交異步流電機(jī)

交異步流電機(jī)第1頁/共159頁2.1三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)一、主要部件1.定子定子鐵心、定子繞組、機(jī)座和端蓋等。定子鐵心的硅鋼片渭南師范學(xué)院物理與電子工程系2.1三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)第2頁/共159頁

定子鐵心渭南師范學(xué)院物理與電子工程系2.1三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)第3頁/共159頁

定子繞組對(duì)稱三相繞組。渭南師范學(xué)院物理與電子工程系2.1三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)第4頁/共159頁

定子接線盒U1V1

W1W2U2V2U1V1

W1U2V2

W2星形(Y)聯(lián)結(jié)U1V1

W1W2

U2V23~三角形()聯(lián)結(jié)U1V1

W1W2

U2V23~渭南師范學(xué)院物理與電子工程系2.1三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)第5頁/共159頁轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組、轉(zhuǎn)軸、風(fēng)扇等。轉(zhuǎn)子鐵心的硅鋼片2.轉(zhuǎn)子

轉(zhuǎn)子繞組繞線型：對(duì)稱三相繞組。籠型：對(duì)稱多相繞組。渭南師范學(xué)院物理與電子工程系2.1三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)第6頁/共159頁

籠型異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子渭南師范學(xué)院物理與電子工程系2.1三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)第7頁/共159頁

籠型異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子渭南師范學(xué)院物理與電子工程系2.1三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)第8頁/共159頁

籠型異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子渭南師范學(xué)院物理與電子工程系2.1三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)第9頁/共159頁

繞線型異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子渭南師范學(xué)院物理與電子工程系2.1三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)第10頁/共159頁

繞線型異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子渭南師范學(xué)院物理與電子工程系2.1三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)第11頁/共159頁

三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的部件圖渭南師范學(xué)院物理與電子工程系2.1三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)第12頁/共159頁

三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)渭南師范學(xué)院物理與電子工程系2.1三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)第13頁/共159頁

三相繞線型異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)渭南師范學(xué)院物理與電子工程系2.1三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)第14頁/共159頁

三相繞線型異步電動(dòng)機(jī)示意圖渭南師范學(xué)院物理與電子工程系2.1三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)第15頁/共159頁

三相異步電動(dòng)機(jī)的外形

更多的圖片渭南師范學(xué)院物理與電子工程系2.1三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)第16頁/共159頁

三相異步電動(dòng)機(jī)的外形渭南師范學(xué)院物理與電子工程系2.1三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)第17頁/共159頁

三相異步電動(dòng)機(jī)的外形渭南師范學(xué)院物理與電子工程系2.1三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)第18頁/共159頁UN400~690VfN50/60HzPN200~2300kW2p2~8

交流低壓籠型異步電動(dòng)機(jī)渭南師范學(xué)院物理與電子工程系2.1三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)第19頁/共159頁UN690V，2~11kVfN50/60HzPN200~3000kW2p2~12

交流高壓籠型異步電動(dòng)機(jī)渭南師范學(xué)院物理與電子工程系2.1三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)第20頁/共159頁二、三相繞組圈邊首端尾端1.三相單層繞組例如：z=12，p=1，m=3，y=。兩匝線圈

每極每相槽數(shù)q

z2pmq==122×1×3=2123456789101112定子槽SN一相繞組接線圖（單層）渭南師范學(xué)院物理與電子工程系2.1三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)第21頁/共159頁SN123456789101112U1簡化的一相繞組接線圖（單層）U2

槽距角α

相鄰兩槽中心線間的電角度。=p·360oz=1×

360o12=30°

極距

相鄰兩磁極中心線間的距離（槽數(shù)）。

z2p==122×1=6渭南師范學(xué)院物理與電子工程系2.1三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)第22頁/共159頁

線圈節(jié)距y

線圈兩圈邊之間的距離（槽數(shù)）。當(dāng)y=時(shí)，稱為整距繞組；當(dāng)y＜時(shí)，稱為短距繞組。

z2py===122×1=6SN123456789101112U1U2yV1V2渭南師范學(xué)院物理與電子工程系2.1三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)第23頁/共159頁當(dāng)q＞1——分布繞組。當(dāng)q=1——集中繞組。SN123456789101112U1U2V1V2W1W2三相單層整距分布繞組接線圖渭南師范學(xué)院物理與電子工程系2.1三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)第24頁/共159頁例如：z=12，p

=1，m

=3，y

=5。

由計(jì)算得：

q=2，α=30°，y＜。2.三相雙層繞組NS123456789101112串聯(lián)U1U2※實(shí)線為外層線圈邊，虛線為內(nèi)層線圈邊。渭南師范學(xué)院物理與電子工程系2.1三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)第25頁/共159頁

雙層繞組渭南師范學(xué)院物理與電子工程系2.1三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)第26頁/共159頁3.三相繞組的種類(1)單層繞組和雙層繞組(2)整距繞組和短距繞組整距繞組y=短距繞組y<(3)集中繞組和分布繞組集中繞組q=1分布繞組q>1渭南師范學(xué)院物理與電子工程系2.1三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)第27頁/共159頁1.極數(shù)轉(zhuǎn)子極數(shù)=定子極數(shù)因?yàn)椋恨D(zhuǎn)子中的電動(dòng)勢(shì)和電流是感應(yīng)出來的。三、籠型繞組p1=

p2=pNSSNNS

如果兩者不相等，則轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)不起來?！?/p>

×

×

×n0n0NS渭南師范學(xué)院物理與電子工程系2.1三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)第28頁/共159頁2.相數(shù)

籠型轉(zhuǎn)子是對(duì)稱多相繞組。

轉(zhuǎn)子槽數(shù)能被磁極對(duì)數(shù)整除時(shí)m2=z2p

每對(duì)磁極下的每一根導(dǎo)條就構(gòu)成一相。各對(duì)極下占相同位置的導(dǎo)條可看作是屬于一相的并聯(lián)導(dǎo)條，即每相有p

