三相鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)終演示文稿

三相鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)終演示文稿目前一頁\總數(shù)七十二頁\編于二十二點(diǎn)授課大綱三相鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造1三相鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)的工作原理2三相鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)的功率和轉(zhuǎn)矩3三相鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性4三相鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)56三相鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)的使用維護(hù)目前二頁\總數(shù)七十二頁\編于二十二點(diǎn)

概述一、三相鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造原理：電磁感應(yīng)原理用途：主要用作電動(dòng)機(jī)，拖動(dòng)各種生產(chǎn)機(jī)械優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠、制造容易、

成本低、使用維護(hù)簡單缺點(diǎn)：功率因數(shù)低，調(diào)速比直流電機(jī)復(fù)雜目前三頁\總數(shù)七十二頁\編于二十二點(diǎn)1.1三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的主要結(jié)構(gòu)

下圖是一臺(tái)三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)圖。它主要由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成，定轉(zhuǎn)子中間是空氣隙。此外，還有端蓋、軸承、機(jī)座、風(fēng)扇、風(fēng)罩等部件。

具體結(jié)構(gòu)可見拆分圖目前四頁\總數(shù)七十二頁\編于二十二點(diǎn)1.1.1鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)主要部件拆分圖目前五頁\總數(shù)七十二頁\編于二十二點(diǎn)(一)、定子部分（定子鐵心、定子繞組、機(jī)座）1、定子鐵心——導(dǎo)磁部分。

定子鐵心是電機(jī)磁路的一部分，并起固定定子繞組的作用。為了增強(qiáng)導(dǎo)磁能力和減小鐵耗，定子鐵心常選用0.5mm或0.35mm厚的硅鋼片沖制疊壓而成，片間涂上絕緣漆。定子鐵心內(nèi)圓均勻沖出許多形狀相同的槽，用以嵌放定子繞組。

2、定子繞組：放在定子鐵心內(nèi)圓槽內(nèi)——導(dǎo)電部分。

定子繞組是異步電動(dòng)機(jī)的電路部分，其材料主要采用紫銅。小型異步電動(dòng)機(jī)常采用三相單層繞組，大中型異步電動(dòng)機(jī)常采用三相雙層短矩疊繞組形式，三相繞組的六個(gè)出線端子均接在機(jī)座側(cè)面的接線板上，可根據(jù)需要將三相繞組接成Y形或△形。3、機(jī)座——支撐部分。

機(jī)座是電動(dòng)機(jī)的外殼，支撐電機(jī)各部件，并通過機(jī)座的底腳將電機(jī)安裝固定。全封閉式電機(jī)的定子鐵心緊貼機(jī)座內(nèi)壁，故機(jī)座外殼上的散熱筋是電機(jī)的主要散熱面。中小型電機(jī)采用鑄鐵機(jī)座。大型電機(jī)一般采用鋼板焊接機(jī)座。目前六頁\總數(shù)七十二頁\編于二十二點(diǎn)（二）、轉(zhuǎn)子部分（包括轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組）1、轉(zhuǎn)子鐵心

轉(zhuǎn)子鐵心也是電機(jī)磁路的組成部分，并用來固定轉(zhuǎn)子繞組。鐵心材料也用0.5mm或0.35mm厚的硅鋼片沖制疊壓而成，故通常用沖制定子鐵芯沖片剩余下來的內(nèi)圓部分制作。轉(zhuǎn)子鐵芯固定在轉(zhuǎn)軸上，其外圓上開有槽，用來嵌放轉(zhuǎn)子繞組。2、轉(zhuǎn)子繞組根據(jù)轉(zhuǎn)子繞組的結(jié)構(gòu)型式可分為:

1）鼠籠式轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)子鐵心的每個(gè)槽內(nèi)插入一根裸導(dǎo)條，形成一個(gè)多相對(duì)稱短路繞組。2）繞線式轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)子繞組為三相對(duì)稱繞組，嵌放在轉(zhuǎn)子鐵心槽內(nèi)。

異步電動(dòng)機(jī)的氣隙是均勻的。大小為機(jī)械條件所能允許達(dá)到的最小值。（三）、氣隙目前七頁\總數(shù)七十二頁\編于二十二點(diǎn)二、三相異步電動(dòng)機(jī)的基本工作原理2.1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)磁場切割轉(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)起來機(jī)械負(fù)載旋轉(zhuǎn)起來三相交流電能輸出機(jī)械能量目前八頁\總數(shù)七十二頁\編于二十二點(diǎn)2.2轉(zhuǎn)動(dòng)原理1、電生磁：三相對(duì)稱繞組通往三相對(duì)稱電流產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場。2、磁生電：旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流。3、電磁力：轉(zhuǎn)子載流（有功分量電流）體在磁場作用下受電磁力作用，形成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。U2U1W2V1W1V2n目前九頁\總數(shù)七十二頁\編于二十二點(diǎn)規(guī)定：

i:“+”首端流入，尾端流出。i:“–”

