過額定電流）狀態(tài)下運(yùn)行，因此，不適于啟動(dòng)頻繁的電動(dòng)機(jī)。啟動(dòng)頻繁的電動(dòng)機(jī)。二、線繞式異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法二、線繞式異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法 鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩小，啟動(dòng)電流大啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩小，啟動(dòng)電流大，因此不能滿足，因此不能滿足某些生產(chǎn)機(jī)械需要某些生產(chǎn)機(jī)械需要高啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩低啟動(dòng)電流高啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩低啟動(dòng)電流的要求。的要求。 線繞式異步電動(dòng)機(jī)由于能在轉(zhuǎn)子電路中線繞式異步電動(dòng)機(jī)由于能在轉(zhuǎn)子電路中串電阻串電阻，因此，因此具有較大具有較大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩和較小的啟動(dòng)電流的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩和較小的啟動(dòng)電流，即具有

58、較好的啟動(dòng)特性。，即具有較好的啟動(dòng)特性。 在轉(zhuǎn)子電路中串電阻的啟動(dòng)方法常用的有兩種：在轉(zhuǎn)子電路中串電阻的啟動(dòng)方法常用的有兩種：逐級(jí)切除啟動(dòng)電逐級(jí)切除啟動(dòng)電阻法阻法和和頻敏變阻器頻敏變阻器啟動(dòng)法。啟動(dòng)法。 1逐級(jí)切除啟動(dòng)電阻法逐級(jí)切除啟動(dòng)電阻法 采用逐極切除啟動(dòng)電阻的方法，其目的和啟動(dòng)過程與他勵(lì)直流采用逐極切除啟動(dòng)電阻的方法，其目的和啟動(dòng)過程與他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)采用逐級(jí)切除啟動(dòng)電阻的方法相似，主要是為了使整個(gè)啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)采用逐級(jí)切除啟動(dòng)電阻的方法相似，主要是為了使整個(gè)啟動(dòng)過程中電動(dòng)機(jī)能保持過程中電動(dòng)機(jī)能保持較大的加速轉(zhuǎn)矩較大的加速轉(zhuǎn)矩。9點(diǎn)啟動(dòng)結(jié)束很難實(shí)現(xiàn)理想的啟動(dòng)要求，增加附加設(shè)備費(fèi)用，不是很好的方

59、法 2頻敏變阻器啟動(dòng)法頻敏變阻器啟動(dòng)法 頻敏變阻器實(shí)質(zhì)上是一個(gè)鐵心損耗很大的三相電抗器，頻敏變阻器實(shí)質(zhì)上是一個(gè)鐵心損耗很大的三相電抗器，鐵心由一定厚度的幾塊實(shí)心鐵板或鋼板疊成，一般做成三鐵心由一定厚度的幾塊實(shí)心鐵板或鋼板疊成，一般做成三柱式，每柱上繞有一個(gè)線圈，三相線圈連成星形，然后接柱式，每柱上繞有一個(gè)線圈，三相線圈連成星形，然后接到線繞式異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子電路中，到線繞式異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子電路中， 優(yōu)點(diǎn)：能自動(dòng)平滑調(diào)節(jié)啟動(dòng)電流和啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，無需經(jīng)常維護(hù)。缺點(diǎn)：功率因數(shù)低，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩增大受限制。適用：?jiǎn)?dòng)轉(zhuǎn)矩不大，經(jīng)常正反轉(zhuǎn)。如冶金、化工等傳動(dòng)設(shè)備頻敏變阻器相當(dāng)于電阻R和電抗X的

60、并聯(lián)電路 啟動(dòng)開始時(shí)， ，轉(zhuǎn)子電流的頻率（ 高，鐵損大（鐵損與 成正比），相當(dāng)于 大，且 ，所以， 也很大，即等效阻抗大，從而限制了啟動(dòng)電流限制了啟動(dòng)電流。另一方面由于啟動(dòng)時(shí)鐵損大，頻敏變阻器從轉(zhuǎn)子取出的有功電流也較大，從而提高提高了轉(zhuǎn)子電路的功率因數(shù)，增大增大了啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩10S,n)Sff222fRX2fX 這種電阻和電抗對(duì)頻率的“敏感”作用，就是“頻敏”變阻器名稱的由來 隨著轉(zhuǎn)速的逐步上升，轉(zhuǎn)子頻率 逐漸下降，從而使鐵損減少，感應(yīng)電勢(shì)也減少，即由R和X組成的等效阻抗逐漸減少，這就相當(dāng)于啟動(dòng)過程中自動(dòng)逐漸切除電阻和電抗。當(dāng)轉(zhuǎn)速 時(shí)， 很小， R和X近似為零，這相當(dāng)于轉(zhuǎn)子被短路，啟動(dòng)完畢