根導(dǎo)條并聯(lián)。

m2=6

轉(zhuǎn)子槽數(shù)不能被極對(duì)數(shù)整除時(shí)

m2=z2

即每一根導(dǎo)條就構(gòu)成一相。NNSS123456789101112渭南師范學(xué)院物理與電子工程系2.1三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)第29頁/共159頁3.匝數(shù)四、額定值N2=

12（一根導(dǎo)條相當(dāng)于半匝）

三相異步電動(dòng)機(jī)型號(hào)Y132S－6

功

率3kW

頻

率50Hz電壓380V

電

流7.2A

聯(lián)

結(jié)Y轉(zhuǎn)速960r/min

功率因數(shù)0.76

絕緣等級(jí)

B2p=6軸上輸出額定機(jī)械功率PNP1N=

3

UNINcosNPN=NP1N=3

UNINcosN

N額定電流(線電流)渭南師范學(xué)院物理與電子工程系2.1三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)第30頁/共159頁

三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌渭南師范學(xué)院物理與電子工程系2.1三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)第31頁/共159頁

【例3.2.1】

Y180M－2型三相異步電動(dòng)機(jī)，PN=22kW，UN=380V，三角形聯(lián)結(jié)，IN=42.2A，N=0.89，fN=50Hz，nN=2940r/min。求額定運(yùn)行時(shí)的：(1)轉(zhuǎn)差率；(2)定子繞組的相電流；(3)輸入有功功率；(4)效率。

解：(1)

由型號(hào)知2p=2，即

p=1，因此

n0=3000r/min，故sN=n0－nNn0=3000－29403000=0.02(2)由于定子三相繞組為三角形聯(lián)結(jié)，故相電流為I1P

=IN342.23=A=24.4A渭南師范學(xué)院物理與電子工程系2.1三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)第32頁/共159頁(3)輸入有功功率P1N=3

UNINN

=1.732×380×42.2×0.89W=24719.2W=24.72kW(4)效率N=×100%PNP1N=×100%=89%2224.72渭南師范學(xué)院物理與電子工程系2.1三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)第33頁/共159頁渭南師范學(xué)院物理與電子工程系2.2三相異步電動(dòng)機(jī)工作原理2.2三相異步電動(dòng)機(jī)工作原理一、旋轉(zhuǎn)磁場1.旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生W2

W1

三相(多相)電流

→三相(多相)繞組→旋轉(zhuǎn)磁場。三相繞組第34頁/共159頁渭南師范學(xué)院物理與電子工程系橫截面V1V2W2W1U1V1

W1U2V2

W2

流出

流入U(xiǎn)1U22.2三相異步電動(dòng)機(jī)工作原理第35頁/共159頁渭南師范學(xué)院物理與電子工程系U←V←W←U1U2V1V2W2W1i1=Imsin

ti2=Imsin(

t－120O)i3=Imsin(

t＋120O)i1

i2

i3

t=0O

時(shí)i1=0，i2＜0，i3

＞0××NSIm

tOi12.2三相異步電動(dòng)機(jī)工作原理第36頁/共159頁渭南師范學(xué)院物理與電子工程系t=0O

時(shí)i1=0，i2＜0，i3＞0U1U2V1V2W2W1NSt=120O

時(shí)i1＞0，i2=

0，i3＜

0U1U2V1V2W2W1NS2.2三相異步電動(dòng)機(jī)工作原理U1U2V1V2W2W1NSt=120O

時(shí)i1＞0，i2=

0，i3＜

0第37頁/共159頁渭南師范學(xué)院物理與電子工程系U1U2V1V2W2W1U1U2V1V2W2W1NSt=240O

時(shí)i1＜

0，i2＞0，i3=0t=360O

時(shí)i1=0，i2＜0，i3＞0NS2.2三相異步電動(dòng)機(jī)工作原理第38頁/共159頁渭南師范學(xué)院物理與電子工程系i

變化一周i每秒鐘變化50周i每分鐘變化(50×60)周→旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)一圈→旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)50圈→旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)3000圈2.旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速

同步轉(zhuǎn)速n0

n0

=3000=60f1(r/min)

同步轉(zhuǎn)速n0的大小怎樣改變？2.2三相異步電動(dòng)機(jī)工作原理第39頁/共159頁渭南師范學(xué)院物理與電子工程系U1U2V1V2W2W1每相繞組由一個(gè)線圈組成U1V1W1U2V2

W2U3V3

W3U4V4

W4U1U2U3U4V1V4V2V3W4W1W2W3每相繞組由兩個(gè)線圈串聯(lián)組成2.2三相異步電動(dòng)機(jī)工作原理第40頁/共159頁渭南師范學(xué)院物理與電子工程系U1U2U3U4V1V4V2V3W4W1W2W3××××t=0O

時(shí)

i1=0，i2＜0，i3

＞0NSNS2.2三相異步電動(dòng)機(jī)工作原理U1U2U3U4V1V4V2V3W4W1W2W3t=90O

時(shí)

i1>0，i2＜0，i3

<0××××××第41頁/共159頁

磁極對(duì)數(shù)p

p=2

電流變化一周→旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)半圈

n0

=1500

當(dāng)磁極對(duì)數(shù)p=3時(shí)

n0

=100060f12=60f13=60f1pn0=第42頁/共159頁渭南師范學(xué)院物理與電子工程系

f=50Hz時(shí)：

123456300015001000750600500pn0/(r/min)

3.旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向U(i1)→V(i2)→W(i3)※由超前相轉(zhuǎn)向滯后相。※由通入繞組中的電流的相序決定的。

怎樣改變n0的方向?V(i1)→U(i2)→W(i3)2.2三相異步電動(dòng)機(jī)工作原理第43頁/共159頁渭南師范學(xué)院物理與電子工程系

機(jī)械負(fù)載旋轉(zhuǎn)起來二、工作原理對(duì)稱三相繞組通入對(duì)稱三相電流旋轉(zhuǎn)磁場（磁場能量）

磁感線切割轉(zhuǎn)子繞組

轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生e和

i

轉(zhuǎn)子繞組在磁場中受到電磁力的作用

轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)起來電磁轉(zhuǎn)矩感應(yīng)