尾端流入，首端流出。

三相對(duì)稱交流繞組通入三相對(duì)稱交流電流時(shí)，將在電機(jī)氣隙空間產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。AXCZBYAYCBZX(?)電流出()電流入目前十頁\總數(shù)七十二頁\編于二十二點(diǎn)合成磁場旋轉(zhuǎn)90°t600o三相電流合成磁場的分布情況合成磁場旋轉(zhuǎn)60°合成磁場方向向下分析可知：三相電流產(chǎn)生的合成磁場是一旋轉(zhuǎn)的磁場。即：一個(gè)電流周期，旋轉(zhuǎn)磁場在空間轉(zhuǎn)過360°。AXYCBZAXYCBZAXYCBZ目前十一頁\總數(shù)七十二頁\編于二十二點(diǎn)2.2三相異步電動(dòng)機(jī)的極數(shù)與轉(zhuǎn)速2.2.1三相異步電動(dòng)機(jī)的極數(shù)

三相異步電動(dòng)機(jī)定子產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場的磁極個(gè)數(shù)，稱為極數(shù)。對(duì)于每相只有一個(gè)線圈的電動(dòng)機(jī)，繞組始端之間相差120°的空間角，則產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場只有一對(duì)磁極。磁極對(duì)數(shù)用p表示，則p=1。若每相定子繞組由兩個(gè)線圈串聯(lián)組成(如圖所示)，則繞組始端之間相差60°空間角，因而旋轉(zhuǎn)磁場具有兩對(duì)磁極，p=2.ABCXA′X′B′Y′YZZ′C′

磁場位置(t=0)C'Y'ABCXYZA'X'B'Z'目前十二頁\總數(shù)七十二頁\編于二十二點(diǎn)二、三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速

電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速是與旋轉(zhuǎn)磁場有關(guān)的。而磁場極數(shù)不同則磁場的轉(zhuǎn)速就不同，在一對(duì)磁極的情況下，交流電經(jīng)歷一個(gè)周期磁場恰好在空間轉(zhuǎn)過一圈，若定子電流的頻率為f1，旋轉(zhuǎn)磁場在每分鐘將轉(zhuǎn)過60f1周。磁極對(duì)數(shù)為p時(shí)，磁場的轉(zhuǎn)速為：而轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速將小于磁場的轉(zhuǎn)速，即n＜n1。若二者相等，轉(zhuǎn)子就沒有切割磁力線作用，轉(zhuǎn)矩也就消失了，因此轉(zhuǎn)子不可能以n1的轉(zhuǎn)速正常運(yùn)行。目前十三頁\總數(shù)七十二頁\編于二十二點(diǎn)極對(duì)數(shù)每個(gè)電流周期磁場轉(zhuǎn)過的空間角度同步轉(zhuǎn)速

在我國(f1=50Hz)，磁極對(duì)數(shù)為p的磁場轉(zhuǎn)速n1為：可見：旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速n1與頻率f1和極對(duì)數(shù)p有關(guān)。目前十四頁\總數(shù)七十二頁\編于二十二點(diǎn)2.2.1轉(zhuǎn)差率2.2異步電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)

由前面分析可知，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向與磁場旋轉(zhuǎn)的方向一致，但轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n不可能達(dá)到與旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速相等，即異步電動(dòng)機(jī)如果:無轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)和轉(zhuǎn)子電流

轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場間沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，磁通不切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)條無轉(zhuǎn)矩因此，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速間必須要有差異。目前十五頁\總數(shù)七十二頁\編于二十二點(diǎn)負(fù)載越大，轉(zhuǎn)速越低，轉(zhuǎn)差率越大；反之，轉(zhuǎn)差率越小。轉(zhuǎn)差率的大小能夠反映電機(jī)的轉(zhuǎn)速大小或負(fù)載大小。電機(jī)的轉(zhuǎn)速為：額定運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)差率一般在0.01～0.06之間，即電機(jī)轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速。同步轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速之差與同步轉(zhuǎn)速的比值稱為轉(zhuǎn)差率，用s表示，即：

轉(zhuǎn)差率是異步電機(jī)的一個(gè)基本物理量，它反映電機(jī)的各種運(yùn)行情況。轉(zhuǎn)子未轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，n=0，s=1；電機(jī)理想空載時(shí)，作為電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)速在范圍內(nèi)變化，轉(zhuǎn)差率在0～1范圍內(nèi)變化。練習(xí)目前十六頁\總數(shù)七十二頁\編于二十二點(diǎn)2.2.2三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)

