電機與電氣控制技術(shù)第三版：第3章 異步電動機及拖動

第3章三相異步電動機三相異步電動機的基本工作原理與結(jié)構(gòu)三相異步電動機繞組的基本知識及技能訓(xùn)練三相異步電動機的運行和等效電路及技能訓(xùn)練三相異步電動機的機械特性、啟動、調(diào)速和制動電動機技能訓(xùn)練3.1三相異步電動機的基本工作原理與結(jié)構(gòu)

3.1.1三相異步電動機的基本工作原理1.圓形旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生、旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)速度（1）圓形旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生在三相交流電動機的定子上安放著結(jié)構(gòu)完全相同在空間位置各相差120°電角度的三相對稱的繞組U1-U2、V1-V2、W1-W2，如圖3-1a所示。定子繞組可以接成星形或三角形。向這三相繞組通入對稱的三相交流電iU、iV、iW。并假定電流從繞組的首端流入，尾端流出時電流的瞬時值為正值，反之，電流從繞組的尾端流入，首端流出時電流的瞬時值為負值，如圖3-1b所示。流入用表示，流出用●表示。圖3-1兩極電動機旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生a)旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生過程b)三相對稱的交流電的波形圖對稱的三相繞組中通入對稱的三相交流電形成的是圓形旋轉(zhuǎn)磁場。（2）旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向

由圖3-1b可以看出，通入電流出現(xiàn)最大值的順序是U→V→W。將iU接U相繞組，將iV接V相繞組，將iW接W相繞組，則旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向也為U→V→W（見圖3-1a），正好和電流出現(xiàn)最大值的順序相同，即旋轉(zhuǎn)磁場由電流超前相轉(zhuǎn)向電流滯后相。若任意調(diào)換電動機兩相繞組所接交流電源的相序，如iU接U相繞組，將iV接W相繞組，將iW接V相繞組，三相繞組出現(xiàn)電流最大值的順序是U→W→V，用圖解法分析可知，合成磁場的旋轉(zhuǎn)方向也為U→W→V?？梢?，旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向決定于通入定子繞組中的三相交流電的相序，旋轉(zhuǎn)磁場總是由電流超前相轉(zhuǎn)向電流滯后相。只要任意調(diào)換電動機兩相繞組所接交流電源的相序，即可改變旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向。（3）旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速

旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速稱為同步轉(zhuǎn)速n1(r/min)，它與電網(wǎng)的頻率f1(Hz)及電動機的磁極對數(shù)p有關(guān)：2.三相異步電動機的工作原理及轉(zhuǎn)差率

（1）工作原理當(dāng)向定子對稱三相繞組U1-U2、V1-V2、W1-W2通入對稱的三相交流電時，就產(chǎn)生一個以同步轉(zhuǎn)速n1沿順時針方向旋轉(zhuǎn)的磁場。轉(zhuǎn)子導(dǎo)體將切割旋轉(zhuǎn)磁場而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，因轉(zhuǎn)子繞組自身閉合，轉(zhuǎn)子繞組內(nèi)便有感應(yīng)電流。轉(zhuǎn)子導(dǎo)體的電流在旋轉(zhuǎn)磁場中要受到電磁力的作用，電磁力的方向可用左手定則判斷。電磁力對轉(zhuǎn)軸形成電磁轉(zhuǎn)矩，由圖可以看出，電磁轉(zhuǎn)矩將拖著轉(zhuǎn)子順著旋轉(zhuǎn)磁場的方向旋轉(zhuǎn)。電動機的旋轉(zhuǎn)方向與旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向相同，而旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向又取決于電動機三相電流的相序。因此要改變電動機的轉(zhuǎn)向，只要改變電流的相序，即任意對調(diào)電動機的兩根電源線，便可使電動機反轉(zhuǎn)。異步電動機的轉(zhuǎn)速n恒小于同步轉(zhuǎn)速n1，只有這樣，轉(zhuǎn)子繞組才能切割旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流，進一步形成電磁轉(zhuǎn)矩使電動機旋轉(zhuǎn)?？梢妌<n1是異步電動機工作的必要條件。由于電動機轉(zhuǎn)速n與同步轉(zhuǎn)速n1不同，故稱為異步電動機。又由于異步電動機的轉(zhuǎn)子繞組并不直接與電源相接，而是依靠電磁感應(yīng)原理來產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流，從而產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩使電動機旋轉(zhuǎn)，因此又稱為感應(yīng)電動機。（2）異步電動機的轉(zhuǎn)差率同步轉(zhuǎn)速n1與電動機轉(zhuǎn)速n之差（n1-n）與同步轉(zhuǎn)速n1的比值稱為轉(zhuǎn)差率s。轉(zhuǎn)差率s是異步電動機的重要參數(shù)。異步電動機轉(zhuǎn)速在0~n1范圍內(nèi)變化時，其轉(zhuǎn)差率s在0~1范圍內(nèi)變化；當(dāng)電動機啟動瞬間（轉(zhuǎn)子尚未轉(zhuǎn)動）時，n=0，此時s=1；當(dāng)電動機空載運行時，轉(zhuǎn)速n很高，n≈n1，此時s≈0。異步電動機負載越大，轉(zhuǎn)速就越慢，其轉(zhuǎn)差率就越大；反之電動機負載越小，轉(zhuǎn)速就越高，其轉(zhuǎn)差率就越小。故轉(zhuǎn)差率直接反應(yīng)轉(zhuǎn)速的高低或電動機負載的大小，電動機在額定工作狀態(tài)下運行時，轉(zhuǎn)差率的值很小，在0.01~0.06之間，即異步電動機的額定轉(zhuǎn)速很接近同步轉(zhuǎn)速。3.1.2三相異步電動機的基本結(jié)構(gòu)三相異步電動機種類繁多，若按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)可分為籠型和繞線轉(zhuǎn)子異步電動機兩大類；若按機殼的防護形式分類，籠型異步電動機可分為防護式、封閉式、開啟式，其外形如圖3-3所示。按冷卻方式異步電動機可以分為自冷式、自扇冷式、管道通風(fēng)式、液體冷卻式。異步電動機分類方法雖不同，但各類三相異步電動機的基本結(jié)構(gòu)卻是相同的。三相籠型異步電動機的結(jié)構(gòu)由定子、轉(zhuǎn)子和氣隙三大部分組成1.定子部分

定子部分是異步電動機靜止不動部分，主要包括定子鐵心、定子繞組和機座。1）定子鐵心。它是電動機主磁路的一部分，為減小鐵耗常采用0.5mm厚的兩面涂有絕緣漆的硅鋼片沖片疊壓而成。鐵心內(nèi)圓上有均勻分布的槽，用以嵌放三相定子繞組。2）定子繞組。它是電動機的電路部分，常用高強度漆包銅線按一定規(guī)律繞制成線圈，分布均勻地嵌入定子內(nèi)圓槽內(nèi)，用以建立旋轉(zhuǎn)磁場，實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。三相繞組（U、V、W）六個出線端引至機座上的接線盒內(nèi)與六個接線柱相連，根據(jù)設(shè)計要求可接成星形或三角形，接線盒內(nèi)的接線如圖3-6所示。在接線盒內(nèi)，三個繞組的六個線頭排成上下兩排，并規(guī)定下排的三個接線柱自左至右排列的編號為U1、V1、W1，上排自左至右的編號為W2、U2、V2。不論是制造和維修時都按這個序號排列。3）機座。機座用于固定和支撐定子鐵心和端蓋，因此機座應(yīng)有較好的機械強度和剛度，常用鑄鐵或鑄鋼制成。大型電動機常用鋼板焊接而成。小型封閉式異步電動機表面有散熱筋片，以增加散熱面積。2．轉(zhuǎn)子部分轉(zhuǎn)子部分是電動機的旋轉(zhuǎn)部分，主要由轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組、轉(zhuǎn)軸等組成。轉(zhuǎn)子鐵心是電動機主磁路的一部分。采用0.5mm厚硅鋼片沖片疊壓而成，轉(zhuǎn)子鐵心外圓上有均勻分布的槽，用以嵌放轉(zhuǎn)子繞組。如圖3-7所示。一般小型異步電動機轉(zhuǎn)子鐵心直接壓裝在轉(zhuǎn)軸上。轉(zhuǎn)子繞組是轉(zhuǎn)子的電路部分，用以產(chǎn)生轉(zhuǎn)子電動勢和轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)子繞組有籠型和繞線式兩種。根據(jù)轉(zhuǎn)子繞組的結(jié)構(gòu)型式，異步電動機分為籠型異步電動機和繞線式異步電動機兩種。1）籠型轉(zhuǎn)子?；\型轉(zhuǎn)子繞組是在轉(zhuǎn)子鐵心每個槽內(nèi)插入等長的裸銅導(dǎo)條。兩端分別用銅制短路環(huán)焊接成一個整體，形成一個閉合的多相對稱回路，如圖3-8a所示。大型電動機采用銅條繞組，而中小型異步電動機籠型轉(zhuǎn)子槽內(nèi)常采用鑄鋁，將導(dǎo)條、端環(huán)同時一次澆注成型，如圖3-8b所示。