三相交流電能2.2三相異步電動(dòng)機(jī)工作原理第44頁/共159頁渭南師范學(xué)院物理與電子工程系n0n0NSn0n01.電磁轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生×

××

×轉(zhuǎn)子電流有功分量與e2同方向轉(zhuǎn)子電流有功分量與旋轉(zhuǎn)磁場相互作用NS××××轉(zhuǎn)子電流無功分量滯后e290o轉(zhuǎn)子電流無功分量與旋轉(zhuǎn)磁場相互作用2.2三相異步電動(dòng)機(jī)工作原理×n0n0NS第45頁/共159頁渭南師范學(xué)院物理與電子工程系2.2三相異步電動(dòng)機(jī)工作原理n0n0×

××

×NS×第46頁/共159頁渭南師范學(xué)院物理與電子工程系轉(zhuǎn)差率:s=×100%n0－nn0轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速:n=(1－s)n0

起動(dòng)時(shí)n=0，s=1

理想空載時(shí)n=n0，s=0

正常運(yùn)行時(shí)0＜n＜n0，1＞s＞0

額定運(yùn)行時(shí)sN=0.01~0.09異步電機(jī)的各種運(yùn)行狀態(tài)

狀態(tài)制動(dòng)狀態(tài)堵轉(zhuǎn)狀態(tài)電動(dòng)機(jī)狀態(tài)理想空載狀態(tài)發(fā)電機(jī)狀態(tài)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)差率n＜0s＞1n=0s=10＜n＜n0

1＞s＞0n=n0s=0n＞n0s＜02.2三相異步電動(dòng)機(jī)工作原理第47頁/共159頁渭南師范學(xué)院物理與電子工程系T=CTΦmI2cos23.電磁轉(zhuǎn)矩的的方向與旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向相同。怎樣改變轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向?2.2三相異步電動(dòng)機(jī)工作原理順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)3~M3~UVW3~M3~UVW逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)2.電磁轉(zhuǎn)矩的大小

第48頁/共159頁渭南師范學(xué)院物理與電子工程系2.2三相異步電動(dòng)機(jī)工作原理U←W←V←U1U2V1V2W2W1i1=Imsin

ti2=Imsin(

t－120O)i3=Imsin(

t＋120O)i1

i2

i3

t=0O

時(shí)i1=0，i2＜0，i3

＞0SNIm

tOi1第49頁/共159頁渭南師范學(xué)院物理與電子工程系2.2三相異步電動(dòng)機(jī)工作原理U1U2V1V2W2W1NSt=180O

時(shí)i1

=

0，i2＞0，i3＜

0t=90O

時(shí)i1＞0，i2<

0，i3＜

0U1U2V1V2W2W1NS第50頁/共159頁渭南師范學(xué)院物理與電子工程系2.3三相異步電動(dòng)機(jī)空載運(yùn)行分析2.3三相異步電動(dòng)機(jī)空載運(yùn)行分析＋U1－I1R1jXσ1－E1＋－

E2s＋jX2sR2I2s一、等效電路空轉(zhuǎn)：即轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速接近于同步轉(zhuǎn)速。此時(shí)磁場切割轉(zhuǎn)子最慢，轉(zhuǎn)子中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最小。第51頁/共159頁二、定子繞組電壓平衡方程渭南師范學(xué)院物理與電子工程系2.3三相異步電動(dòng)機(jī)空載運(yùn)行分析定子繞組每相漏磁阻抗：因?yàn)?lt;<，可忽略不計(jì)：第52頁/共159頁渭南師范學(xué)院物理與電子工程系2.3三相異步電動(dòng)機(jī)空載運(yùn)行分析E2s=

4.44kw2N2f2Φm

三、轉(zhuǎn)子電路的電動(dòng)勢(shì)平衡方程式電動(dòng)勢(shì)平衡方程式轉(zhuǎn)子繞組漏電抗X2s=

2f2L2轉(zhuǎn)子繞組電動(dòng)勢(shì)kw2轉(zhuǎn)子繞組的繞組因數(shù)(籠型繞組kw2=1)kw2N2轉(zhuǎn)子繞組的有效匝數(shù)0=E2s－(R2+jX2s)I2s=E2s－Z2sI2s式中第53頁/共159頁渭南師范學(xué)院物理與電子工程系2.3三相異步電動(dòng)機(jī)負(fù)載運(yùn)行分析f2=p(n0－n)60=

s

f1轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢(shì)頻率=pn060n0－nn0轉(zhuǎn)子靜止時(shí)，f2=f12.4三相異步電動(dòng)機(jī)負(fù)載運(yùn)行分析一、轉(zhuǎn)子各物量與S的關(guān)系1.轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢(shì)E2

=

4.44k2N2f1Φm

第54頁/共159頁渭南師范學(xué)院物理與電子工程系2.4三相異步電動(dòng)機(jī)負(fù)載運(yùn)行分析2.轉(zhuǎn)子電抗

即：轉(zhuǎn)子電流將隨S的增大而增大(p38圖2-9)3.轉(zhuǎn)子電流

X2=

2f1L2X2s轉(zhuǎn)子靜止時(shí)每相漏電抗，f2=f1第55頁/共159頁渭南師范學(xué)院物理與電子工程系2.4三相異步電動(dòng)機(jī)負(fù)載運(yùn)行分析4.轉(zhuǎn)子電路功率因數(shù)轉(zhuǎn)子電路功率因數(shù)為轉(zhuǎn)子繞組電阻和漏電抗的余弦轉(zhuǎn)差率大表明相對(duì)速度大，即磁場切割轉(zhuǎn)頻率越高，轉(zhuǎn)子繞組感抗越大。XR第56頁/共159頁渭南師范學(xué)院物理與電子工程系2.4三相異步電動(dòng)機(jī)負(fù)載運(yùn)行分析5.轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁通勢(shì)