按照轉(zhuǎn)差率的正負(fù)和大小，感應(yīng)電機(jī)有電動(dòng)機(jī)，發(fā)電機(jī)和電磁制動(dòng)三種運(yùn)行狀態(tài)。如下圖所示（見圖）機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔茈娔芎蜋C(jī)械能變成內(nèi)能電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能能量關(guān)系制動(dòng)制動(dòng)驅(qū)動(dòng)電磁轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)速外力使電機(jī)快速旋轉(zhuǎn)外力使電機(jī)沿磁場反方向旋轉(zhuǎn)定子繞組接對(duì)稱電源實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)電磁制動(dòng)電動(dòng)機(jī)狀態(tài)目前十七頁\總數(shù)七十二頁\編于二十二點(diǎn)2.2.3異步電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)2.2.3.1異步電動(dòng)機(jī)的型號(hào)及意義目前十八頁\總數(shù)七十二頁\編于二十二點(diǎn)2.2.3.2異步電動(dòng)機(jī)的額定值此外：銘牌上還標(biāo)明了絕緣等級(jí)與溫升、工作制、接線方式等。以上額定值之間的關(guān)系可用如下公式表示：練習(xí)異步電機(jī)的額定值包括以下內(nèi)容：額定功率因數(shù)定子加額定負(fù)載時(shí)，定子邊的功率因數(shù)。額定功率額定運(yùn)行時(shí)，軸端輸出的機(jī)械功率，單位kW；額定電壓額定運(yùn)行時(shí)，定子繞組上的線電壓，單位V；額定電流電壓、功率為額定值時(shí)，定子繞組的線電流，單位A；額定頻率定子電源頻率，我國工業(yè)用電的頻率是50Hz，單位Hz；額定轉(zhuǎn)速額定運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，單位r/min。目前十九頁\總數(shù)七十二頁\編于二十二點(diǎn)定子三相繞組的聯(lián)接方法，通常：ZXYBCAY聯(lián)結(jié)BZACXYCABZXYXAZBYCABCZXY聯(lián)結(jié)2.2.3.3異步電動(dòng)機(jī)的接線方法聯(lián)結(jié)電機(jī)容量Y3kW?<聯(lián)結(jié)電機(jī)容量D?>4kW接線盒目前二十頁\總數(shù)七十二頁\編于二十二點(diǎn)三、三相異步電動(dòng)機(jī)的功率和轉(zhuǎn)矩

三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)電能量轉(zhuǎn)換過程為：*由定子繞組輸入電功率，扣除定子銅耗和鐵心損耗以后，為電磁功率，然后經(jīng)由氣隙送給轉(zhuǎn)子，*扣除轉(zhuǎn)子銅耗損耗以后，通過轉(zhuǎn)子軸上輸出總機(jī)械功率。3.1功率轉(zhuǎn)換過程規(guī)定：*U1--定子相電壓；*I1--定子相電流；*

--定子功率因數(shù)角；*

--轉(zhuǎn)子功率因數(shù)角。目前二十一頁\總數(shù)七十二頁\編于二十二點(diǎn)1）從定子繞組輸入電動(dòng)機(jī)的功率:

異步電動(dòng)機(jī)的功率有如下關(guān)系式：4）從定子通過氣隙傳送到轉(zhuǎn)子的電磁功率：5）轉(zhuǎn)子電阻上發(fā)生了轉(zhuǎn)子銅耗：注：由于正常運(yùn)行時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)差率很小，轉(zhuǎn)子中磁通的變化頻率僅為1~3HZ

，所以轉(zhuǎn)子的鐵耗可以略去不計(jì)。2）消耗在定子電阻上的定子銅耗：3）消耗在定子鐵心中的鐵耗：目前二十二頁\總數(shù)七十二頁\編于二十二點(diǎn)6）余下的是使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的總機(jī)械功率（即轉(zhuǎn)換功率），即:

用電磁功率表示時(shí)：在異步電動(dòng)機(jī)中，轉(zhuǎn)換功率和電磁功率是不同的；傳遞到轉(zhuǎn)子的電磁功率中，s部分變成為轉(zhuǎn)子銅耗，（1-s）部分轉(zhuǎn)換為機(jī)械功率。由于轉(zhuǎn)子銅耗等于，所以它又稱為轉(zhuǎn)差功率。除了上述各部分損耗外，還要產(chǎn)生一些附加損耗（又稱雜散損耗）。在小型籠型鑄鋁轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)中，滿載時(shí)雜散損耗可達(dá)輸出功率的1%~3%；而防爆異步電動(dòng)機(jī)在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，可取為輸出功率的0.5%。目前二十三頁\總數(shù)七十二頁\編于二十二點(diǎn)從中再扣除轉(zhuǎn)子的機(jī)械損耗和雜散損耗，才是轉(zhuǎn)子軸上真正輸出的機(jī)械功率。即：兩個(gè)重要關(guān)系式：

