第五章感應(yīng)電機(jī)

第五章感應(yīng)電機(jī)第一頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五本章主要研究定、轉(zhuǎn)子間靠電磁感應(yīng)作用，在轉(zhuǎn)子內(nèi)感應(yīng)電流以實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的感應(yīng)電機(jī)。感應(yīng)電機(jī)一般都用作電動(dòng)機(jī)，在少數(shù)場(chǎng)合下，亦有用作發(fā)電機(jī)的。本章先說(shuō)明空載和負(fù)載時(shí)三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)內(nèi)的磁動(dòng)勢(shì)和磁場(chǎng)，然后導(dǎo)出感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的基本方程和等效電路，最后分析它的運(yùn)行特性和起動(dòng)，調(diào)速等問(wèn)題。

第二頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五一、感應(yīng)電機(jī)的結(jié)構(gòu)感應(yīng)電機(jī)定子繞組定子鐵心轉(zhuǎn)子機(jī)座

籠型

結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子鐵心轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)子繞組繞線型

結(jié)構(gòu)定子5.1感應(yīng)電機(jī)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行狀態(tài)第三頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五1定子第四頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五第五頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五風(fēng)葉鐵心繞組滑環(huán)軸承2轉(zhuǎn)子第六頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五導(dǎo)條端環(huán)第七頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五二、感應(yīng)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)

n1nffe,ie,i第八頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速ns與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n之差稱為轉(zhuǎn)差．轉(zhuǎn)差Δn與同步轉(zhuǎn)速ns的比值稱為轉(zhuǎn)差率，用s表示，即：

轉(zhuǎn)差率是表征感應(yīng)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的一個(gè)基本變量。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)第九頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五第十頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五有一臺(tái)50Hz的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，其額定轉(zhuǎn)速nN＝730r／min，試求該機(jī)的額定轉(zhuǎn)差率s=(ns-nN)/ns

=

750-730/750=0.02667

第十一頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五額定功率PN

(kW)

：額定運(yùn)行時(shí)軸端輸出的機(jī)械功率；額定電壓UN

(V)

：額定運(yùn)行時(shí)定子繞組的線電壓；額定電流IN

(A)：額定電壓下運(yùn)行，輸出功率為額定值時(shí)，定子繞組的線電流；額定頻率fN

(Hz)：定子的電源頻率；額定轉(zhuǎn)速nN

(r/min)

：額定運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。三、額定值第十二頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五

空載運(yùn)行時(shí)，定子磁動(dòng)勢(shì)基本上就是產(chǎn)生氣隙主磁場(chǎng)的激磁磁動(dòng)勢(shì)，定子電流就近似等于激磁電流。計(jì)及鐵心損耗時(shí)，磁場(chǎng)在空間滯后于磁動(dòng)勢(shì)以鐵心損耗角。5.2三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的磁動(dòng)勢(shì)和磁場(chǎng)一、空載運(yùn)行時(shí)的磁動(dòng)勢(shì)和磁場(chǎng)

1.空載運(yùn)行時(shí)的磁動(dòng)勢(shì)

ACBXYZ空載的情況下：n≈n0,I2≈0第十三頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五

2.主磁通和激磁阻抗主磁通是通過(guò)氣隙并同時(shí)與定、轉(zhuǎn)子繞組相交鏈的磁通，它經(jīng)過(guò)的磁路(稱為主磁路)包括氣隙、定子齒、定子軛、轉(zhuǎn)子齒、轉(zhuǎn)子軛等五部分。

氣隙中的主磁場(chǎng)以同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時(shí)，主磁通將在定子每相繞組中感生電動(dòng)勢(shì)第十四頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五若主磁路的磁化曲線用一條線性化的磁化曲線來(lái)代替，則主磁通將與激磁電流成正比；于是可認(rèn)為與之間具有下列關(guān)系：第十五頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五3.定子漏磁通和漏抗定子漏磁通將在定子繞組中感應(yīng)漏磁電動(dòng)勢(shì)。把作為負(fù)漏抗壓降來(lái)處理，可得

第十六頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五二、負(fù)載運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)和磁動(dòng)勢(shì)方程當(dāng)電動(dòng)機(jī)帶上負(fù)載時(shí)，轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流的頻率f2應(yīng)為

轉(zhuǎn)子電流產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)F2相對(duì)于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為n2：

1.轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)第十七頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五