2）繞線式轉(zhuǎn)子。繞線式異步電動機的定子繞組與籠型定子繞組相同，而轉(zhuǎn)子繞組與定子繞組類似，采用絕緣漆包銅線繞制成三相繞組嵌入轉(zhuǎn)子鐵心槽內(nèi)，將它接成星形聯(lián)結(jié)，三個端頭分別固定在轉(zhuǎn)軸上的三個相互絕緣的集電環(huán)上，再經(jīng)壓在集電環(huán)上的三組電刷與外電路相連，一般繞線轉(zhuǎn)子電動機在轉(zhuǎn)子回路中串電阻，以改變電動機的啟動和調(diào)速性能。三個電阻的另一端也接成星形。3.氣隙異步電動機定、轉(zhuǎn)子之間的氣隙很小，中小型異步電動機一般為0.2~1.5mm。氣隙大小對電動機性能影響很大，氣隙越大，磁阻也越大，產(chǎn)生同樣大的磁通，所需的勵磁電流I0也越大，電動機的功率因數(shù)也就越低。但氣隙過小，將給裝配造成困難，運行時定、轉(zhuǎn)子發(fā)生摩擦，而使電動機運行不可靠。3.1.3三相異步電動機的銘牌主要技術(shù)參數(shù)

在電動機的銘牌上主要標注了電動機的型號和主要的技術(shù)數(shù)據(jù)，電動機在銘牌上規(guī)定的技術(shù)參數(shù)和工作條件下運行為額定運行。三相異步電動機型號Y2—200L—4功率30kW電流57.63A電壓380V頻率50Hz接法△轉(zhuǎn)速1470r／minLW79dB／A防護等級IP54工作制S1F級絕緣重量270kgXX電

機

廠三相異步電動機的銘牌1．型號產(chǎn)品代號表示電動機的類型規(guī)格代號對于中小型異步電動機包括中心高（mm）、機座長度代號、鐵心長度代號及磁極數(shù)；對于大型異步電動機則包括功率（KW）、磁極數(shù)/鐵心外徑。舉例2．三相異步電動機的額定值

1）額定功率PN：指電動機額定狀態(tài)下運行時，電動機轉(zhuǎn)軸輸出的機械功率。單位為kW或W。對于三相異步電動機，對于380V的電動機，若只看數(shù)值，IN≈2PN，因此可以根據(jù)電動機的額定功率估算出額定電流，即一千瓦兩個電流。2）額定電壓UN（V）：指電動機額定工作狀態(tài)時，加在定子繞組上的線電壓。3）額定電流IN（A）：指電動機額定工作狀態(tài)時，流入定子繞組的線電流。4）額定轉(zhuǎn)速nN(r/min)：指電動機額定工作狀態(tài)時，電動機轉(zhuǎn)速。5）額定頻率fN（Hz）：指電動機定子側(cè)電壓的頻率。我國電網(wǎng)fN=50Hz。3．接線接線是指在額定電壓下運行時，電動機定子三相繞組的聯(lián)結(jié)方式，有三角形聯(lián)結(jié)和星形聯(lián)結(jié)兩種。定子繞組采用哪種接線方式取決于定子繞組的耐壓等級，若定子繞組能承受220V的電壓，電源電壓為220V則采用三角形聯(lián)結(jié)，若電源電壓為380V，則采用星形聯(lián)結(jié)。4．工作制工作制可分為額定連續(xù)工作制S1、短時工作制S2、斷續(xù)工作制S3三種。5．防護等級“IP”和其后面的數(shù)字表示電動機外殼的防護等級。IP表示國際防護等級，其后面的第一個數(shù)字代表防塵等級，共分0~6七個等級；其后面的第二個數(shù)字代表防水等級，共分0~8九個等級，數(shù)字越大，表示防護的能力越強。3.2三相異步電動機繞組的基本知識

及檢測技能訓(xùn)練

3.2.1三相異步電動機繞組的基本知識1．交流繞組的幾個基本概念1）線圈（元件）。線圈是由絕緣導(dǎo)線繞制而成，可由一匝或多匝組成。再嵌入定子鐵心槽內(nèi)，按一定規(guī)律連接成繞組，故線圈是交流繞組的基本單元，又稱元件。2）極矩τ兩個相鄰磁極的中心線之間沿定子鐵心內(nèi)表面所跨過的距離稱為極矩τ，極距一般用每個極面下所占的槽數(shù)來表示。

其中Z為定子的槽數(shù)，p為磁極對數(shù)。3）線圈節(jié)距y一個線圈的兩有效邊所跨過的定子圓周上的距離稱為節(jié)距，一般用槽數(shù)表示。節(jié)距y應(yīng)等于或接近于極距τ。當(dāng)y=τ時，稱為整距繞組；當(dāng)y<τ時（y=5/6τ或4/5τ），稱為短距繞組。一般采用短距繞組。4）機械角度與電角度電機定子圓周所對應(yīng)的幾何角度為360°，該幾何角度稱為機械角度。而從電磁觀點來看，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體每經(jīng)過一對磁極，所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢也就變化一個周期，即360°電角度。故一對磁極的電角度便為360°。若電動機有p對磁極，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體轉(zhuǎn)一周（機械角度為360°），所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢也就變化p個周期，則電角度為p×360°。所以：電角度=p×機械角度5）槽距角α相鄰兩槽之間的電角度稱為槽距角，用α表示，由于定子槽在定子圓周內(nèi)分布是均勻的，所以式中，Z為定子槽數(shù)，p為磁極對數(shù)。6）每極每相槽數(shù)q每一個極面下每相所占的槽數(shù)為每極每相槽數(shù)，即其中：m為繞組相數(shù)7）相帶每個磁極下的每相繞組（即q個槽）所占的電角度為相帶。因為每個磁極占的電角度為180°，被三相繞組均分，則相帶為180°/3=60°，即在一個磁極下一相繞組占60°電角度，稱為60°相帶。8）極相組（線圈組）將一個相帶內(nèi)的q個線圈串聯(lián)起來就構(gòu)成一個極相組，又稱為線圈組。2．交流電動機繞組的分布原則和分類

三相電動機應(yīng)具有三相對稱繞組，且在空間上應(yīng)均勻分布且互差120°電角度；并且相鄰磁極下的導(dǎo)體的感應(yīng)電動勢方向相反。所以交流電動機的繞組的排列應(yīng)遵守以下原則：1）每相繞組所占槽數(shù)要相等，且均勻分布。把定子總槽數(shù)Z分為2p等分，每一等分表示一個極距Z/2p；再將每一個極距內(nèi)的槽數(shù)按相數(shù)分成3組（三相電動機），每一組所占槽數(shù)即為每極每相槽數(shù)。2）根據(jù)節(jié)距的概念，節(jié)距y應(yīng)等于或接近于極距，所以沿一對磁極對應(yīng)的定子內(nèi)圓相帶的排列順序Ul，W2，Vl，U2，W1，V2，這樣各相繞組線圈所在的相帶Ul，Vl，W1（或U2，V2，W2）的中心線恰好為120°電角度。如圖3-11所示，2極24槽、4極24槽繞組分布圖。圖中所標的60°為電角度，即60°相帶。3）規(guī)定U1、V1、W1為繞組的首端，U2、V2、W2為繞組的尾端，且當(dāng)電流由首端流入、尾端流出時為正，當(dāng)電流由尾端流入、首端流出時為負。這樣從正弦交流電波形圖的角度看，除電流為零值外的任何瞬時，都是一相為正，兩相為負，或兩相為正，一相為負。按照圖3-11畫出的2極24槽、4極24槽繞組分布狀況，表明了當(dāng)iU、iV為正，iW為負時的電流方向。4）把屬于各相的導(dǎo)體順著電流方向聯(lián)接起來，便得到三相對稱繞組。三相繞組分布端面圖3．三相單層繞組