可見，從氣隙傳遞到轉(zhuǎn)子的電磁功率分為兩部分，一小部分變?yōu)檗D(zhuǎn)子銅損耗，絕大部分轉(zhuǎn)變?yōu)榭倷C(jī)械功率。轉(zhuǎn)差率越大，轉(zhuǎn)子銅損耗就越多，電機(jī)效率越低。因此正常運(yùn)行時(shí)電機(jī)的轉(zhuǎn)差率均很小。目前二十四頁\總數(shù)七十二頁\編于二十二點(diǎn)我們可得如下功率方程：其中：目前二十五頁\總數(shù)七十二頁\編于二十二點(diǎn)異步電機(jī)的功率和能量轉(zhuǎn)換關(guān)系功率關(guān)系能量轉(zhuǎn)換關(guān)系功率平衡方程：目前二十六頁\總數(shù)七十二頁\編于二十二點(diǎn)3.2轉(zhuǎn)矩方程和電磁轉(zhuǎn)矩

式中，為電磁轉(zhuǎn)矩；為與機(jī)械損耗和雜散損耗所對(duì)應(yīng)的阻力轉(zhuǎn)矩，若忽略雜散損耗，它就是空載轉(zhuǎn)矩；為電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。

把轉(zhuǎn)子的輸出功率方程除以機(jī)械角速度，可得轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)矩方程，如下:其中：目前二十七頁\總數(shù)七十二頁\編于二十二點(diǎn)由此，可得出通用的轉(zhuǎn)矩公式：

由于機(jī)械功率，轉(zhuǎn)子的機(jī)械角速度，所以電磁轉(zhuǎn)矩亦可以寫成：

上式表明：電磁轉(zhuǎn)矩既可通過機(jī)械功率、亦可通過電磁功率算出。用機(jī)械功率去求電磁轉(zhuǎn)矩時(shí)，應(yīng)除以轉(zhuǎn)子的機(jī)械角速度；而用電磁功率去求電磁轉(zhuǎn)矩時(shí)，則應(yīng)除以同步角速度，因?yàn)殡姶殴β适峭ㄟ^氣隙旋轉(zhuǎn)磁場傳送到轉(zhuǎn)子的功率，而旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速是同步轉(zhuǎn)速。目前二十八頁\總數(shù)七十二頁\編于二十二點(diǎn)

三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性是指在定子電壓、頻率和參數(shù)固定的條件下，電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩T與轉(zhuǎn)速n（或轉(zhuǎn)差率s）之間的函數(shù)關(guān)系。四、三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性轉(zhuǎn)矩特性(轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)差率特性）:異步機(jī)的T與s之間的關(guān)系T=f(s)機(jī)械特性(轉(zhuǎn)速-轉(zhuǎn)矩特性):異步機(jī)的n與T之間的關(guān)系n=f(T)機(jī)械特性包括：固有特性曲線人為特性曲線目前二十九頁\總數(shù)七十二頁\編于二十二點(diǎn)當(dāng)同步轉(zhuǎn)速n1為正時(shí)，機(jī)械特征曲線跨第一、二、四象限。在第一象限時(shí)，0<n<n1，0<s<1，n1、T均為正值，電機(jī)處于電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)。在第二象限時(shí)，n>n1，s<0，n為正值，T為負(fù)值，電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電機(jī)狀態(tài)；在第四象限時(shí)，n<0，s>1，n為負(fù)值，T為正值，電機(jī)處于電磁制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)。4.1固有機(jī)械特性三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性：在定子電壓、頻率均為額定值，定、轉(zhuǎn)子回路不串入任何電路元件時(shí)的機(jī)械特性稱為固有機(jī)械特征。固有機(jī)械特性曲線目前三十頁\總數(shù)七十二頁\編于二十二點(diǎn)由此得電磁轉(zhuǎn)矩公式：因?yàn)橛校河晒娇芍?.T與定子每相繞組電壓成正比。U1T2.當(dāng)電源電壓U1

一定時(shí)，T

是

s的函數(shù)。3.R2

的大小對(duì)

T有影響。繞線式異步電動(dòng)機(jī)可外接電阻來改變轉(zhuǎn)子電阻R2

，從而改變轉(zhuǎn)矩。目前三十一頁\總數(shù)七十二頁\編于二十二點(diǎn)轉(zhuǎn)矩特性曲線機(jī)械特性曲線其中：TN代表額定狀態(tài)，TM代表臨界狀態(tài)，Tst代表起動(dòng)狀態(tài)固有特性曲線TNsN1TstTMsMTOsn0TnOTNnNTstTMnM目前三十二頁\總數(shù)七十二頁\編于二十二點(diǎn)幾個(gè)特殊點(diǎn)：1.起動(dòng)點(diǎn)A:2.最大轉(zhuǎn)矩點(diǎn)B:3.額定運(yùn)行點(diǎn)C:4.同步運(yùn)行點(diǎn)D:目前三十三頁\總數(shù)七十二頁\編于二十二點(diǎn)4.1.1額定狀態(tài)