轉(zhuǎn)速

（P386內(nèi)容）

(1)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁通勢(shì)相對(duì)于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速（2）因轉(zhuǎn)子以轉(zhuǎn)速n旋轉(zhuǎn)，所以的空間轉(zhuǎn)速，即相對(duì)于定子轉(zhuǎn)速為第57頁/共159頁渭南師范學(xué)院物理與電子工程系2.4三相異步電動(dòng)機(jī)負(fù)載運(yùn)行分析

結(jié)論(1)

轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁通勢(shì)與定子旋轉(zhuǎn)磁通勢(shì)在空間是沿同一方向以同一速度旋轉(zhuǎn)的。(2)

二者組成了統(tǒng)一的合成旋轉(zhuǎn)磁通勢(shì)，共同產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。第58頁/共159頁渭南師范學(xué)院物理與電子工程系二、負(fù)載運(yùn)行的基本方程式2.4三相異步電動(dòng)機(jī)負(fù)載運(yùn)行分析F1+F2=F01.磁通勢(shì)平衡方程(1)理想空載時(shí)

I2s=0，I1=I0旋轉(zhuǎn)磁通勢(shì)的幅值為F0=0.9m1kw1N1

I02p(2)負(fù)載時(shí)m1kw1N1

I1+m2kw2N2

I2s=m1kw1N1

I0第59頁/共159頁渭南師范學(xué)院物理與電子工程系2.4三相異步電動(dòng)機(jī)負(fù)載運(yùn)行分析2.電動(dòng)勢(shì)平衡方程電動(dòng)機(jī)從空載到負(fù)載運(yùn)行,定子電流從到,定子電路的電動(dòng)勢(shì)平衡方程為因轉(zhuǎn)子電路閉合,轉(zhuǎn)子電壓,轉(zhuǎn)子電路的電動(dòng)勢(shì)平衡方程為轉(zhuǎn)子繞組在轉(zhuǎn)差率為s時(shí)的漏磁阻抗。第60頁/共159頁渭南師范學(xué)院物理與電子工程系2.4三相異步電動(dòng)機(jī)負(fù)載運(yùn)行分析3.功率轉(zhuǎn)換過程與功率平衡方程式第61頁/共159頁第四節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)工作特性

三相異步電動(dòng)機(jī)的工作特性是指在f1=fN及定、轉(zhuǎn)子繞組不串任何阻抗的情況下，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n、定子電流I1、電磁轉(zhuǎn)矩T、功率因數(shù)、效率與輸出功率P2的關(guān)系曲線。一、轉(zhuǎn)速特性n=f（P2）

二、定子電流特性I1=f（P2）

第62頁/共159頁三、功率因數(shù)特性=f（P2）四、轉(zhuǎn)矩特性T=CTΦm

I2cos2第63頁/共159頁五、效率特性第64頁/共159頁渭南師范學(xué)院物理與電子工程系2.5三相異步電動(dòng)機(jī)的電磁機(jī)械（轉(zhuǎn)矩）特性一、電磁轉(zhuǎn)矩公式1.電磁轉(zhuǎn)矩的物理公式

PN=m2E2I2cos2E2=4.44f1

kw2N2ΦmTN=PNΩ060PN2n0

=T=CTΦm

I2Scos2※轉(zhuǎn)矩常數(shù):

p

PN2

f1

=4.44pm2kw2N2

2

CT=2.5三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性第65頁/共159頁T=CTΦm

I2Scos2渭南師范學(xué)院物理與電子工程系2.5三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性2.電磁轉(zhuǎn)矩的參數(shù)公式

T

=KTsR2U12f1［R22＋(sX2)2］第66頁/共159頁渭南師范學(xué)院物理與電子工程系3.電磁轉(zhuǎn)矩的實(shí)用公式由=0，得dTds2.5三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性第67頁/共159頁

最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)

最大（臨界）轉(zhuǎn)矩

TM=KT

U12

2f1X2

臨界轉(zhuǎn)差率

R2X2s=sM=由此可見：①T(TM)∝U12，

sM與U1無關(guān)。②sM∝R2，

TM與R2無關(guān)。額定電磁轉(zhuǎn)矩TMTNMT=第68頁/共159頁渭南師范學(xué)院物理與電子工程系2.5三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性O(shè)Ts

MNS機(jī)械特性：當(dāng)電源及電動(dòng)機(jī)參數(shù)不變時(shí)。電磁轉(zhuǎn)矩僅與轉(zhuǎn)差率（或轉(zhuǎn)速）有關(guān)。電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)差率的關(guān)系稱為機(jī)械特性。

T

=KTSR2U12f1［R22＋(sX2)2］R2X2sM=TM=KT

U12

2f1X21TM-最大轉(zhuǎn)矩；TN-額定轉(zhuǎn)矩；TS-起動(dòng)轉(zhuǎn)矩第69頁/共159頁渭南師范學(xué)院物理與電子工程系OTs二、固有特性

當(dāng)U1、f1、R2、X2=常數(shù)時(shí)：

T=f(s)——轉(zhuǎn)矩特性

n=f(T)——機(jī)械特性當(dāng)U1L=

U1N、f1=fN，且繞線型轉(zhuǎn)子中不外串電阻或電抗時(shí)的特性稱為固有特性。1n0TnOMSNNM

S2.5三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性

T

=KTSR2U12f1［R22＋(sX2)2］第70頁/共159頁渭南師范學(xué)院物理與電子工程系

額定狀態(tài)是指各個(gè)物理量都等于額定值的狀態(tài)。N點(diǎn)：n=nN，s=sN

，

T=TN，P2=PN。

額定狀態(tài)說明了電動(dòng)機(jī)長期運(yùn)行的能力

TL≤TN，P2≤

PN，I1≤

IN。1.額定狀態(tài)（N點(diǎn)）nNTNn0TnON

sN=0.01~0.09很小，

T

增加時(shí)，n下降很少——硬特性。工作段2.5三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性第71頁/共159頁

臨界轉(zhuǎn)速2.