（1）單層鏈式繞組已知一臺Y2-90L-4型三相異步電動機，定子槽數(shù)Z=24，2p=4，畫出單層鏈式繞組的展開圖。2）分極分相。首先將槽依次編號，將定子的全部槽數(shù)按極數(shù)分，每極下分有6槽，磁極按S、N、S、N排列。再將每極下的槽數(shù)分成U、V、W三相。要求U1、V1、W1依次相差120°電角度，按60°相帶的排列順序，并將各槽號填入表3-4中。同樣將分極分相畫在繞組展開圖中，并標出定子導(dǎo)體的電流方向，同一極性下導(dǎo)體的電流方向相同。磁極SN第一對極相帶U1W2V1U2W1V2槽號1，23，45，67，89，1011，12第二對極相帶U1W2V1U2W1V2槽號13，1415，1617，1819，2021，2223，24表3-424槽4極電動機60°相帶排列表3）組成線圈，確定各相繞組的電源引出線，并順著電流方向把同相線圈連接起來。由于采用短距繞組，y=τ-1=6-1=5，按繞組節(jié)距要求把相鄰異極下的同一相槽中的線圈邊連成線圈，所以U1相帶中的槽中的線圈邊與U2相帶中槽中的線圈邊組成4個線圈：2~7，8~13，14~19，20~1。然后順著電流方向把同相線圈連接起來，如圖3-12所示?？梢钥闯鼍€圈的連接規(guī)律是“頭接頭，尾接尾”。構(gòu)成U相繞組的展開圖。同樣V相組成4個線圈：6~11，12~17，18~23，24~5；W相組成4個線圈：10~15，16~21，22~3，4~9。各相繞組的電源引出線U1、V1、W1應(yīng)依次相差120°電角度，由于相鄰兩槽相隔的電角度為30°，則120°電角度應(yīng)相隔4槽，現(xiàn)將U1定在2號槽，則V1應(yīng)定在2+4=6號槽，W1應(yīng)定在6+4=10號槽。然后順著電流方向把同相線圈連接起來，則構(gòu)成了三相繞組的展開圖。如圖3-13所示。由圖可見，鏈式繞組的每個線圈的節(jié)距相等，制造方便，連接線較短，主要用于q=2的電動機中。磁極SN第一對極相帶U1W2V1U2W1V2槽號1，23，45，67，89，1011，12第二對極相帶U1W2V1U2W1V2槽號13，1415，1617，1819，2021，2223，24（2）同心式繞組同心式繞組的特點是：在q個線圈中，線圈的節(jié)距不等，有大小線圈之分，大線圈總是套在小線圈的外面，線圈的軸線重合，所以稱為同心式。如圖3-14所示。首先組成線圈，U相：1~8組成一個節(jié)距等于7的大線圈，2~7組成一個節(jié)距等于5的小線圈，同樣，13~20組成大線圈，14~19組成小線圈。同心的大小線圈套在一起順著電流方向串聯(lián)起來，構(gòu)成一相繞組。V相：5~12組成一個節(jié)距等于7的大線圈，6~11組成一個節(jié)距等于5的小線圈，同樣，17~24組成大線圈，18~23組成小線圈。W相：9~16組成一個節(jié)距等于7的大線圈，10~15組成一個節(jié)距等于5的小線圈，同樣，21~4組成大線圈，22~3組成小線圈。各相繞組的電源引出線U1、V1、W1應(yīng)依次相差120°電角度，現(xiàn)將U1定在1號槽，則V1在5號槽，W1在9號槽。順著電流方向把同相線圈連接起來，則構(gòu)成了三相繞組的展開圖。如圖3-15所示。由圖可見同心式繞組的端部連接線較長。（3）單層交叉式繞組已知一臺Y2-132S-4型三相異步電動機，Z=36槽，2p=4極。畫出三相交叉式繞組展開圖。2）分極分相。首先將槽依次編號，將定子的全部槽數(shù)按極數(shù)分，每極下分有9槽，磁極按S、N、S、N排列。再將每極下的槽數(shù)分成U、V、W三相。要求U1、V1、W1依次相差120°電角度，按60°相帶的排列順序，并將各槽號填入表3-5中。同樣將分極分相畫在繞組展開圖中，并標出定子導(dǎo)體的電流方向，同一極性下導(dǎo)體的電流方向相同。磁極SN第一對極相帶U1W2V1U2W1V2槽號1，2，34，5，67，8，910，11，1213，14，1516，17，18第二對極相帶U1W2V1U2W1V2槽號19，20，2122，23，2425，26，2728，29，3031，32，3334，35，36表3-5

36槽4極電動機60°相帶排列表3）組成線圈，并確定各相繞組的電源引出線，并順著電流方向把同相線圈連接起來。U1相帶中任何一槽的線圈邊與U2相帶任何一槽的線圈邊都可以組成一個線圈，但考慮采用短距繞組，節(jié)距應(yīng)盡可能短。將2~10和3~11組成節(jié)距等于8的大線圈，并串聯(lián)成一組，將12~19組成節(jié)距等于7的小線圈；同樣將20~28，21~29組成大線圈，并串聯(lián)成一組，將30~1組成一個小線圈。將U相的4組大小不同的線圈順著電流方向連接起來，得到U相繞組的展開圖。如圖3-16所示。由圖可以看出，它是大小線圈交叉連接，故稱為交叉式同樣V1相帶中的槽中的線圈邊與V2相帶中槽中的線圈邊組成4組線圈：8~16，9~17兩個大線圈，串成一組線圈，18~25組成一個小線圈，26~34，27~35兩個大線圈，串成一組線圈，36~7組成一個小線圈；W1相帶中的槽中的線圈邊與W2相帶中槽中的線圈邊組成4組線圈：14~22，15~23構(gòu)成一組大線圈，24~31構(gòu)成小線圈，32~4，33~5構(gòu)成一組大線圈，6~13構(gòu)成小線圈。各相繞組的電源引出線U1、V1、W1應(yīng)依次相差120°電角度，由于相鄰兩槽相隔的電角度為20°，則120°電角度應(yīng)相隔6槽，現(xiàn)將U1定在2號槽，則V1應(yīng)定在2+6=8號槽，W1應(yīng)定在8+6=14號槽。然后順著電流方向把同相線圈連接起來，則構(gòu)成了三相繞組的展開圖。如圖3-17所示。3.3三相異步電動機的空載運行

三相異步電動機的定子和轉(zhuǎn)子之間只有磁的耦合，沒有電的直接聯(lián)系，它是靠電磁感應(yīng)作用，將能量從定子傳遞到轉(zhuǎn)子。這一點和變壓器完全相似。三相異步電動機的定子繞組相當(dāng)于變壓器的一次繞組，轉(zhuǎn)子繞組則相當(dāng)于變壓器的二次繞組。因此，分析變壓器內(nèi)部電磁關(guān)系的基本方法也同樣適用于異步電動機。三相異步電動機定子繞組接在對稱的三相電源上，轉(zhuǎn)子軸上不帶機械負載的運行稱空載運行。空載運行的特點：異步電動機空載運行時，由于軸上不帶機械負載，其轉(zhuǎn)速很高，接近同步轉(zhuǎn)速，即n≈n1，s很小。此時定子旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子之間的相對切割速度幾乎為0，于是轉(zhuǎn)子的感應(yīng)電動勢E2≈0，轉(zhuǎn)子的電流I2≈0，轉(zhuǎn)子磁動勢F2≈0。1.主漏磁通的分布

當(dāng)三相異步電動機定子繞組通入三相對稱交流電時，將產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁動勢，該磁動勢產(chǎn)生的磁通絕大部分穿過氣隙，并同時交鏈于定轉(zhuǎn)子繞組，這部分磁通稱為主磁通。主磁通的路徑為：定子鐵心→氣隙→轉(zhuǎn)子鐵心→氣隙→定子鐵心，構(gòu)成閉合回路。主磁通同時交鏈定轉(zhuǎn)子繞組并在其中分別產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。由于異步電動機的轉(zhuǎn)子繞組為三相或多相短路繞組，在轉(zhuǎn)子的感應(yīng)電動勢的作用下，轉(zhuǎn)子繞組中有電流產(chǎn)生，轉(zhuǎn)子電流與定子磁場相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，實現(xiàn)異步電動機的機電能量轉(zhuǎn)換。除主磁通外的磁通稱為漏磁通，包括定子繞組的槽部漏磁通和端部漏磁通等，漏磁通沿磁阻很大的空氣隙形成閉合回路，因此它比主磁通小很多。漏磁通僅在定子繞組中產(chǎn)生漏磁感應(yīng)電動勢，不起能量轉(zhuǎn)換的媒介作用，只起電抗壓降的作用。2.空載電流和空載磁動勢異步電動機空載運行時的定子電流稱為空載電流，。與變壓器一樣，空載電流由兩部分組成：一是專門產(chǎn)生主磁通的無功分量，另一個是專門用來供給鐵心損耗的有功分量電流。由于故可以認為，即空載電流為無功性質(zhì)的電流。3.空載運行時的感應(yīng)電動勢主磁通在定子繞組中感應(yīng)的電動勢為：漏磁通在定子繞組感應(yīng)的電動勢可用漏抗壓降的形式表示為：4.空載時的等效電路由于異步電動機磁路中存在著氣隙，主磁路磁阻大，同變壓器相比，若建立相同的磁通所需的勵磁電流大，Xm小。大容量的電動機的I0%為20%~30%，而變壓器I0%僅為2%~10%。3.4三相異步電動機的負載運行及等效電路1.負載運行時的電磁關(guān)系負載運行是指異步電動機的定子外加對稱三相電壓，轉(zhuǎn)子帶上機械負載時的運行狀態(tài)。異步電動機空載運行時，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)子電流，轉(zhuǎn)子磁動勢≈0。當(dāng)異步電動機帶上機械負載時，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速下降，定子旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子繞組的相對速度Δn=n1-n增大，轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動勢和轉(zhuǎn)子電流增大。此時定子三相電流合成產(chǎn)生基波磁動勢，，轉(zhuǎn)子對稱的多相（或三相）電流合成產(chǎn)生基波旋轉(zhuǎn)磁動勢，這兩個旋轉(zhuǎn)磁動勢同速、同向旋轉(zhuǎn)，處于相對靜止狀態(tài)。