在額定UN

下，以額定轉(zhuǎn)速nN運(yùn)行、輸出額定功率PN

時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上輸出的轉(zhuǎn)矩為：

額定狀態(tài)說明了電動(dòng)機(jī)長期運(yùn)行能力。機(jī)械特性Mn0TnOTstTNnNTMnMNS

TN

額定狀態(tài)、TM臨界狀態(tài)、Tst起動(dòng)狀態(tài)代表三個(gè)重要的工作狀態(tài)。目前三十四頁\總數(shù)七十二頁\編于二十二點(diǎn)Y系列:

λ=2～2.2YBF2系列：λ=1.9～2.44.1.2臨界狀態(tài)臨界轉(zhuǎn)速M(fèi)n0TnOTstTNnNTMnMNS臨界轉(zhuǎn)差率sM:1、與成正比；當(dāng)一定時(shí)，為定值。2、越大，越大；與無關(guān)。3、和都近似與漏抗成反比最大轉(zhuǎn)矩TM:過載倍數(shù)λ：電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)最大負(fù)載的能力。轉(zhuǎn)軸上機(jī)械負(fù)載轉(zhuǎn)矩T2不能大于TM

，否則將造成堵轉(zhuǎn)(停車)。目前三十五頁\總數(shù)七十二頁\編于二十二點(diǎn)4.1.3起動(dòng)狀態(tài)

Tst體現(xiàn)了電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)的能力。若Tst>T2，電機(jī)能起動(dòng)，否則將起動(dòng)不了。Y系列:Ks=1.6～2.2

Kc=5.5～7.0Mn0TnOTstTNnNTMnMNS起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)：起動(dòng)電流倍數(shù)：起動(dòng)時(shí)n=0時(shí)，s=11、與成正比。2、與頻率和漏抗成反比。目前三十六頁\總數(shù)七十二頁\編于二十二點(diǎn)4.1.4

電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行分析

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，這種能力稱為自適應(yīng)負(fù)載能力。

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，才能帶動(dòng)新的負(fù)載）。此過程中:n、sE2,I2

I1

電源提供的功率自動(dòng)增加。T2sT2>TT=T2n

T

達(dá)到新的平衡T′2T2常用特性段TO目前三十七頁\總數(shù)七十二頁\編于二十二點(diǎn)4.2人為機(jī)械特性4.2.1降低定子電壓時(shí)的人為特性UN0.9UN0.81TM0.81TSn0nMnOT

T∝U12人為機(jī)械特性是指人為改變電源參數(shù)或電動(dòng)機(jī)參數(shù)而得到的機(jī)械特性。

下降后,和均下降,但不變,和減少。

如果電機(jī)在定額負(fù)載下運(yùn)行,U1下降后,n下降,s增大,轉(zhuǎn)子電流因E2s=sE2增大而增大,導(dǎo)致電機(jī)過載。長期欠壓過載運(yùn)行將使電機(jī)過熱，減少使用壽命。目前三十八頁\總數(shù)七十二頁\編于二十二點(diǎn)4.2.2增加轉(zhuǎn)子電阻時(shí)的人為特性◆轉(zhuǎn)子串聯(lián)合適的電阻，可使TS=TMR2R2+RTst

+△T

n0nOT

轉(zhuǎn)子電阻增加時(shí)的人為機(jī)械特性目前三十九頁\總數(shù)七十二頁\編于二十二點(diǎn)4.3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)載增加時(shí)，轉(zhuǎn)速下降較快，起動(dòng)特性好。硬特性軟特性n0nTO

不同場合應(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)。目前四十頁\總數(shù)七十二頁\編于二十二點(diǎn)五、三相鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)5.1起動(dòng)性能

特性：起動(dòng)電流大:Ist=KCIN=（5～7）IN

起動(dòng)轉(zhuǎn)矩小:Tst=KSTN=（1.6～2.2）TN

起動(dòng)：

n=0，s=1,接通電源。

原因：起動(dòng)時(shí)，n=0，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割磁力線速度很大，轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢(shì)轉(zhuǎn)子電流定子電流

影響：1、頻繁起動(dòng)時(shí)造成熱量積累,易使電動(dòng)機(jī)過熱。2、大電流使電網(wǎng)電壓降低，影響其他負(fù)載工作。目前四十一頁\總數(shù)七十二頁\編于二十二點(diǎn)5.2.1直接起動(dòng)（全壓起動(dòng)）(a)小容量的電動(dòng)機(jī)（二三十千瓦以下）；(b)電源容量足夠大時(shí)。即：起動(dòng)電流倍數(shù)：起動(dòng)時(shí)運(yùn)行時(shí)UVWUNI1lYUVWUNI1l