轉(zhuǎn)子本身又以轉(zhuǎn)速n在旋轉(zhuǎn)，因此從定子側(cè)觀察時(shí)，F(xiàn)2在空間的轉(zhuǎn)速應(yīng)為

第十八頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五有一臺(tái)50HZ、三相、四極的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)差率s=5%，試求：（1）轉(zhuǎn)子電流的頻率；（2）轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)相對(duì)于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速；（3）轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)在空間的轉(zhuǎn)速。解(1)轉(zhuǎn)子電流的頻率

f2=sf1

=0.05×50=2.5Hz(2)轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)相對(duì)于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速n2=60f2/p=(60×2.5)/2=75r/min

(3)轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)在空間的轉(zhuǎn)速n2+n=n2+ns(1-s)=1500r/min第十九頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五

負(fù)載時(shí)轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)的基波對(duì)氣隙磁場(chǎng)的影響，稱為轉(zhuǎn)子反應(yīng)。轉(zhuǎn)子反應(yīng)有兩個(gè)作用：使氣隙磁場(chǎng)的大小和空間相位發(fā)生變化，從而引起定子感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和定子電流發(fā)生變化。它與主磁場(chǎng)相互作用，產(chǎn)生所需要的電磁轉(zhuǎn)矩，以帶動(dòng)軸上的機(jī)械負(fù)載。2.轉(zhuǎn)子反應(yīng)

第二十頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五磁動(dòng)勢(shì)平衡關(guān)系轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)F2與定子磁動(dòng)勢(shì)F1相對(duì)靜止，得到合成磁動(dòng)勢(shì)F1+F2負(fù)載時(shí)空載時(shí)電動(dòng)機(jī)從空載到負(fù)載，定子繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的變化很小，差不多和電源電壓相平衡。所以，可以近似認(rèn)為于是第二十一頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五式中m1、m2為定子、轉(zhuǎn)子的相數(shù)；Im為對(duì)應(yīng)于勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)的勵(lì)磁電流。勵(lì)磁電流負(fù)載電流異步電動(dòng)機(jī)的電流比3.負(fù)載時(shí)的磁動(dòng)勢(shì)方程

第二十二頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五4.轉(zhuǎn)子漏磁通和轉(zhuǎn)子漏抗

轉(zhuǎn)子頻率為f2時(shí)的轉(zhuǎn)子漏抗轉(zhuǎn)子靜止時(shí)的轉(zhuǎn)子漏抗第二十三頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五5.3三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的電壓方程和等效電路一、電壓方程旋轉(zhuǎn)時(shí)異步電動(dòng)機(jī)的電路異步電動(dòng)機(jī)負(fù)載時(shí)的基本方程式列出如下定子電壓平衡方程：電動(dòng)勢(shì)方程：第二十四頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五轉(zhuǎn)子電壓平衡方程：磁動(dòng)勢(shì)平衡方程：第二十五頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五定子轉(zhuǎn)子定子繞組內(nèi)轉(zhuǎn)子繞組內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí)異步電動(dòng)機(jī)的電路第二十六頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五二、等效電路