共同作用于氣隙中，形成合成磁動勢，電動機在這個合成磁動勢作用下產(chǎn)生交鏈于定子繞組、轉(zhuǎn)子繞組的,并分別在定子繞組、轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)電動勢。同時定、轉(zhuǎn)子磁動勢

和分別產(chǎn)生只交鏈于本側(cè)的漏磁通，感應(yīng)相應(yīng)的漏磁電動勢。2.旋轉(zhuǎn)磁場對轉(zhuǎn)子繞組作用產(chǎn)生的各電磁量

轉(zhuǎn)子不動時，氣隙旋轉(zhuǎn)磁場以同步轉(zhuǎn)速n1切割轉(zhuǎn)子繞組，當(dāng)轉(zhuǎn)子以轉(zhuǎn)速n旋轉(zhuǎn)后，旋轉(zhuǎn)磁場就以（n1-n）的相對速度切割轉(zhuǎn)子繞組，因此當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n變化時，轉(zhuǎn)子繞組各電磁量隨之變化。（1）轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動勢的頻率感應(yīng)電動勢的頻率正比于導(dǎo)體與磁場的相對切割速度，故轉(zhuǎn)子電動勢的頻率為

f1為電網(wǎng)頻率，轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)電動勢的頻率f2而與轉(zhuǎn)差率s成正比。（2）轉(zhuǎn)子繞組的感應(yīng)電動勢

轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時的轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)電動勢的有效值E2s為E2s=4.44f2N2kw2Φ0

式中，N2為轉(zhuǎn)子毎相繞組的匝數(shù)；kw2為轉(zhuǎn)子繞組的繞組系數(shù)。當(dāng)轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)（f2=f1）時轉(zhuǎn)子的感應(yīng)電動勢E2為

E2=4.44f1N2kw2Φ0故可得

E2s

=sE2

（3）轉(zhuǎn)子繞組的漏阻抗

X2s=2πf2L2=sX2

式中，L2為轉(zhuǎn)子繞組的漏電感；X2=2πf1L2為轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)時的漏電抗，為常數(shù)。顯然，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時的轉(zhuǎn)子繞組的漏電抗也正比于轉(zhuǎn)差率。當(dāng)轉(zhuǎn)子不動時n=0，s=1，轉(zhuǎn)子的漏電抗最大，隨著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的升高轉(zhuǎn)子繞組的漏電抗減小。轉(zhuǎn)子繞組的漏阻抗為：

Z2s=R2+jX2s=R2+jsX2式中，R2為轉(zhuǎn)子繞組的電阻。（4）轉(zhuǎn)子繞組的電流異步電動機的轉(zhuǎn)子繞組正常運行時處于短路狀態(tài)，其端電壓U2=0，所以轉(zhuǎn)子每相電流I2的有效值為：（5）轉(zhuǎn)子繞組功率因數(shù)3.三相異步電動機的T型等效電路

首先進行頻率折算，把旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子等效成靜止的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子側(cè)感應(yīng)電動勢和電流的頻率為f1；再進行轉(zhuǎn)子繞組折算，用一個和定子繞組具有相同相數(shù)m1、匝數(shù)N1及繞組系數(shù)kW1的等效轉(zhuǎn)子繞組來代替相數(shù)m2、匝數(shù)N2及繞組系數(shù)kW2的實際轉(zhuǎn)子繞組。模擬總機械功率的等效電阻。該電阻上所消耗的功率就等于電動機轉(zhuǎn)軸上的機械功率和機械損耗之和，該電阻上的電壓降等于轉(zhuǎn)子的端電壓。在等效電路中機械負載的變化是由s來體現(xiàn)的。當(dāng)轉(zhuǎn)子軸上的機械負載增大時，轉(zhuǎn)速減慢，轉(zhuǎn)差率增大，轉(zhuǎn)子電流增大，以產(chǎn)生較大的電磁轉(zhuǎn)矩與負載轉(zhuǎn)矩平衡。此時定子電流也將增大，電動機從電源吸收更多的電功率來供給電動機本身的損耗和軸上輸出的機械功率。3.5三相異步電動機的功率、轉(zhuǎn)矩平衡方程式及工作特性

1.功率平衡P2=P1―PCu1―PFe―PCu2―Pmec―Pad=P1－ΣP重要公式電動機正常運行時，由定子經(jīng)氣隙傳遞到轉(zhuǎn)子側(cè)的電磁功率有一小部分轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)子的銅損耗，其余大部分轉(zhuǎn)變?yōu)榭偟臋C械功率。2.轉(zhuǎn)矩平衡其中：3.三相異步電動機的工作特性異步電動機的工作特性是指在額定電壓和額定頻率運行時，電動機的轉(zhuǎn)速n、輸出轉(zhuǎn)矩T2、定子電流I1、功率因數(shù)cosφ1、效率η與輸出功率P2之間的關(guān)系曲線?？蛰d時P2=0，s≈0，n≈n1。隨著負載的增大，s也增大，轉(zhuǎn)速n則降低，這時轉(zhuǎn)子的感應(yīng)電動勢E2s增大，轉(zhuǎn)子電流I2s增大，以產(chǎn)生更多的電磁轉(zhuǎn)矩和負載轉(zhuǎn)矩平衡。因此隨著輸出功率P2的增加，轉(zhuǎn)速特性n=f（P2）是一條稍微下降的曲線（1）轉(zhuǎn)速特性n=f（P2）（2）轉(zhuǎn)矩特性T2=f（P2）空載時P2=0，T2=0；負載時，隨著輸出功率P2的增加，T2也增加，由于轉(zhuǎn)速特性n=f（P2）是一條稍微下降的曲線，因此T2上升的速度略快于P2上升的速度。由空載到滿載時，n變化很小，故T2=f（P2）可以近似看成一條直線。（3）定子電流特性I1=f（P2）（4）定子功率因數(shù)特性cosφ1=f（P2）異步電動機需要從電網(wǎng)吸收感性無功功率來建立磁場，所以異步電動機的功率因數(shù)總是滯后的。空載時定子電流主要是無功勵磁電流，因此功率因數(shù)很低。負載運行時，隨負載的增加，功率因數(shù)逐漸上升，額定負載附近，功率因數(shù)最高。當(dāng)超過額定負載時，由于轉(zhuǎn)速迅速降低，轉(zhuǎn)差率迅速增大，使得轉(zhuǎn)子的功率因數(shù)cosφ2下降，于是轉(zhuǎn)子電流的無功分量增加，相應(yīng)的定子電流的無功分量也增大，導(dǎo)致定子功率因數(shù)cosφ1下降。（5）效率特性η=f（P2）空載時，P2=0，η=0，帶負載時隨著輸出功率P2的增加效率η也增加。當(dāng)負載增大到使可變損耗等于不變損耗時效率最高。若負載繼續(xù)增大，效率反而下降。對于中小型異步電動機最高效率出現(xiàn)在0.75PN。3.6三相異步電動機的機械特性

三相異步電動機機械特性是指電動機的轉(zhuǎn)速n與電磁轉(zhuǎn)矩Tem之間的關(guān)系，即n=f(Tem)。因為異步電動機的轉(zhuǎn)速n與轉(zhuǎn)差率s之間存在著一定的關(guān)系，所以異步電動機機械特性通常也用Tem=f(s)的型式表示。三相異步電動機的電磁轉(zhuǎn)矩有三種表達方式，分別為（1）物理表達式（2）參數(shù)表達式（3）實用表達式1.物理表達式式中CT為電動機的轉(zhuǎn)矩常數(shù)。物理表達式說明異步電動機的電磁轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的物理本質(zhì)是由主磁通與轉(zhuǎn)子電流的有功分量相互作用。2.參數(shù)表達式參數(shù)表達式表示電磁轉(zhuǎn)矩和電動機的參數(shù)、電動機的轉(zhuǎn)速（或轉(zhuǎn)差率）之間的關(guān)系。m1為定子相數(shù)p為磁極對數(shù)U1為定子相電壓f1為電源頻率R1和X1為定子每相繞組電阻、漏抗、為折算到定子側(cè)的轉(zhuǎn)子電阻和漏抗。這些是不隨轉(zhuǎn)差率s變化的常量。當(dāng)電動機的轉(zhuǎn)差率s（或轉(zhuǎn)速n）變化時，由上式算出相應(yīng)的電磁轉(zhuǎn)矩Tem，因而作出機械特性曲線。三相異步電動機的機械特性當(dāng)同步轉(zhuǎn)速n1為正時，機械特性曲線跨第一、二、四象限。在第一象限時，0＜n＜n1，0＜s＜1，n1，Tem均為正值，電動機處于電動運行狀態(tài)；在第二象限時，n＞n1，s＜0，n為正值，Tem為負值，電機處于發(fā)電機運行狀態(tài)；在第四象限時，n＜0，s＞1，n為負值，Tem為正值，電機處于電磁制動運行狀態(tài)有三個重要的參數(shù)：最大轉(zhuǎn)矩Tm、臨界轉(zhuǎn)差率sm和啟動轉(zhuǎn)矩Tst。三相異步電動機的機械特性（1）最大轉(zhuǎn)矩Tm和臨界轉(zhuǎn)差率sm最大轉(zhuǎn)矩Tm對應(yīng)的轉(zhuǎn)差率為臨界轉(zhuǎn)差率sm?！埃碧枌?yīng)電動狀態(tài)；“－”號對應(yīng)發(fā)電狀態(tài)。電動機的過載能力電動機運行時，若負載轉(zhuǎn)矩短時突然增大，且大于Tm，則電動機因為承載不了而停轉(zhuǎn)。為了保證電動機不會因短時過載而停轉(zhuǎn)，一般電動機都具有一定的過載能力。最大電磁轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩之比稱為電動機的過載能力，用λT表示，即一般電動機的過載能力λT=1.6~2.2，起重、冶金機械專用電動機的λT=2.2~2.8。（2）啟動轉(zhuǎn)矩Tst