△5.2起動(dòng)方式(a)Y－減壓起動(dòng)：適用于正常運(yùn)行為△聯(lián)結(jié)的電動(dòng)機(jī)。5.2.2減壓起動(dòng)目前四十二頁\總數(shù)七十二頁\編于二十二點(diǎn)▲

Y接起動(dòng)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩：▲

Y接起動(dòng)的起動(dòng)電流：Y起動(dòng)與△全壓起動(dòng)時(shí)起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩比較:UVWUNI1lYUVWUNI1l

△T∝Up2Y起動(dòng)△起動(dòng)又因?yàn)椋耗壳八氖揬總數(shù)七十二頁\編于二十二點(diǎn)

(1)

IstY＜Imax（線路中允許的最大電流）；(2)

TstY＞T2，適用于輕載或空載起動(dòng)。

▲Y－減壓起動(dòng)的使用條件：▲Y－減壓起動(dòng)的特點(diǎn)：

(1)電源電壓不變，定子繞組接法改變；(2)降壓比為。否則不能采用此法。目前四十四頁\總數(shù)七十二頁\編于二十二點(diǎn)(b)自耦變壓器減壓起動(dòng)M3~UlkaIst定子電流：

ka

IstkaIstka線路電流：

ka2IstIsta=ka2Ist▲起動(dòng)電流為：Tsta=ka2Tst▲起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為：UN降壓比為:定子電壓：目前四十五頁\總數(shù)七十二頁\編于二十二點(diǎn)①定子繞組接法不變，改變定子繞組的電壓；②降壓比ka可調(diào):0.5、0.65、0.8。①Ista＜Imax（線路中允許的最大電流）；②Tsta＞T2，適用于輕載或空載起動(dòng)。否則不能采用此法?！择钭儔浩鹘祲浩饎?dòng)的特點(diǎn)：▲自耦變壓器降壓起動(dòng)的使用條件：需要兩者均滿足

ka2Ist＜Imaxka2Tst＞T2▲選擇ka的方法：

目前四十六頁\總數(shù)七十二頁\編于二十二點(diǎn)1)解:例1:一臺(tái)Y225M-4型的三相異步電動(dòng)機(jī)，定子繞組△型聯(lián)結(jié)，其額定數(shù)據(jù)為：PN=45kW,nN=1480r/min，UN=380V,N=92.3%,cosN=0.88,KC=7.0,Ks=1.9,KM=2.2求：1)額定電流IN?2)額定轉(zhuǎn)差率sN?

3)額定轉(zhuǎn)矩TN

、最大轉(zhuǎn)矩TM

和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩TS

。目前四十七頁\總數(shù)七十二頁\編于二十二點(diǎn)

2）由nN=1480r/min，可知p=2（四極電動(dòng)機(jī)）

3）目前四十八頁\總數(shù)七十二頁\編于二十二點(diǎn)例2:

在上例中如果負(fù)載轉(zhuǎn)矩為

510.2N?m,試問:（1）在U=UN

和U′=0.9UN兩種情況下電動(dòng)機(jī)能否起動(dòng)？（2）采用Y-換接起動(dòng)時(shí)，求起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。（3）當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的80%和50%時(shí)，電動(dòng)機(jī)能否Y-換接起動(dòng)？解：(1)在U=UN時(shí)

TS=551.8N·m>510.2N·m

在U′=0.9UN時(shí)能起動(dòng)不能起動(dòng)目前四十九頁\總數(shù)七十二頁\編于二十二點(diǎn)（3）在80%額定負(fù)載時(shí):在50%額定負(fù)載時(shí):（2）