1.頻率歸算異步電機(jī)中，由于轉(zhuǎn)子是旋轉(zhuǎn)的，隨著轉(zhuǎn)速不同，轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)的頻率是不同的，這為問(wèn)題的分析帶來(lái)了麻煩，因此需要將不同的轉(zhuǎn)速變換到一個(gè)特定的轉(zhuǎn)速下研究問(wèn)題。頻率歸算——保持整個(gè)電磁系統(tǒng)的電磁性能不變，把一種頻率的參數(shù)和物理量換算成另一種頻率的參數(shù)和物理量。在這里，就是用一個(gè)具有定子頻率而等效于轉(zhuǎn)子的電路去代換實(shí)際轉(zhuǎn)子電路。所謂“等效”是指：1）進(jìn)行代換后，轉(zhuǎn)子電路對(duì)定子電路的電磁效應(yīng)不變。2）等效的轉(zhuǎn)子電路的電磁性能（有功功率、無(wú)功功率、銅耗等）必須和實(shí)際轉(zhuǎn)子電路一樣。第二十七頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五靜止轉(zhuǎn)子電路中電流下面考慮兩種轉(zhuǎn)子電路（1）靜止；（2）以轉(zhuǎn)差率s旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子；以轉(zhuǎn)差率s旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子從旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)幅值的計(jì)算公式中可以看出，若保持兩者電流幅值相等，則可以使兩者產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)幅值為相等。x2指50Hz下的電抗值。若將轉(zhuǎn)子改為靜止以后，同時(shí)修改轉(zhuǎn)子電阻和電抗值，則可以保證轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子電流幅值不變。第二十八頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五轉(zhuǎn)子真實(shí)電阻為r2，但在等效靜止轉(zhuǎn)子中電阻為r2/s，出現(xiàn)了一個(gè)附加電阻。變壓器模型第二十九頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五2繞組歸算經(jīng)過(guò)頻率歸算以后，異步電機(jī)變成了變壓器模型。后面的處理過(guò)程與變壓器的處理過(guò)程完全一致，只是需要注意要在轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的磁場(chǎng)中要考慮三相的合成磁場(chǎng)。用一個(gè)假想的轉(zhuǎn)子繞組替代真實(shí)的轉(zhuǎn)子繞組，它與定子繞組具有相同的參數(shù)。假想轉(zhuǎn)子繞組和真實(shí)繞組需要產(chǎn)生同樣的旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)。假想繞組流過(guò)假想電流所產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)。真實(shí)轉(zhuǎn)子繞組流過(guò)真實(shí)轉(zhuǎn)子繞組所產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)。第三十頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五電壓比第三十一頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五由轉(zhuǎn)子銅耗和漏磁通儲(chǔ)能不變轉(zhuǎn)子銅耗不變由漏磁通儲(chǔ)能不變計(jì)算出參數(shù)歸算關(guān)系為第三十二頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五第三十三頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五3異步電動(dòng)機(jī)的等效電路經(jīng)過(guò)歸算，感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的電壓方程和磁動(dòng)勢(shì)方程成為第三十四頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五幾種異步電動(dòng)機(jī)的典型運(yùn)行情況1、空載運(yùn)行2、額度負(fù)載下運(yùn)行轉(zhuǎn)子電路基本上是電阻性的，功率因數(shù)較高。3、起動(dòng)時(shí)的情況附加電阻為零，起動(dòng)電流很大，功率因數(shù)較低。4、異步發(fā)電運(yùn)行轉(zhuǎn)差率為負(fù)，附加電阻也為負(fù)值。表示從轉(zhuǎn)子軸上輸入（而不是輸出）機(jī)械功率。5、電磁制動(dòng)狀態(tài)運(yùn)行附加電阻為負(fù)值，表示從轉(zhuǎn)子軸上輸入（而不是輸出）機(jī)械功率。第三十五頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五4等效電路的簡(jiǎn)化第三十六頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五定子繞組為三角形接法，試求額定負(fù)載時(shí)的定子電流、轉(zhuǎn)子電流、勵(lì)磁電流、功率因數(shù)、輸入功率和效率。[例5-1]一臺(tái)2對(duì)極的三相異步電動(dòng)機(jī)，有關(guān)數(shù)據(jù)如下：相/7W=mr相/4.42W=￠x相/12.12W=￠r第三十七頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五解：電機(jī)額定運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)差率為電機(jī)轉(zhuǎn)子電阻（含負(fù)載等效電阻）為（1）用T形等效電路計(jì)算第三十八頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五轉(zhuǎn)子支路阻抗為：勵(lì)磁支路阻抗為：轉(zhuǎn)子支路和勵(lì)磁支路并聯(lián)阻抗為：定子支路和（轉(zhuǎn)子支路和勵(lì)磁支路并聯(lián)）的串聯(lián)阻抗為：第三十九頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五①設(shè)，定子電流定子線電流有效值②定子功率因數(shù)③定子輸入功率第四十頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五④轉(zhuǎn)子電流和勵(lì)磁電流⑤效率第四十一頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五（2）用近似等效電路計(jì)算負(fù)載支路阻抗勵(lì)磁支路阻抗第四十二頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五①轉(zhuǎn)子電流（即負(fù)載電流）②勵(lì)磁電流③定子電流定子線電流有效值④定子功率因數(shù)第四十三頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五⑤定子輸入功率⑥效率第四十四頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