啟動轉(zhuǎn)矩Tst是異步電動機接至電源開始啟動瞬間的電磁轉(zhuǎn)矩。將s=1(n=0)代入機械特性表達式得啟動轉(zhuǎn)矩為啟動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)Tst與TN之比稱為啟動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)，用kst表示，即啟動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)是表征籠型異步電動機啟動能力大小的參數(shù)。顯然，Tst＞TL時電動機才能啟動。一般籠型異步電動機的kst=1.0~2.0，起重和冶金機械專用籠型異步電動機的kst=2.8~4.0。3.實用表達式利用電動機的技術(shù)數(shù)據(jù)和銘牌數(shù)據(jù)求得電動機的機械特性，即為機械特性的實用表達式。在忽略R1的條件，電動機機械特性的實用表達式為：

3.6.2三相異步電動機固有機械特性和人為機械特性1.固有機械特性三相異步電動機的固有機械特性是指電動機在額定電壓和額定頻率下，按規(guī)定的接線方式接線，定子和轉(zhuǎn)子電路不外接電阻或電抗時的機械特性。當(dāng)電機處于電動機運行狀態(tài)時，其固有機械特性如圖所示。啟動點A最大轉(zhuǎn)矩點B也是電動機穩(wěn)定運行的臨界點。額定運行點C同步轉(zhuǎn)速點D2.人為機械特性三相異步電動機的人為特性是指人為地改變電源參數(shù)或電動機參數(shù)而得到的機械特性。（1）降低定子電壓時的人為特性電動機的啟動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)和過載能力均顯著下降如果電動機在額定負載下運行，U1降低后將導(dǎo)致n下降，s增大，轉(zhuǎn)子電動勢E2s=sE2增大，轉(zhuǎn)子電流增大，從而引起定子電流增大，導(dǎo)致電動機過載。（2）轉(zhuǎn)子電路串接對稱電阻時的人為機械特性

在一定范圍內(nèi)增加轉(zhuǎn)子電阻，可以增大電動機的啟動轉(zhuǎn)矩。當(dāng)所串接的電阻（如圖中的Rs3）使其sm=1時，對應(yīng)的啟動轉(zhuǎn)矩達到最大轉(zhuǎn)矩，如果再增大轉(zhuǎn)子電阻，啟動轉(zhuǎn)矩反而會減小。另外轉(zhuǎn)子串接對稱電阻后，其機械特性線性段的斜率增大，特性變軟。3.7三相異步電動機的啟動

電動機的啟動是指電動機接通電源后，由靜止狀態(tài)加速到穩(wěn)定運行狀態(tài)的過程。對異步電動機的啟動性能的要求是：（1）啟動電流要小，以減小對電網(wǎng)的沖擊；（2）啟動轉(zhuǎn)矩要大，以加速啟動過程，縮短啟動時間。3.7.1三相籠型異步電動機的啟動

1.直接啟動直接啟動也稱全壓啟動。啟動時，電動機定子繞組直接接入額定電壓的電網(wǎng)上。直接啟動簡單，不需要復(fù)雜的啟動設(shè)備，但直接啟動的啟動電流Ist大，啟動轉(zhuǎn)矩Tst小，只用于小容量電動機。1）啟動電流Ist大。對于普通籠型異步電動機，啟動電流倍數(shù)KI=Ist/IN=4~7。啟動電流大的原因是：啟動時，轉(zhuǎn)子電動勢很大，所以轉(zhuǎn)子電流很大，根據(jù)磁動勢平衡關(guān)系，定子電流也必然很大。2）啟動轉(zhuǎn)矩Tst不大。對于普通籠型異步電動機，啟動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)kst=Tst/TN=1~2。為什么直接啟動時，啟動電流大，但啟動轉(zhuǎn)矩不大呢？（1）啟動時功率因數(shù)很低，（2）其次啟動電流大，定子繞組漏抗壓降大，使定子繞組感應(yīng)電動勢E1減小，導(dǎo)致減小，啟動轉(zhuǎn)矩小。直接啟動一般只用于小容量電動機，如7.5kW以下。若電動機的啟動電流倍數(shù)KI滿足電動機容量與電網(wǎng)容量的經(jīng)驗公式

，電動機便可直接啟動，否則采用降壓啟動。2.降壓啟動降壓啟動的目的是為了限制啟動電流，啟動時，通過啟動設(shè)備使加到電動機上的電壓小于額定電壓，待電動機的轉(zhuǎn)速上升到一定數(shù)值時，再給電動機加上額定電壓運行。降壓啟動雖然限制了啟動電流，但是由于啟動轉(zhuǎn)矩和電壓的平方成正比，因此降壓啟動時，電動機的啟動轉(zhuǎn)矩也減小，所以降壓啟動多用于空載或輕載啟動。三相籠型感應(yīng)電動機降壓啟動方法有：自耦變壓器降壓啟動、Y-△降壓啟動、延邊三角形降壓啟動等。（1）Y-△降壓啟動

Y-△降壓啟動是啟動時將定子繞組接成星形，啟動結(jié)束后，將定子繞組接成三角形運行。這種方法只是用于正常運行時定子繞組為三角形連接的電動機。Y-△降壓啟動時，啟動電流和啟動轉(zhuǎn)矩都降為直接啟動時的1/3。這種方法多用于空載或輕載啟動。（2）自耦變壓器降壓啟動自耦變壓器降壓啟動是通過自耦變壓器把電壓降低后，再加到電動機的定子繞組上，以達到減小啟動電流的目的。啟動時電源電壓接到自耦變壓器的原邊，自耦變壓器的副邊接電動機的定子繞組，啟動結(jié)束后，切除自耦變壓器，電源電壓直接接到電動機的定子繞組上。采用自耦變壓器降壓啟動時，啟動電流和啟動轉(zhuǎn)矩都降低到直接啟動時的1/k2，啟動用的自耦變壓器有QJ2和QJ3兩個系列，QJ2三個抽頭比（抽頭比即1/k）分別為73%、64%、55%，QJ3型的三個抽頭比分別為80%、60%、40%。這種啟動方法對定子繞組采用星形或三角形接法的電動機都適用，可以獲得較大的啟動轉(zhuǎn)矩，根據(jù)需要選用自耦變壓器二次側(cè)的抽頭，但是設(shè)備體積大。這種方法常用于10KW以上的三相異步電動機?！纠?-1】

一臺三相籠型異步電動機，PN=75kw,nN=1470r/min,UN=380V,定子△聯(lián)結(jié)，IN=137.5A,啟動電流倍數(shù)kI=6.5,啟動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)kst=1.0，擬帶半載啟動,電網(wǎng)容量為1000kV·A,能直接啟動嗎？能否采用Y-△降壓啟動？若選用QJ2系列自耦變壓器降壓啟動，試選用合適的抽頭。

3.7.2三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動機的啟動

三相籠型異步電動機的直接啟動，啟動電流大啟動轉(zhuǎn)矩??；降壓啟動時，雖然減小了啟動電流，但啟動轉(zhuǎn)矩也隨電壓的平方關(guān)系減小，因此籠型異步電動機只能用于空載或輕載啟動。繞線轉(zhuǎn)子異步電動機，若轉(zhuǎn)子回路串入適當(dāng)?shù)碾娮?，既能限制啟動電流，又能增大啟動轉(zhuǎn)矩，這種啟動方法適用于大、中容量異步電動的重載啟動。繞線轉(zhuǎn)子異步電動機啟動分為轉(zhuǎn)子串電阻和轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器。1.轉(zhuǎn)子串電阻啟動在啟動過程中，一般取最大加速轉(zhuǎn)矩T1=（0.7~0.85）Tm，切換轉(zhuǎn)矩T2=（1.1~1.2）TL。2.轉(zhuǎn)子串接頻敏變阻器啟動