臨界狀態(tài)（M

點(diǎn)）n0nTOM

對(duì)應(yīng)s=sM，T=

TM的狀態(tài)。nMTM

臨界狀態(tài)明了電動(dòng)機(jī)的短時(shí)過載能力。

過載倍數(shù)αMT=TMTNY系列三相異步電動(dòng)機(jī)

MT

=2~2.22.5三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性渭南師范學(xué)院物理與電子工程系第72頁/共159頁3.堵轉(zhuǎn)狀態(tài)（S

點(diǎn)）

對(duì)應(yīng)s=1，n=0的狀態(tài)。

——又稱為起動(dòng)狀態(tài)。

堵轉(zhuǎn)狀態(tài)說明了電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)的能力。

起動(dòng)條件

(1)TS>(1.1~1.2)TL。

(2)IS＜允許值。

起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)n0TnOSTSST=TSTN

起動(dòng)電流倍數(shù)SC=ISIN

Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)

ST=1.6~2.2

SC=5.5~7.02.5三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性渭南師范學(xué)院物理與電子工程系第73頁/共159頁nNTNn0TnOa231討論：2.5三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性渭南師范學(xué)院物理與電子工程系1-2段：穩(wěn)定區(qū)負(fù)載減輕：負(fù)載加重：負(fù)載加重：負(fù)載減輕：2-3段：不穩(wěn)定區(qū)硬特性曲線、軟特性曲線第74頁/共159頁U1'＞U1"三、人為特性1.降低定子電壓時(shí)的人為特性sMTsOU1'U1"U1'＞U1"sMnTOU1'U1"SM與U1無關(guān)

T

正比于

U122.5三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性渭南師范學(xué)院物理與電子工程系

T

=KTsR2U12f1［R22＋(sX2)2］第75頁/共159頁2.增加轉(zhuǎn)子電阻時(shí)的人為特性sM正比于

R2，TM與R2

無關(guān)。TMTsOR2'<R2"R2'R2"nTOTMR2'R2"R2'<R2"2.5三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性渭南師范學(xué)院物理與電子工程系R2X2sM=第76頁/共159頁R2=X2TsOTMsM＜1sM=1sM＞1R2＜X2R2＞X2R2'

＜R2"

當(dāng)R2＜X2時(shí)，sM＜1，R2→TST。當(dāng)R2=X2時(shí)，sM=1，TS=

TM。當(dāng)R2＞X2時(shí)，sM＞1，R2→TST。R2增加后，TST大小則與R2和

X2的相對(duì)大小有關(guān)。

2.5三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性渭南師范學(xué)院物理與電子工程系第77頁/共159頁3.改變定子頻率時(shí)的人為特性(1)f1＜fNE14.44

f1

kw1N1Φm=≈U14.44

f1

kw1N1為保持Φm

=常數(shù)=常數(shù)U1f1

因?yàn)閚0∝f1,sM∝1f1所以

△n

=n0－nM=sMn0（不變）TM=KTpU12

2f1X2R2X2sM=()因?yàn)?/p>

TM∝U1f12所以

TM

不變。2.5三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性渭南師范學(xué)院物理與電子工程系第78頁/共159頁f1＜fNn0'f1n0TnOfNTMTM=KTpU12

2f1X2R2X2sM=(2)f1＞fN，U1=UN（不變）調(diào)頻時(shí)：f1→

Φm因?yàn)?/p>

n0∝f1，sM∝1f1所以△n

=n0－nM=sMn0(不變)TM∝1f12而且：f1＞fNn0'f1n0TnOfN2.5三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性渭南師范學(xué)院物理與電子工程系第79頁/共159頁2.6三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)2.6三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)渭南師范學(xué)院物理與電子工程系一、電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)指標(biāo)1.起動(dòng)轉(zhuǎn)矩足夠大

TST

＞TL

TST

≥

(1.1~1.2)TL2.起動(dòng)電流不超過允許范圍。異步電動(dòng)機(jī)的實(shí)際起動(dòng)情況起動(dòng)電流大：IST=SCIN=(5.5～7)IN

起動(dòng)轉(zhuǎn)矩小：TST=StTN=(1.6～2.2)TN

第80頁/共159頁2.6三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)渭南師范學(xué)院物理與電子工程系ISTINSC=

不利影響(1)大的IST使電網(wǎng)電壓降低，影響自身及其他負(fù)載工作。(2)頻繁起動(dòng)時(shí)造成熱量積累，易使電動(dòng)機(jī)過熱。二、籠型異步電動(dòng)機(jī)的直接起動(dòng)1.小容量的電動(dòng)機(jī)（PN

≤7.5kW）2.電動(dòng)機(jī)容量滿足如下要求：≤14〔〕3+電源總?cè)萘?kV·A)電動(dòng)機(jī)容量(kW)第81頁/共159頁2.6三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)渭南師范學(xué)院物理與電子工程系三、籠型異步電動(dòng)機(jī)的減壓起動(dòng)1.定子串聯(lián)電阻或電抗減壓起動(dòng)M3~3~RSQ1FUQ2起動(dòng)運(yùn)行M3~XSQ1FUQ23~第82頁/共159頁2.6三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)渭南師范學(xué)院物理與電子工程系適用于：正常運(yùn)行為△形聯(lián)結(jié)的電動(dòng)機(jī)。2.星形－三角形減壓起動(dòng)（Y－起動(dòng)）3~UNQ1FUQ2U1U2V1V2W1W2第83頁/共159頁2.6三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)渭南師范學(xué)院物理與電子工程系適用于：正常運(yùn)行為△形聯(lián)結(jié)的電動(dòng)機(jī)。2.星形－三角形減壓起動(dòng)（Y－起動(dòng)）3~UNQ1FUQ2U1U2V1V2W1W2Y

起動(dòng)第84頁/共159頁2.6三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)渭南師范學(xué)院物理與電子工程系適用于：正常運(yùn)行為△形聯(lián)結(jié)的電動(dòng)機(jī)。2.星形－三角形減壓起動(dòng)（Y－起動(dòng)）起動(dòng)Q23~UNQ1FUU1U2V1V2W1W2