Ist=KCIN=784.2=589.4A不能起動(dòng)能起動(dòng)目前五十頁\總數(shù)七十二頁\編于二十二點(diǎn)六、三相鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)的使用維護(hù)6.1電動(dòng)機(jī)的安裝6.1.1安裝前的準(zhǔn)備6.1.1.1電動(dòng)機(jī)開箱前應(yīng)檢查包裝是否完整無損；6.1.1.2電動(dòng)機(jī)開箱后應(yīng)小心清除電動(dòng)機(jī)上的灰塵。6.1.1.3檢查電動(dòng)機(jī)的銘牌（及輔助標(biāo)牌）是否符合訂貨合同及現(xiàn)場情況要求。6.1.1.4安裝前必須進(jìn)行下列各項(xiàng)檢查，若不符合要求，則不許投入使用。①有防爆標(biāo)志“Ex”和防爆合格證編號(hào)，且應(yīng)檢查電動(dòng)機(jī)防爆標(biāo)志是否符合爆炸性氣體環(huán)境的要求。目前五十一頁\總數(shù)七十二頁\編于二十二點(diǎn)②所有緊固螺栓已擰緊，彈簧外殼各部件間聯(lián)結(jié)妥當(dāng)。③所有隔爆零件無裂紋和影響隔爆性能的缺陷（未使用的新電機(jī)可不拆檢）。④對(duì)帶注、排油的電動(dòng)機(jī)潤滑脂注油管暢通。⑤對(duì)帶軸承測(cè)溫的電動(dòng)機(jī)軸承檢測(cè)裝置架設(shè)好，特別注意避免風(fēng)扇端的測(cè)溫裝置引接線與風(fēng)扇相碰，造成事故。6.1.2經(jīng)長途運(yùn)輸或長期擱置未用的電動(dòng)機(jī)，在使用前須測(cè)量定子繞組與機(jī)殼間的絕緣電阻，應(yīng)不低于3×UN/1000MΩ，否則電動(dòng)機(jī)必須進(jìn)行干燥處理，直到絕緣電阻達(dá)到規(guī)定值為止。且需符合電動(dòng)機(jī)說明書規(guī)定的要求。6.1.3電動(dòng)機(jī)安裝時(shí)應(yīng)注意，電動(dòng)機(jī)軸中心線與通風(fēng)機(jī)筒圈目前五十二頁\總數(shù)七十二頁\編于二十二點(diǎn)的中心線必須一致，否則會(huì)出現(xiàn)風(fēng)機(jī)風(fēng)葉與筒圈發(fā)生摩擦現(xiàn)象，造成葉片斷裂、軸承損壞和軸的斷裂等質(zhì)量事故。特別注意保護(hù)電機(jī)的底腳平面，底腳平面不要有磕碰。6.1.4檢查軸承的潤滑狀態(tài)，若原來的潤滑脂已變質(zhì)干涸或弄臟，必須用汽油或煤油將軸承洗凈，再按要求加入清潔的潤滑脂。6.1.5檢查電動(dòng)機(jī)的緊固螺栓是否緊固牢，外殼是否可靠接地或接零等。6.1.6檢查電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置是否符合要求，安裝是否可靠。6.1.7檢查起動(dòng)設(shè)備接線是否正確,起動(dòng)裝置是否靈活,觸頭接觸是否良好，起動(dòng)設(shè)備金屬外殼是否可靠接地或接零等。目前五十三頁\總數(shù)七十二頁\編于二十二點(diǎn)6.1.8檢查三相電源電壓是否正常，電壓是否過高、過低或三相電壓不對(duì)稱。6.1.9電動(dòng)機(jī)與電源連接應(yīng)注意事項(xiàng)：①根據(jù)電動(dòng)機(jī)電流大小，使用條件，正確選擇供電電纜。②進(jìn)入接線盒中與密封圈配合電纜直徑要與密封圈的孔徑相符（密封圈內(nèi)徑切有多少個(gè)同心圓，要根據(jù)電纜直徑選取一個(gè)密封圈的內(nèi)徑），保證壓上接線嘴后使密封圈與電纜間以及密封圈與接線盒間無間隙。對(duì)于有多個(gè)進(jìn)線口的接線盒，如果只需用其中一個(gè)或幾個(gè)進(jìn)線時(shí)，另外不用的接線口必須用密封圈堵死，而密封圈內(nèi)徑不得剝開，在其外面用鋼板墊片墊好，保證壓上接線嘴后橡皮墊與接線盒間無間隙。目前五十四頁\總數(shù)七十二頁\編于二十二點(diǎn)③接線時(shí)，電纜芯線應(yīng)置于兩個(gè)弓型墊圈或壓線板之間，接地芯線應(yīng)置于接地螺釘?shù)墓蛪|圈之間，并應(yīng)可靠連接。銅芯電纜和電纜內(nèi)接地芯線的剩余銅絲不應(yīng)使其四外飛濺，以便保證導(dǎo)體之間及導(dǎo)體對(duì)地之間的電氣間隙要求。④引入接線盒的電纜線，須用卡板將其固定在接線盒斗上，防止電纜竄動(dòng)或拔脫。⑤接線完畢后，應(yīng)檢查盒內(nèi)有無雜物、灰塵，接法是否符合電源電壓及電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)的規(guī)定，確定無誤方可緊固接線盒蓋。⑥外接地螺栓應(yīng)可靠接地。⑦電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向應(yīng)符合電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向標(biāo)牌上的指示規(guī)定，若不符合，應(yīng)及時(shí)調(diào)整。目前五十五頁\總數(shù)七十二頁\編于二十二點(diǎn)⑧電動(dòng)機(jī)接線后，經(jīng)檢查確認(rèn)無誤可接通電源進(jìn)行空載試運(yùn)行，并觀察電動(dòng)機(jī)有無異?，F(xiàn)象，待空載運(yùn)行正常后方可投入負(fù)載工作。⑨電動(dòng)機(jī)無論在空載或負(fù)載運(yùn)行時(shí)，均不應(yīng)有異常的響聲或振動(dòng)。6.1.10起動(dòng)時(shí)的注意事項(xiàng)：①檢查轉(zhuǎn)子是否能自由旋轉(zhuǎn)，有無擦碰現(xiàn)象。②檢查定子和軸承測(cè)溫裝置及報(bào)警系統(tǒng)時(shí)候妥善。③電動(dòng)機(jī)經(jīng)以上預(yù)防性檢查之后，便可起動(dòng)或試運(yùn)轉(zhuǎn)。④電動(dòng)機(jī)合閘后，若電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，應(yīng)迅速、果斷地切斷電源，以免燒毀電機(jī)，查清原因后，再起動(dòng)電動(dòng)機(jī)。