頻敏變阻器是一個鐵損耗很大的三相電抗器，從結(jié)構(gòu)上看，它像是一個沒有二次繞組的心式三相變壓器，它的鐵心是用較厚的鋼板疊成，鐵損耗很大；三相繞組分別繞在三個鐵心柱上并作星形連接，然后接到轉(zhuǎn)子滑環(huán)上。電動機啟動時，轉(zhuǎn)子串入頻敏變阻器。啟動瞬間，n=0，s=1，轉(zhuǎn)子電流頻率f2=sf1=f1（最大），頻敏變阻器鐵心的渦流損耗與頻率的平方成正比，鐵損耗最大，相當(dāng)于轉(zhuǎn)子回路中串入一個較大的電阻Rm。啟動過程中，隨著n上升，s減小，f2=sf1逐漸減小，鐵損耗逐漸減小，Rm也隨之減小，相當(dāng)于逐級切除轉(zhuǎn)子回路串入的電阻。啟動結(jié)束后，切除頻敏變阻器，轉(zhuǎn)子回路直接短路。3.8三相異步電動機的調(diào)速

由異步電動機的轉(zhuǎn)速關(guān)系式n=n1(1-s)=60f1(1-s)/p可以看出，異步電動機的調(diào)速可分以下三大類：變極調(diào)速：改變定子繞組的磁極對數(shù)p；變頻調(diào)速：改變供電電源的頻率f1；變轉(zhuǎn)差率調(diào)速：改變電動機的轉(zhuǎn)差率方法有繞線式異步電動機轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速、串級調(diào)速和改變定子電壓調(diào)速。1．變極調(diào)速

在電源頻率不變的條件下，改變電動機的極對數(shù)，電動機的同步轉(zhuǎn)速就會發(fā)生變化，從而改變電動機的轉(zhuǎn)速，若極對數(shù)減小一半，同步轉(zhuǎn)速n1就提高一倍，電動機的轉(zhuǎn)速n也幾乎升高一倍。通常用改變定子繞組的接法來改變極對數(shù)的電動機稱為多速電動機。其轉(zhuǎn)子均采用籠型轉(zhuǎn)子，其轉(zhuǎn)子感應(yīng)的極對數(shù)能自動與定子相適應(yīng)。這種電動機在制造時，從定子繞組中抽出一些線頭，以便于使用時調(diào)換。下面以4極電機一相繞組來說明變極原理。

圖中畫出的是4極電機U相繞組中的兩個線圈，每個線圈代表U相繞組的一半稱為半相繞組。將兩個半相繞組順向頭尾串聯(lián)，根據(jù)線圈的電流方向，可以判斷出定子繞組產(chǎn)生4極磁場，p=2。

若將兩個半繞組的連接方式改為下圖的連接方法，則U相繞組的中的半相繞組a2-x2的電流反向，根據(jù)線圈的電流方向，可以判斷出定子繞組產(chǎn)生2極磁場，p=1。使定子每相繞組的一半繞組中的電流方向改變，就可以改變磁極對數(shù)。在我國多極電動機定子繞組連接方式常用的有三種在改接繞組時，為了使電動機轉(zhuǎn)向不變，應(yīng)把繞組的相序改接一下。這是因為：電角度=p×機械角度，定子圓周的機械角度不變，當(dāng)p變化時，電角度將變化，如當(dāng)p=1時，U、V、W三相繞組在空間分布的電角度依次為0°、120°、240°；而當(dāng)p=2時，U、V、W三相繞組在空間分布的電角度依次為0°、2×120°=240°、2×240°=480°（即120°），可見變極前后三相繞組的相序發(fā)生了變化，因此變極后只有對調(diào)定子的兩相繞組的出線端，才能保證電動機的轉(zhuǎn)向不變。Y/YY調(diào)速前后，電動機的轉(zhuǎn)速增大一倍，調(diào)速后容許輸出的功率增大一倍，而容許輸出的轉(zhuǎn)矩不變，是恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，適用于恒轉(zhuǎn)矩負載?！?YY和順串Y-反串Y調(diào)速調(diào)速前后，電動機的轉(zhuǎn)速增大一倍，而容許輸出的轉(zhuǎn)矩近似減小一半，調(diào)速后容許輸出的功率近似不變，屬于恒功率調(diào)速，適用于恒功率負載。2．變頻調(diào)速

電動機正常運行時，三相異步電動機的每相電壓U1≈E1=4.44f1N1kW1Φ0，若電源電壓U1不變，當(dāng)降低電源頻率f1調(diào)速時，則磁通Φ0將增加，將使鐵心過飽和，從而導(dǎo)致勵磁電流和鐵損耗的大量增加，電動機溫升過高等；而當(dāng)f1增大時，Φ0將減少，電磁轉(zhuǎn)矩及最大轉(zhuǎn)矩減少，電動機的過載能力下降。這些是不允許的。因此在變頻調(diào)速的同時，為保證磁通Φ0不變，就必須在改變頻率的同時改變電源電壓。一般認為在任何類型的負載下變頻調(diào)速時,若能保持電動機的過載能力不變，則電動機的運行性能較為理想。額定頻率稱為基頻，變頻調(diào)速時，可以從基頻向上調(diào)，也可以從基頻向下調(diào)。1）從基頻向下變頻調(diào)速降低電源頻率時，必需同時降低電源電壓。保持U1/f1為常數(shù)，則Φ0為常數(shù)，這是恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式。若忽略定子電阻R1，降低電源頻率f1調(diào)速的人為機械特性特點為：同步轉(zhuǎn)速n1與f1成正比，最大轉(zhuǎn)矩Tmax不變，轉(zhuǎn)速降落△n=常數(shù)，特性斜率不變（與固有機械特性平行），機械特性較硬，在一定靜差率的要求下，調(diào)速范圍寬，而且穩(wěn)定性好，由于頻率可以連續(xù)調(diào)節(jié)，因此變頻調(diào)速為無級調(diào)速，平滑性好，效率較高。2）從基頻向上調(diào)變頻調(diào)速升高電源電壓（U1＞UN）是不允許的。因此，升高頻率向上調(diào)速時，只能保持電壓為UN不變，頻率越高，磁通Φ0越低，這種方法是一種降低磁通的方法，類似他勵直流電動機弱磁升速情況。保持UN不變升速，近似為恒功率調(diào)速方式。3）變頻電源異步電動機變頻調(diào)速的電源是一種能調(diào)壓的變頻裝置。現(xiàn)有的交流供電電源都是恒壓恒頻的，所以只有通過變頻裝置才能獲得變壓變頻電源。目前，多采用變頻器。變頻器的作用是將直流電源（可由交流經(jīng)整流獲得）變成頻率可調(diào)的交流電（稱為交—直—交變頻器）或是將交流電源直接轉(zhuǎn)換成頻率可調(diào)的交流電（交—交變頻器），以供給交流負載作用。交—交變頻器將工頻交流電變換成所需頻率的交流電，不經(jīng)中間環(huán)節(jié)，也稱為直接變頻器。

變頻調(diào)速由于調(diào)速性能優(yōu)越，能平滑調(diào)速、調(diào)速范圍廣、效率高，已經(jīng)在很多領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用，如軋鋼機、工業(yè)水泵、鼓風(fēng)機、起重機、紡織機等方面。其主缺點是系統(tǒng)較復(fù)雜、成本較高。3．變轉(zhuǎn)差率調(diào)速

改變定子電壓調(diào)速，轉(zhuǎn)子電路串電阻調(diào)速和串級調(diào)速都屬于改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速。這些調(diào)速方法的共同特點是在調(diào)速過程中都產(chǎn)生大的轉(zhuǎn)差率。前兩種調(diào)速方法都是把轉(zhuǎn)差功率消耗在轉(zhuǎn)子電路里，很不經(jīng)濟，而串級調(diào)速則能將轉(zhuǎn)差功率加以吸收或大部分反饋給電網(wǎng)，提高了經(jīng)濟性能。（1）改變電源電壓調(diào)速

缺點是低壓時機械特性太軟，轉(zhuǎn)速變化大，可采用帶速度反饋的閉環(huán)控制系統(tǒng)提高低速時機械特性的硬度。改變電源電壓調(diào)速這種方法主要應(yīng)用于專門設(shè)計的較大轉(zhuǎn)子電阻的高轉(zhuǎn)差率的籠型異步電動機，靠改變轉(zhuǎn)差率s調(diào)速。目前廣泛采用晶閘管交流調(diào)壓線路來實現(xiàn)。這種調(diào)速方法，當(dāng)轉(zhuǎn)子電阻較小時，調(diào)節(jié)速度的范圍不大。