定子相電壓比U1PYU1P△UN

3UN==13

定子相電流比I1PYI1P△U1PYU1P△==13

起動(dòng)電流比ISTYIST△I1PY3I1P△==13第85頁/共159頁2.6三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)渭南師范學(xué)院物理與電子工程系

電源電流比

起動(dòng)轉(zhuǎn)矩比TSTYTST△U1PYU1P△==13()2IYI△ISTYIST△==13第86頁/共159頁2.6三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)渭南師范學(xué)院物理與電子工程系(2)ISTY＜Imax（線路中允許的最大電流）。(3)TSTY＞(1.1～1.2)TL。

Y－起動(dòng)的使用條件(1)

正常運(yùn)行時(shí)應(yīng)采用形連接的電動(dòng)機(jī)。

第87頁/共159頁2.自耦變壓器減壓起動(dòng)TA3~UNQ1FUQ2M3~2.6三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)渭南師范學(xué)院物理與電子工程系第88頁/共159頁2.自耦變壓器減壓起動(dòng)3~UNQ1FUQ2TAM3~起動(dòng)2.6三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)渭南師范學(xué)院物理與電子工程系第89頁/共159頁2.自耦變壓器減壓起動(dòng)TA3~UNQ1FUQ2M3~運(yùn)行2.6三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)渭南師范學(xué)院物理與電子工程系第90頁/共159頁2.自耦變壓器減壓起動(dòng)3~UNQ1FUQ2TAM3~起動(dòng)U降壓比

定子線電壓比U1LaU1LbUUN==KA

定子相電壓比U1PaU1Pb==KAU1LaU1Lb

定子相電流比I1PaI1Pb==KAU1PaU1Pb2.6三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)渭南師范學(xué)院物理與電子工程系第91頁/共159頁2.自耦變壓器減壓起動(dòng)TAM3~3~UNQ1FUQ2起動(dòng)ISTaKAISTa

起動(dòng)電流比ISTaISTbI1PaI1Pb==KA

電源電流比IaIbKAISTaISTb==KA2

起動(dòng)轉(zhuǎn)矩比=KA2TSTaTSTbU1PaU1Pb=()22.6三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)渭南師范學(xué)院物理與電子工程系第92頁/共159頁

降壓比KA可調(diào)

QJ2型三相自耦變壓器：

KA=0.55、0.64、0.73QJ3型三相自耦變壓器：

KA=0.4、0.6、0.8(1)ISTa＜Imax（線路中允許的最大電流）(2)TSTa＞(1.1～1.2)TL

自耦變壓器減壓起動(dòng)的使用條件2.6三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)渭南師范學(xué)院物理與電子工程系第93頁/共159頁

【例

4.3.1】

一臺(tái)

Y250M－6型三相籠型異步電動(dòng)機(jī)，UN=380V，聯(lián)結(jié)，PN=37kW，

nN=985r/min，IN=72A，ST=1.8，SC=6.5。如果要求電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩必須大于250N·m，從電源取用的電流必須小于360A。試問：(1)能否直接起動(dòng)？(2)能否采用Y－起動(dòng)？(3)能否采用KA=0.8的自耦變壓器起動(dòng)？解：(1)能否直接起動(dòng)602TN=PN

nN=×N·m=359N·m602×3.1437×103985直接起動(dòng)時(shí)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和起動(dòng)電流為

TST=STTN=

1.8×359N·m=646N·mIST=SCIN

=

6.5×72A=468A2.6三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)渭南師范學(xué)院物理與電子工程系第94頁/共159頁

雖然TST＞250N·m，但是

IST＞360A，所以不能采用直接起動(dòng)。(2)能否采用Y－起動(dòng)TSTY=TST13=×646

N·m=215N·m13ISTY=IST13=×468

A=156A13

雖然ISTY＜360A，但是

TSTY＜250N·m，所以不能采用Y－起動(dòng)。

(3)能否采用KA=0.8的自耦變壓器起動(dòng)

TSTa=KA2TST

=

0.82×646N·m=413N·mISTa=KA2IST

=

0.82×468A=300A2.6三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)渭南師范學(xué)院物理與電子工程系第95頁/共159頁

由于TSTa＞250N·m，而且

ISTa＜360A，所以能采用

KA=0.8

的自耦變壓器起動(dòng)。2.6三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)渭南師范學(xué)院物理與電子工程系第96頁/共159頁四、繞線型異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電路串聯(lián)電阻起動(dòng)1.

無級(jí)起動(dòng)3~

Q定子電刷滑環(huán)起動(dòng)變阻器轉(zhuǎn)子2.6三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)渭南師范學(xué)院物理與電子工程系第97頁/共159頁RST1RST23~M3~Q1Q2Q(1)起動(dòng)過程分析①串聯(lián)RST1和RST2起動(dòng)（特性a）總電阻R22=R2+RST1+RST2n0TnOa(R22)TLT2a1a2T12.

有級(jí)起動(dòng)2.6三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)渭南師范學(xué)院物理與電子工程系第98頁/共159頁b(R21)n0TnOa(R22)T2T1a1a2TLb1b2②

合上Q2，切除RST2（特性b）總電阻R21=R2+RST13~M3~Q1Q2RST1RST2Q切除

RST22.6三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)渭南師范學(xué)院物理與電子工程系第99頁/共159頁③合上Q1，切除RST1（特性c）總電阻:

R20＝R2

c(R20)b(R21)n0TnOa(R22)T2T1a1a2TLb1b2c1c2p3~M3~Q1Q2RST1RST2Q2.6三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)渭南師范學(xué)院物理與電子工程系第100頁/共159頁(2)起動(dòng)電阻的計(jì)算①選擇T1和T2

起動(dòng)轉(zhuǎn)矩：T1=(0.8~0.9)TM

切換轉(zhuǎn)矩：T2=(1.1~1.2)TL②

求出起切轉(zhuǎn)矩比

=T1T2③

確定起動(dòng)級(jí)數(shù)m

根據(jù)相似三角形的幾何關(guān)系來推導(dǎo)。2.6三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)渭南師范學(xué)院物理與電子工程系第101頁/共159頁