目前五十六頁\總數(shù)七十二頁\編于二十二點(diǎn)⑤為了避免電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)過程中過熱，電動(dòng)機(jī)在冷態(tài)下允許連續(xù)起動(dòng)兩次，兩次起動(dòng)之間相隔不少于5min；在熱狀態(tài)下，只允許起動(dòng)一次。如果還需要起動(dòng)應(yīng)等待電動(dòng)機(jī)適當(dāng)冷卻后方可再行起動(dòng)。6.2電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)的日常維護(hù)

6.2.1起動(dòng)前的檢查1）熟記與電機(jī)性能有關(guān)的數(shù)據(jù)，如電機(jī)額定轉(zhuǎn)速、功率、電壓、電流等；2）確認(rèn)電機(jī)能滿足所傳動(dòng)的工作機(jī)械性能要求，如轉(zhuǎn)速、起動(dòng)電流、電壓等；3）檢查安裝情況，周圍環(huán)境狀況是否適合。目前五十七頁\總數(shù)七十二頁\編于二十二點(diǎn)6.2.2起動(dòng)后的檢查1）檢查電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向。2）檢查電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)和加速時(shí)有無異常聲音和振動(dòng)。3）檢查起動(dòng)電流是否正常，電源的電壓降是否過大。4）檢查起動(dòng)時(shí)間是否正常。4）確認(rèn)進(jìn)入出線盒的電源線聯(lián)結(jié)可靠，電機(jī)外殼處的接地線接觸良好。5）檢查電源開關(guān)、隔離開關(guān)、測(cè)量儀表、保護(hù)裝置、起動(dòng)柜等，是否處于正常狀態(tài)。6）檢查電機(jī)的冷卻系統(tǒng)是否達(dá)到了說明書的要求。7）如有必要，應(yīng)檢查絕緣電阻是否達(dá)到規(guī)定要求。8）如有必要應(yīng)確認(rèn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向。目前五十八頁\總數(shù)七十二頁\編于二十二點(diǎn)6.2.3運(yùn)行中的檢查1）電動(dòng)機(jī)的外部緊固件是否有松動(dòng)，電氣聯(lián)結(jié)處是否因接觸不良而發(fā)熱變色。2）詳細(xì)觀察和記錄各指示儀表的讀數(shù)，從中發(fā)現(xiàn)是否有異常現(xiàn)象。3）運(yùn)行時(shí)詳細(xì)觀察電機(jī)噪聲是否過大，是否有異常噪聲存在，電機(jī)是否振動(dòng)，是否有焦味或絕緣漆的臭味等異味，電機(jī)溫度是否過高。5）起動(dòng)后的負(fù)載電流是否正常（應(yīng)低于銘牌上標(biāo)記的額定電流），三相電壓電流是否平衡。6）檢查起動(dòng)裝置在起動(dòng)過程中是否正常。目前五十九頁\總數(shù)七十二頁\編于二十二點(diǎn)6.3電動(dòng)機(jī)的小修、大修6.3.1電動(dòng)機(jī)小修內(nèi)容1）清擦電動(dòng)機(jī)，清除機(jī)殼外部塵垢，測(cè)量絕緣電阻。2）檢查和清擦電動(dòng)機(jī)接線端子：檢查接線盒接線螺栓(母)是否松動(dòng)，擰緊螺母，必要時(shí)更換。3）檢查各固定部分螺栓(母)和接地線:檢查接地螺栓(母)，檢查端蓋、軸承內(nèi)外蓋緊固螺栓，檢查接地線連接及安裝情況。4）檢查軸承：拆下軸承蓋，檢查軸承潤滑脂是否變臟、干涸，缺少時(shí)須適量補(bǔ)充或清洗軸承重新添加油脂，檢查軸承是否有雜聲，必要時(shí)更換。目前六十頁\總數(shù)七十二頁\編于二十二點(diǎn)6.3.2