（2）繞線式電動機轉(zhuǎn)子回路串接電阻調(diào)速從繞線式電動機轉(zhuǎn)子回路串接對稱電阻的機械特性上可以看出，轉(zhuǎn)子串入附加電阻時，n1、Tm不變，但Sm增大，機械特性的斜率增大。若帶恒轉(zhuǎn)矩負載，工作點將隨著轉(zhuǎn)子回路串聯(lián)的電阻的增加下移，轉(zhuǎn)差率增加，對應(yīng)的工作點的轉(zhuǎn)速將隨著轉(zhuǎn)子串聯(lián)電阻的增大而減小。這種調(diào)速方法的優(yōu)點是方法簡單，但調(diào)速是有級的，轉(zhuǎn)子的銅損耗隨著轉(zhuǎn)差率的增加而增加，經(jīng)濟性差。主要用于中小容量的繞線式轉(zhuǎn)子異步電動機，如橋式起重機等。（3）串級調(diào)速串級調(diào)速就是在轉(zhuǎn)子回路中不串接電阻，而是串接一個與轉(zhuǎn)子電動勢同頻率的附加電動勢通過改變的大小和相位，就可以調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速。這種調(diào)速方法適用于繞線式異步電動機。串級調(diào)速性能比較好，但附加電動勢裝置比較復(fù)雜。隨著可控硅技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于水泵和風(fēng)機節(jié)能調(diào)速，應(yīng)用于不可逆軋鋼機、壓縮機等生產(chǎn)機械的調(diào)速。3.9三相異步電動機的制動

三相異步電動機運行于電動狀態(tài)時，電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的方向相同，是驅(qū)動性質(zhì)的。運行于制動狀態(tài)時，電磁轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的方向相反，是制動轉(zhuǎn)矩。異步電動機的制動方法有機械制動和電氣制動。機械制動是利用機械設(shè)備（如電磁抱閘）在電動機斷電后，使電動機迅速停轉(zhuǎn)。電氣制動是利用電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速方向相反的原理制動，常用的制動方法有反接制動、能耗制動和回饋制動。1.反接制動

當(dāng)異步電動機轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向與定子磁場的旋轉(zhuǎn)方向相反時，電動機處于反接制動狀態(tài)。一是在電動狀態(tài)下突然將電源兩相反接，使定子旋轉(zhuǎn)磁場的方向由原來的順轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向改為逆轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向，這種情況下的制動稱為電源兩相反接的反接制動；二是保持定子磁場的轉(zhuǎn)向不變，而轉(zhuǎn)子在位能負載作用下進入倒拉反轉(zhuǎn)，這種情況下的制動稱為倒拉反轉(zhuǎn)的反接制動。（1）電源兩相反接的反接制動

串接電阻來限制反接制動電流由于反接制動時，轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場的相對速度接近于2倍的同步轉(zhuǎn)速，定子繞組中流過的反接制動電流相當(dāng)于直接啟動時電流的2倍，沖擊很大。為了減少沖擊電流，通常對于籠型異步電動機的定子回路串接電阻來限制反接制動電流。反接制動電阻可以采用對稱接法和不對稱接法。電動機定子繞組正常工作時的相電壓為380V時，若要限制反接制動電流不大于啟動電流時，采用對稱接法每相應(yīng)串入的電阻值可按R=1.5×220/Ist，Ist為電動機直接啟動的電流。采用不對稱接法時，電阻值應(yīng)為對稱接法電阻值的1.5倍。繞線式異步電動機則可在轉(zhuǎn)子回路中串入制動電阻。反接制動的優(yōu)、缺點反接制動的優(yōu)點是制動轉(zhuǎn)矩大，效果好，制動迅速，控制設(shè)備簡單。缺點：制動過程沖擊大，易損壞傳動部件，在反接制動過程中，電動機轉(zhuǎn)子靠慣性旋轉(zhuǎn)的機械能和從電網(wǎng)吸收的電能全都轉(zhuǎn)變成電能消耗在電樞繞組上，能量消耗大，反接制動適用于制動要求迅速且不頻繁的場合。（2）倒拉反轉(zhuǎn)反接制動倒拉反轉(zhuǎn)反接制動適用于繞線轉(zhuǎn)子異步電動機拖動位能性負載的情況。能夠使重物獲得穩(wěn)定的下放速度。繞線轉(zhuǎn)子異步電動機倒拉反轉(zhuǎn)反接制動的過程和直流電機相同。要實現(xiàn)倒拉反轉(zhuǎn)反接制動，轉(zhuǎn)子回路必須串接足夠大的電阻，使工作點位于第四象限。這種制動目的主要是限制重物下放速度。2.能耗制動

能耗制動就是在電動機脫離三相電源之后，在定子繞組上加一個直流電壓，通入直流電流，如圖所示，定子繞組產(chǎn)生一個恒定的磁場，轉(zhuǎn)子因慣性繼續(xù)旋轉(zhuǎn)而切割該恒定的磁場，在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中便產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流。能耗制動時的特點能耗制動時的制動轉(zhuǎn)矩的大小與通入定子繞組的直流電流的大小有關(guān)。電流大，產(chǎn)生的恒定的磁場強，制動轉(zhuǎn)矩就大，電流可以通過R進行調(diào)節(jié)。但通入的直流電流不能太大，一般為空載電流的3~5倍，否則會燒壞定子繞組。能耗制動廣泛應(yīng)用于要求平穩(wěn)的準確停車的場合，也可應(yīng)用于起重機一類帶位能性負載的機械上，用來限制重物下降的速度，使重物保持勻速下降。3.回饋制動

若異步電動機在電動狀態(tài)運行時，在外力的作用下（如起重機下放重物時），使電動機的轉(zhuǎn)速n超過了同步轉(zhuǎn)速n1（轉(zhuǎn)向不變），這時電動機處于回饋制動狀態(tài)?；仞佒苿訒r，n＞n1，此時電動機轉(zhuǎn)子導(dǎo)體與旋轉(zhuǎn)磁場的相對切割方向同電動機狀態(tài)時相反，則轉(zhuǎn)子電流、電磁轉(zhuǎn)矩的方向也相反，Tem與n方向相反，變?yōu)橹苿愚D(zhuǎn)矩。此時電動機將軸上的機械能轉(zhuǎn)變成電能并回饋到電網(wǎng)，故稱為回饋制動，異步電動機處于發(fā)電運行狀態(tài)。在實踐中異步電動機回饋制動有兩種情況：一種是位能負載下放；另一種是電動機變極調(diào)速或變頻調(diào)速過程?；仞佒苿拥膬?yōu)缺點：優(yōu)點是經(jīng)濟性能好，可將負載的機械能轉(zhuǎn)換成電能反送到電網(wǎng)上。缺點是僅當(dāng)電動機的轉(zhuǎn)速n>n1（同步轉(zhuǎn)速）時才能實現(xiàn)制動，應(yīng)用范圍較窄。3.10電動機的維護與檢修1.電動機正常運行的監(jiān)視和維護

（1）電動機溫升的監(jiān)視。判斷電動機是否過熱常用的方法有：1）憑手的感覺。觸摸電動機，看是否燙得馬上縮手。2）在外殼上滴幾滴水，注意是否急劇汽化并伴有“咝咝”聲。3）用鋁箔包住酒精溫度計下端，插入擰開的吊環(huán)螺孔內(nèi)，所測溫度加15℃為繞組溫度。4）在軸承上滴幾滴水，如冒出熱氣，說明溫度已超過80℃；如聽到“咝咝”聲，說明溫度已超過95℃。（2）電動機電流的監(jiān)視。大容量電動機用電流表進行監(jiān)視，容量較小的電動機應(yīng)經(jīng)常用鉗形電流表測量。正常情況下，環(huán)境溫度為40℃時，其線電流不得超過額定值。環(huán)境溫度每升高或降低1℃，工作電流可相應(yīng)地減小或增大1%。三相不平衡電流誤差不得超過10％。（3）電源電壓的監(jiān)視。電壓波動不得超過±5%，三相電壓不對稱度不得超過5%。（4）故障現(xiàn)象的監(jiān)視。電動機正常運行時，應(yīng)平穩(wěn)、輕快，無異常氣味、異常聲響。電動機在運行中發(fā)生下列情況時，應(yīng)立即停車，仔細檢查、找出故障并予以排除。電動機在運行中發(fā)生下列情況時，應(yīng)立即停車1）發(fā)生人身觸電事故。2）冒煙、起火。3）劇烈振動。4）機械損壞。5）軸承劇烈發(fā)熱。6）竄軸沖擊、掃膛、轉(zhuǎn)速突降、沮度迅速上升等。2.電動機的定期檢查和保養(yǎng)

（1）電動機小修。不拆卸電動機，屬一般外部檢查、擦拭。（2）電動機大修。應(yīng)解體檢修，包括外部檢查，內(nèi)外攘拭清洗，定子、轉(zhuǎn)子繞組故障的檢查和修理，軸承及定子、轉(zhuǎn)子鐵芯的檢查修理，檢查和修理引線、接地裝置，檢查和調(diào)整控制、保護裝置，檢查和調(diào)整啟動設(shè)備、傳動裝置、儀器儀表，最后進行試運轉(zhuǎn)。3.電動機運行故障的原因