頻敏變阻器頻率高：損耗大，電阻大。頻率低：損耗小，電阻小。

轉(zhuǎn)子電路起動(dòng)時(shí)

f2高，電阻大，

TST'大，IST'小。轉(zhuǎn)子電路正常運(yùn)行時(shí)

f2低，電阻小，自動(dòng)切除變阻器?！?、繞線型異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電路串聯(lián)頻敏變阻器起動(dòng)

頻敏變阻器2.6三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)渭南師范學(xué)院物理與電子工程系第102頁/共159頁2.6三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)渭南師范學(xué)院物理與電子工程系第103頁/共159頁※六、改善起動(dòng)性能的三相籠型異步電動(dòng)機(jī)1.深槽型異步電動(dòng)機(jī)槽深h與槽寬b之比為：h/b=8~12漏電抗小↑漏電抗大增大↑電流密度

起動(dòng)時(shí)，f2高，漏電抗大，電流的集膚效應(yīng)使導(dǎo)條的等效面積減小，即R2

，

使TST

。

運(yùn)行時(shí)，f2很低，漏電抗很小，集膚效應(yīng)消失，R2→

。2.6三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)渭南師范學(xué)院物理與電子工程系第104頁/共159頁2.雙籠型異步電動(dòng)機(jī)電阻大漏抗小電阻小漏抗大上籠（外籠）下籠（內(nèi)籠）

起動(dòng)時(shí)，f2高，漏抗大，起主要作用，

I2主要集中在外籠，外籠R2大→TST大。外籠——起動(dòng)籠。

運(yùn)行時(shí)，f2很低，漏抗很小，R2起主要作用，

I2主要集中在內(nèi)籠。內(nèi)籠——工作籠。2.6三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)渭南師范學(xué)院物理與電子工程系第105頁/共159頁2.7三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速1.改變磁極對(duì)數(shù)p2.改變轉(zhuǎn)差率s

3.改變電源頻率f1(變頻調(diào)速)調(diào)速方法：

n=(1－s)n0=(1－s)60f1

p——

有級(jí)調(diào)速。無級(jí)調(diào)速。2.7三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速渭南師范學(xué)院物理與電子工程系R2X2sM=第106頁/共159頁一、電動(dòng)機(jī)的調(diào)速指標(biāo)1.調(diào)速范圍2.調(diào)速方向3.調(diào)速的平滑性——平滑系數(shù)4.調(diào)速的穩(wěn)定性——靜差率

D、δ、nN的關(guān)系

(nN=nmax)

D=nmax

nminσ=ni

ni－1δ=×100%n0－nn0

TnOn01n02△nN△nND=nNδ

nN(1－δ)2.7三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速渭南師范學(xué)院物理與電子工程系第107頁/共159頁例如：nN

=1430r/min，△nN=115r/min，要求δ≤30%、則D=5.3。

要求δ≤20%、則D=3.1。再如：nN

=1430r/min，

D=20，δ≤5%，則nN=3.76r/min。2.7三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速渭南師范學(xué)院物理與電子工程系D=nNδ

nN(1－δ)5.調(diào)速的經(jīng)濟(jì)性6.調(diào)速時(shí)的允許負(fù)載

不同轉(zhuǎn)速下滿載運(yùn)行時(shí)：輸出轉(zhuǎn)矩相同——

恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。輸出功率相同——

恒功率調(diào)速。第108頁/共159頁二、籠型異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速

U、f可變M3~3~整流電路逆變電路50Hz控制電路

直流n0TnOn0'f1＞fNU1L=UNn0TnOn0'f1＜fN，=常數(shù)U1f1

TLTL2.7三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速渭南師范學(xué)院物理與電子工程系第109頁/共159頁1.

調(diào)速方向

f1＜fN時(shí)：n

。2.調(diào)速范圍

D較大。3.調(diào)速的平滑性平滑性好（無級(jí)調(diào)速）。4.調(diào)速的穩(wěn)定性穩(wěn)定性好。5.調(diào)速的經(jīng)濟(jì)性初期投資大；運(yùn)行費(fèi)用不大。6.

調(diào)速時(shí)的允許負(fù)載f1＞fN時(shí)：n。2.7三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速渭南師范學(xué)院物理與電子工程系第110頁/共159頁=常數(shù)

U1f1

因?yàn)椤祄基本不變，（P65、2-33式）基本不變。所以

T

=

CTΦm

I2Ncos2

(1)f1＜fN時(shí)——恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速（基頻下調(diào)）。

P2=T2ΩU14.44f1

kw1N1Φm=≈TΩ

(2)f1＞fN時(shí)因?yàn)?/p>

U1L=

UN所以

T

=

CTΦmI2Ncos2

∝1f1∝1n∝1n∝Tn

=常數(shù)——恒功率調(diào)速（基頻上調(diào)）。

2.7三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速渭南師范學(xué)院物理與電子工程系P64二內(nèi)容（一）變頻與調(diào)壓配合第111頁/共159頁2.7三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速渭南師范學(xué)院物理與電子工程系（二）恒轉(zhuǎn)矩變頻調(diào)速時(shí)機(jī)械特性（三）三相異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速時(shí)的起動(dòng)（四）變頻電源介紹第112頁/共159頁

變頻器2.7三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速渭南師范學(xué)院物理與電子工程系第113頁/共159頁

優(yōu)點(diǎn)：(1)一體化的通用變頻器和電動(dòng)機(jī)的組合可以提供最大效率。(2)變速驅(qū)動(dòng)，輸出功率范圍寬（如從120W~7.5kW）。(3)在需要的時(shí)候，通用變頻器可以方便地從電動(dòng)機(jī)上移走。(4)高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。

電機(jī)變頻器一體化產(chǎn)品2.7三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速渭南師范學(xué)院物理與電子工程系第114頁/共159頁TL三、籠型異步電動(dòng)機(jī)的變極調(diào)速n0TnOYYY0.5n0n0TnO△YY0.5n0TL1.調(diào)速方向