五5.4感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的功率方程和轉(zhuǎn)矩方程一、功率轉(zhuǎn)換過(guò)程功率關(guān)系能量轉(zhuǎn)換關(guān)系第四十五頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五二、功率方程式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；第四十六頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五電磁功率分析輸入功率－定子銅耗－定子鐵耗＝電磁功率電磁功率－轉(zhuǎn)子銅耗＝總機(jī)械功率總機(jī)械功率－機(jī)械損耗功率－附加損耗功率＝輸出機(jī)械功率第四十七頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五總機(jī)械功率電磁功率：轉(zhuǎn)子銅耗：總機(jī)械功率等于多少？第四十八頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五三、轉(zhuǎn)矩方程式式中——電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械轉(zhuǎn)矩；——機(jī)械損耗轉(zhuǎn)矩；——附加損耗轉(zhuǎn)矩；——空載轉(zhuǎn)矩；——電磁轉(zhuǎn)矩。異步電機(jī)總的機(jī)械轉(zhuǎn)矩（電磁轉(zhuǎn)矩）為：第四十九頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五四、電磁轉(zhuǎn)矩公式——轉(zhuǎn)矩常數(shù)第五十頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五電動(dòng)機(jī)的機(jī)械損耗，額定負(fù)載時(shí)的附加損耗，試計(jì)算各種功率和轉(zhuǎn)矩。解定子和轉(zhuǎn)子的銅耗、及定子鐵耗一臺(tái)2對(duì)極的三相異步電動(dòng)機(jī)，有關(guān)數(shù)據(jù)如下：相/7W=mr相/4.42W=￠x相/12.12W=￠r第五十一頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五同步角速度轉(zhuǎn)子機(jī)械角速度總機(jī)械功率電磁功率負(fù)載轉(zhuǎn)矩空載轉(zhuǎn)矩電磁轉(zhuǎn)矩或者第五十二頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五異步電機(jī)中有兩種參數(shù)：（1）空載勵(lì)磁參數(shù)：勵(lì)磁電阻、勵(lì)磁電抗、勵(lì)磁阻抗（2）堵轉(zhuǎn)參數(shù)：定子電阻、定子漏抗、轉(zhuǎn)子電阻、轉(zhuǎn)子電抗5.5感應(yīng)電動(dòng)機(jī)參數(shù)的測(cè)定第五十三頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五1、空載試驗(yàn)試驗(yàn)條件：（1）軸上不帶任何負(fù)載；（2）異步電動(dòng)機(jī)在額定頻率下運(yùn)行；（3）電壓從1.1－1.3倍額定值逐漸降低，直到轉(zhuǎn)速發(fā)生明顯的變化（轉(zhuǎn)差率明顯增大）獲得數(shù)據(jù)：端電壓、空載電流、空載功率、轉(zhuǎn)速一、空載試驗(yàn)及空載時(shí)參數(shù)的確定空載特性曲線第五十四頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五2、勵(lì)磁參數(shù)與鐵耗及機(jī)械損耗的確定異步電機(jī)空載時(shí)，輸入功率補(bǔ)償定子銅耗、鐵耗、機(jī)械損耗：鐵耗正比于電壓平方，做出鐵耗與機(jī)械損耗之和與電壓平方的曲線；延長(zhǎng)該曲線與縱軸的相交，該交點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的只就為機(jī)械損耗值；剩余部分就是鐵耗值；第五十五頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五異步電機(jī)空載時(shí)，轉(zhuǎn)差率近似為零，負(fù)載引起的附加電阻為無(wú)窮大，等效電路開(kāi)路：第五十六頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五二、堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)及堵轉(zhuǎn)時(shí)參數(shù)的確定1、堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)異步電機(jī)堵轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)差率s＝1，附加電阻為零，轉(zhuǎn)子短路：實(shí)驗(yàn)條件：電壓從0.4倍額定值逐漸降低獲得數(shù)據(jù)：堵轉(zhuǎn)電壓、堵轉(zhuǎn)電流、堵轉(zhuǎn)功率忽略勵(lì)磁支路，忽略定子中的鐵耗，機(jī)械損耗為零。輸入功率完全用于抵消定轉(zhuǎn)子銅耗。第五十七頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五從異步電機(jī)堵轉(zhuǎn)時(shí)的等效電路可知根據(jù)不同的電機(jī)極對(duì)數(shù)、功率等級(jí)可以將電抗值分離。第五十八頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五5.6三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)差率的關(guān)系異步電機(jī)中電磁轉(zhuǎn)矩計(jì)算為在近似等效電路中所以得到電磁轉(zhuǎn)矩計(jì)算公式為第五十九頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五電磁轉(zhuǎn)矩隨著轉(zhuǎn)差率變化時(shí)，存在最大值：臨界轉(zhuǎn)差率sm最大轉(zhuǎn)矩第六十頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五第六十一頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五討論感應(yīng)電機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩與電源電壓的平方成正比，與定、轉(zhuǎn)子漏抗之和近似成反比；最大轉(zhuǎn)矩的大小與轉(zhuǎn)子電阻值無(wú)關(guān)，臨界轉(zhuǎn)差率則與轉(zhuǎn)子電阻成正比：轉(zhuǎn)子電阻增大時(shí)，臨界轉(zhuǎn)差率增大，但最大轉(zhuǎn)矩保持不變，此時(shí)Ｔｅ－ｓ曲線的最大值將向左偏移,起動(dòng)轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)子電阻值的增加而增加，直到達(dá)到最大轉(zhuǎn)矩為止。第六十二頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五1.00.80.60.40.20