Y(△)→YY：n

YY→Y()：n2.調(diào)速范圍D=2~43.調(diào)速的平滑性平滑性差。4.調(diào)速的穩(wěn)定性穩(wěn)定性好。2.7三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速渭南師范學(xué)院物理與電子工程系第115頁/共159頁(a)(b)(c)a)順串2P=4b)反串2P=2c)反并2P=4NSNNNSSSS2.7三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速渭南師范學(xué)院物理與電子工程系第116頁/共159頁改變磁極對(duì)數(shù)時(shí)原理U1U2U3U4××(a)p=2SNNSU1U2U3U4NS(b)p=12.7三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速渭南師范學(xué)院物理與電子工程系第117頁/共159頁Y(2p)YY(p)(2p)

定子繞組常用的接法2.7三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速渭南師范學(xué)院物理與電子工程系第118頁/共159頁1.Y－YY變極(1)

2p→p

，n0→2n0。(2)

N1→N1/2，KT→4KT

。(3)

sM不變，U1不變。(4)n

=n0－nM=sMn0→2sMn0。(5)

TM(TS)→2TM(TS)。

KT=()2m22kw2N2kw1N1TM=KTpU12

2f1X2n0TnOYYY0.5n0第119頁/共159頁2.7三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速渭南師范學(xué)院物理與電子工程系結(jié)論：Y-YY變極后，電動(dòng)機(jī)極數(shù)減少一半，轉(zhuǎn)速增加一倍，輸出功率增大一倍，而輸出轉(zhuǎn)矩基本不變，屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速性質(zhì)。第120頁/共159頁2.△－YY變極(1)2p→

p，n0→2n0。(2)

N1→N1/

2，KT→4KT

。(3)

sM不變，U1→

U1/

3。n0TnOYY0.5n0(4)△n

=n0－nM=sMn0→2sMn0。(5)

TM(TT)→2/3TM(TT)。

KT=()2m22kw2N2kw1N1TM=KTpU12

2f1X22.7三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速渭南師范學(xué)院物理與電子工程系第121頁/共159頁

結(jié)論：△－YY變極后，極數(shù)減半，轉(zhuǎn)速增加一倍。轉(zhuǎn)矩近似減小一半，功率近似保持不變。屬恒功率調(diào)速性質(zhì)。2.7三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速渭南師范學(xué)院物理與電子工程系第122頁/共159頁n0TnOTMR2R2+Rr四、繞線型異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速（變轉(zhuǎn)差率）TLM3~3~RrKM1.調(diào)速方向

n2.調(diào)速范圍

D較小。第123頁/共159頁Φm不變，3.調(diào)速的平滑性取決于Rr的調(diào)節(jié)方式。4.調(diào)速的穩(wěn)定性穩(wěn)定性差。Rr

→δ

。5.調(diào)速的經(jīng)濟(jì)性初期投資不大，但運(yùn)行效率較低。6.調(diào)速時(shí)的允許負(fù)載因?yàn)?/p>

調(diào)速前后U1、

f1不變，

I2N

=sNE2R22＋(sNX2)2=E2

＋(sNX2)2R22

sN調(diào)速前——恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。2.7三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速渭南師范學(xué)院物理與電子工程系第124頁/共159頁調(diào)速后可見調(diào)速前調(diào)速后

I2N

=sE2

(R2＋Rr)2＋(sX2)2R2＋Rr

sR2

sN=

cos2

=R2R22＋(sNX2)2=R2/sN

＋X22R22

sN

cos2

=R2＋Rr

(R2＋Rr)2＋(sX2)2=E2

＋X22R2＋Rr2

s

2.7三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速渭南師范學(xué)院物理與電子工程系第125頁/共159頁

cos2

=R2＋Rr

(R2＋Rr)2＋(sX2)2=(R2＋Rr)/s

＋X22R2＋Rr2

s

=R2/sN

＋X22R22

sN可見，調(diào)速前后cos2不變，根據(jù)T=CTΦm

I2cos2可知調(diào)速時(shí)允許的轉(zhuǎn)矩不變，為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。2.7三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速渭南師范學(xué)院物理與電子工程系第126頁/共159頁六、繞線型異步電動(dòng)機(jī)的串級(jí)調(diào)速1.串級(jí)調(diào)速的原理在轉(zhuǎn)子電路中串聯(lián)一個(gè)與e2s

頻率相等、相位相同或相反的附加電動(dòng)勢(shì)ead

，以代替Rr上的電壓降，從而使這部分能量不致?lián)p耗掉。轉(zhuǎn)子相電流：sE2±EadR2＋j

sX2I2s

=

I2s

=

sE2＋EadR22＋(sX2)2

e2s與ead

同相位時(shí)：在引入ead

的瞬間：I2s→T

→n

→sE2→I2s

→T

···→T=TL

2.7三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速渭南師范學(xué)院物理與電子工程系第127頁/共159頁在引入ead的瞬間：

I2s

e2s與ead

相位相反時(shí)：→T→n→sE2→I2s→T

···→T=TL2.串級(jí)調(diào)速的機(jī)械特性n0TnOE2sE2s+EadE2s－EadI2s

=

sE2－EadR22+(sX2)22.7三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速渭南師范學(xué)院物理與電子工程系第128頁/共159頁(6)調(diào)速時(shí)的允許負(fù)載因?yàn)?/p>

調(diào)速前后U1、f1不變，Φm不變，且

cos2也不變。所以

T

=

CTΦm

I2Ncos2不變。3.串級(jí)調(diào)速的調(diào)速性能(1)調(diào)速方向(2)調(diào)速范圍

D較大。(3)調(diào)速的平滑性平滑性好。(4)調(diào)速的穩(wěn)定性穩(wěn)定性好。(5)調(diào)速的經(jīng)濟(jì)性初期投資大；運(yùn)行效率較高，運(yùn)行費(fèi)用不大。2.7三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速渭南師范學(xué)院物理與電子工程系第129頁/共159頁2.7三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速渭南師范學(xué)院物理與電子工程系第130頁/共159頁2.7三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速渭南師范學(xué)院物理與電子工程系第131頁/共159頁2.9三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)2.8三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)渭南師范學(xué)院物理與電