300250200150100500轉(zhuǎn)子電阻變化時(shí)的Te-s曲線1111111第六十三頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五機(jī)械特性(轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速特性)

第六十四頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五5.9三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)1起動(dòng)性能起動(dòng)問(wèn)題：起動(dòng)電流大，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩小。

一般中小型鼠籠式電機(jī)起動(dòng)電流為額定電流的5~7倍;電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的(1.0~2.2)倍。大電流使電網(wǎng)電壓降低，影響鄰近負(fù)載的工作頻繁起動(dòng)時(shí)造成熱量積累，使電機(jī)過(guò)熱后果：原因：起動(dòng)：

n=0，s=1,接通電源。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

第六十五頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五2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)一般都采用直接起動(dòng)。(2)降壓起動(dòng)：星形-三角形(Y－)換接起動(dòng)自耦降壓起動(dòng)（適用于鼠籠式電動(dòng)機(jī)）(3)轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)（適用于繞線式電動(dòng)機(jī)）以下介紹降壓起動(dòng)和轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)。第六十六頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五設(shè)：電機(jī)每相阻抗為1.)降壓起動(dòng)(1)Y－換接起動(dòng)

降壓起動(dòng)時(shí)的電流為直接起動(dòng)時(shí)的+－

起動(dòng)U1U2V1V1W1W2+－正常運(yùn)行U1U2V1V2W1W2第六十七頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五Y－起動(dòng)器接線簡(jiǎn)圖L1L3L2FUSU1V1U2V2W1W2W1L3V2U2L2V1W2L1U1△動(dòng)觸點(diǎn)Y動(dòng)觸點(diǎn)靜觸點(diǎn)第六十八頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五Y－起動(dòng)器接線簡(jiǎn)圖Y起動(dòng)L1L3L2FUSU1V1U2V2W1W2W1L3V2U2L2V1W2L1U1

起動(dòng)UPU1+＿Ul+＿U2V1V2W1W2第六十九頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五Y－起動(dòng)器接線簡(jiǎn)圖工作L1L3L2FUSU1V1U2V2W1W2W1L3V2U2L2V1W2L1U1U2正常運(yùn)行Ul+＿U1V1V2W1W2第七十頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五(a)僅適用于正常運(yùn)行為三角形聯(lián)結(jié)的電機(jī)。

(b)Y－起動(dòng)Y－換接起動(dòng)適合于空載或輕載起動(dòng)的場(chǎng)合Y-換接起動(dòng)應(yīng)注意的問(wèn)題正常運(yùn)行UlU1W2V2W1+＿U2V1UP

起動(dòng)+＿Ul+＿U1W2V2W1U2V1第七十一頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五(2)自耦降壓起動(dòng)L1L3L2FUQQ2下合：接入自耦變壓器，降壓起動(dòng)。Q2上合：切除自耦變壓器，全壓工作。合刀閘開(kāi)關(guān)QQ2

自耦降壓起動(dòng)適合于容量較大的或正常運(yùn)行時(shí)聯(lián)成Y形不能采用Y－起動(dòng)的鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)。第七十二頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五RRR滑環(huán)電刷定子轉(zhuǎn)子起動(dòng)時(shí)將適當(dāng)?shù)腞串入轉(zhuǎn)子電路中，起動(dòng)后將R短路。起動(dòng)電阻

2.繞線式電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電路串電阻起動(dòng)?第七十三頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五

若R2選得適當(dāng)，轉(zhuǎn)子電路串電阻起動(dòng)既可以降低起動(dòng)電流，又可以增加起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。常用于要求起動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大的生產(chǎn)機(jī)械上。R2-TTst

-TO轉(zhuǎn)子電路串電阻起動(dòng)的特點(diǎn)第七十四頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五1變頻調(diào)速(無(wú)級(jí)調(diào)速)

f=50Hz逆變器M3~整流器f1、U1可調(diào)+–~變頻調(diào)速方法恒轉(zhuǎn)距調(diào)速（f1<f1N）恒功率調(diào)速（f1>f1N）頻率調(diào)節(jié)范圍：0.5~幾百赫茲三種電氣調(diào)速方法5.10三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速第七十五頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五2變極調(diào)速(有級(jí)調(diào)速)

變頻調(diào)速方法可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)平滑調(diào)速,調(diào)速性能優(yōu)異，因而正獲得越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。A1X1A2X2iiP=2··A1A2X1X2··NNSS第七十六頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五A1X1A2X2ii??P=1采用變極調(diào)速方法的電動(dòng)機(jī)稱作雙速電機(jī)，由于調(diào)速時(shí)其轉(zhuǎn)速呈跳躍性變化，因而只用在對(duì)調(diào)速性能要求不高的場(chǎng)合，如銑床、鏜床、磨床等機(jī)床上。A1··A2X1X2SN第七十七頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五To8.6.3變轉(zhuǎn)差率調(diào)速

(無(wú)級(jí)調(diào)速)

變轉(zhuǎn)差率調(diào)速是繞線式電動(dòng)機(jī)特有的一種調(diào)速方法。其優(yōu)點(diǎn)是調(diào)速平滑、設(shè)備簡(jiǎn)單投資少，缺點(diǎn)是能耗較大。這種調(diào)速方式廣泛應(yīng)用于各種提升、起重設(shè)備中。nn'??TLTLs

′s??Tso第七十八頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五5.10三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)8.7.1能耗制動(dòng)制動(dòng)方法機(jī)械制動(dòng)電氣制動(dòng)能耗制動(dòng)反接制動(dòng)發(fā)電反饋制動(dòng)

在斷開(kāi)三相電源的同時(shí)，給電動(dòng)機(jī)其中兩相繞組通入直流電流，直流電流形成的固定磁場(chǎng)與旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子作用，產(chǎn)生了與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相反的轉(zhuǎn)距（制動(dòng)轉(zhuǎn)距），使轉(zhuǎn)子迅速停止轉(zhuǎn)動(dòng)。第七十九頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五nF轉(zhuǎn)子Tn0=08.7.2反接制動(dòng)停車時(shí)，將接入電動(dòng)機(jī)的三相電源線中的任意兩相對(duì)調(diào)，使電動(dòng)機(jī)定子產(chǎn)生一個(gè)與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，從而獲得所需的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子迅速停止轉(zhuǎn)動(dòng)。

M3~+-運(yùn)轉(zhuǎn)制動(dòng)?RP第八十頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五M3~運(yùn)轉(zhuǎn)制動(dòng)?nF轉(zhuǎn)子Tn08.7.3發(fā)電反饋制動(dòng)

當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速大于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速時(shí)，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)距作用方向發(fā)生變化，由驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)距變?yōu)橹苿?dòng)轉(zhuǎn)距。電動(dòng)機(jī)進(jìn)入制第八十一頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五動(dòng)狀態(tài)，同時(shí)將外力作用于轉(zhuǎn)子的能量轉(zhuǎn)換成電能回送給電網(wǎng)。nF轉(zhuǎn)子Tn0n>n0第八十二頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五

單相異步電動(dòng)機(jī)主要應(yīng)用于電動(dòng)工具、洗衣機(jī)、電冰箱、空調(diào)、電風(fēng)扇等小功率電器中。單相異步電動(dòng)機(jī)的定子中放置單相繞組,轉(zhuǎn)子一般用鼠籠式。定子繞組中通入單相交流電后,形成脈動(dòng)磁場(chǎng)，若不采取措施，將無(wú)法獲得所需的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。定子定子繞組轉(zhuǎn)子AA'NS5.11.1單相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理5.11單相異步電動(dòng)機(jī)第八十三頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五

定子繞組產(chǎn)生的脈動(dòng)磁場(chǎng)，可用正、反兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)合成來(lái)等效。即

+

-m=

+

-=tO第八十四頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期五脈動(dòng)磁場(chǎng)的