（1）電源方面的故障。（2）負載方面造成的故障。（3）工作環(huán)境方面造成的故障。（4）安裝和裝配方面造成的故障。（5）電動機本身的故障。（6）維護情況的影響。4.電動機運行故障的判斷和排除

（1）電動機不能啟動，且沒有任何聲響。可能原因：1）熔絲熔斷兩相以上；2）開關(guān)或啟動設(shè)備有兩相以上接觸不良；3）丫形接法的電動機繞組有二、三相斷路，△形接法的電動機繞組有三相斷路。檢查順序或要點：先檢查熔絲是否熔斷，再檢查開關(guān)、啟動設(shè)備以及電動機繞組是否有接觸不良或斷路。簡單處理方法：1）更換熔絲；2）檢查接觸不良處，予以修復(fù)；3）找出故障點修好。（2）電動機不能啟動，且有“嗡嗡”。可能原因：1）熔絲熔斷一相；2）開關(guān)或啟動設(shè)備有一相斷線或接觸不良；3)丫形接法的電動機繞組有一相斷路；△形接法的電動機繞組有一、二相斷路；4）電源電壓過低。檢查順序或要點：先檢查熔絲是否熔斷，再檢查開關(guān)、啟動設(shè)備是否接觸不良，最后檢查電動機繞組是否斷路。簡單處理方法：1）更換熔絲；2）檢查接觸不良處，予以修復(fù)；3）找出故障點修好；4）找出電壓低的原因，調(diào)整或恢復(fù)電壓后再工作。（3）電動機不能啟動，熔絲熔斷?？赡茉颍?）定子繞組一相反接；2）定子繞組有接地、短路故障；3）接線錯誤，將丫形接法的電動機接成△形接法；4）啟動設(shè)備操作不當(dāng)；5）負載過大；6）負載機械卡死或傳動裝置有故障；7）定子和轉(zhuǎn)子相擦；8）熔絲過小。檢查要點：開關(guān)推上熔絲即爆斷，大多是一相首尾接反或丫形接法誤接成△形接法以及繞組有短路、接地故障。檢查時應(yīng)首先考慮熔絲是否過小，接法、操作是否正確，然后檢查傳動裝置、負載機械有無卡死，以及負載大?。z查時將電動機和負載機械分開，如電動機能正常啟動，則應(yīng)檢查被拖動機械消除故障）。處理方法：1）分清三相首尾，接好；2）檢查繞組短路、接地處，重新修好；3）改接過來；4）檢查啟動設(shè)備；5）檢查負載；6）檢查負載機械傳動裝置；7）找出相擦原因，修復(fù)；8）合理選擇熔絲。（4）電動機啟動困難，轉(zhuǎn)速較低?？赡茉颍?）電源電壓過低；2）電動機接法錯誤，將△形接法的電動機接成丫形接法；3）△接法的電動機有一相繞組斷路；4）籠型轉(zhuǎn)子導(dǎo)條或端環(huán)斷裂；5）電動機過載。檢查要點：首先查看接法是否和銘牌相符，然后檢查負載和電源電壓是否正常，最后檢查定子繞組和轉(zhuǎn)子的故障。處理方法：1）調(diào)整電壓或等電壓正常時再啟動；2）按正確接法改過來；3）檢查斷路處，重新修好；4）重新鑄鋁或換新轉(zhuǎn)子；5）減輕負載。（5）電動機三相電流不平衡且溫度升高，甚至冒煙?？赡茉颍?）電源電壓不平衡；2）電動機繞組中有短路或接地故障；3）重換線圈后，部分線圈接線錯誤；4）電動機繞組斷路。檢查要點：首先檢查熔絲、開關(guān)電源線和接頭是否有接觸不良處，然后檢查電源電壓是否有斷路，最后檢查繞組是否有短路、接地和接錯，若沒有重換線圈，且過去運行正常，則不必檢查繞組是否接錯。處理方法：1）查出線路電壓不平衡的原因，排除；2）.查出短路或接地處，并予以修復(fù)；3）查出接錯處，改接過來；4）找出斷路點，重新接好。（6）電動機三相電流同時增大，溫度過高，甚至冒煙?？赡茉颍?）電源電壓過高或過低；2）電動機過載；3）被拖動機械故障；4）電動機繞組接法錯誤。檢查要點：首先檢查定子繞組的接線是否與銘牌相符，然后檢查線路電壓是否正常，最后調(diào)整負載、檢查被拖動的機械。處理方法：1）調(diào)整線路電壓或等電壓正常時再工作；2）減輕負載；3）檢查負載機械和傳動裝置；4）改接過來。（7）電流沒有超過額定值，但溫度過高?？赡茉颍?）環(huán)境溫度過高；2）通風(fēng)不暢；3）電動機灰塵、油泥過多，影響散熱。

處理方法：1）設(shè)法降低環(huán)境溫度或降低電動機的使用容量；2）清理風(fēng)道或搬開影響通風(fēng)的東西；3）清除灰塵、油泥。（8）電動機有不正常的振動。

可能原因：1）電動機基礎(chǔ)不穩(wěn)固或校正不好；2）風(fēng)扇葉片損壞造成轉(zhuǎn)子不平衡；3）軸彎或有裂紋；4）傳動帶接頭不好；5）機座和鐵芯配合不緊密；6）電動機單相運轉(zhuǎn)；7）.繞組有短路和接地故障；8）并聯(lián)繞組有支路斷路；9）轉(zhuǎn)子導(dǎo)條或端環(huán)斷裂。

處理方法：1）加固基礎(chǔ)或重新校正；2）更換風(fēng)扇或設(shè)法校定轉(zhuǎn)子；3）更換彎軸或校正彎軸；4）重新接好；5）重新加固；6）查找線路或繞組的斷線和接觸不良處，并予以修復(fù)；7）查找短路和接地處，并予以修復(fù)；8）查出斷線處，予以修復(fù)；9）重新鑄鋁或另換新轉(zhuǎn)子。檢查要點：首先判斷振動是機械方面引起的還是電氣方面引起的。判斷的方法是：接通電源，電動機發(fā)生振動，切斷電源電動機仍有振動，為機械故障；若接通電源有振動，切斷電源振動消失，為電氣故障。機械方面按前五項檢查，電氣方面按后四項分別檢查；但首先應(yīng)檢查線路，例如熔絲是否熔斷，接頭或開關(guān)是否接觸不良等。（9）電動機運行時有噪聲。

可能原因：1）軸承損壞或潤滑油嚴重缺少，潤滑油中有雜質(zhì)；2）定轉(zhuǎn)子相擦；3）風(fēng)罩或轉(zhuǎn)軸上零件松動；4）風(fēng)罩內(nèi)有雜物；5）軸承內(nèi)圈和軸配合不緊密；6）機座和鐵芯配合不緊密；7）電動機單相運轉(zhuǎn)；8）繞組有短路或接地；9）線圈有接線錯誤；10）并聯(lián)支路中有支路斷路；11）電源電壓過低；12）轉(zhuǎn)子導(dǎo)條和端環(huán)斷裂；13）電動機過載。處理方法：1）更換或清洗軸承，并換潤滑油；2）找出相擦原因，予以排除；3）固緊風(fēng)罩或其他零件；4）清除雜物；5）堆焊軸承擋，并按規(guī)格尺寸車好，使其緊密配合；6）重新加固；7）檢查線路，繞組斷線或接觸不良處予以排除；8）檢查短路，接地處修好9）查出接錯處改接過來；10）檢查斷路點，重新接好；11）設(shè)法調(diào)整電壓或等電壓正常再工作；12）轉(zhuǎn)子重新鑄鋁或更換新轉(zhuǎn)子；13）減輕負載。（10）軸承過熱。可能原因：1）傳動皮帶過緊或聯(lián)軸器裝配不良；2）端蓋或軸承蓋沒裝配好（不平行）；3）軸承與端蓋配合過松（走外圓）或過緊；4）軸承與軸配合過松（走內(nèi)圓）或過緊；5）潤滑脂太臟或變質(zhì)；6）潤滑脂過多或過少；7）軸承損壞。處理方法：1）調(diào)整傳動帶松緊、校正聯(lián)軸器；2）將端蓋或軸承蓋止口裝平，旋緊螺栓；3）過松時將端蓋鑲套，過緊重新加工；4）過松時將軸頸噴涂金屬，過緊重新加工；5）清洗軸承、更換潤滑脂；6）潤滑脂應(yīng)加到油腔的1/3~1/2；7）更換軸承。5.電動機的檢修

1）對定、轉(zhuǎn)子進行清掃、檢查。2）軸承的清洗、檢查與換油。3）用兆歐表測定子繞組的絕緣電阻。4）萬用表檢查定子繞組，并判定其首尾端。3.11.1電動機繞組的檢測技能訓(xùn)練

1．實訓(xùn)目的（1）學(xué)習(xí)電動機繞組出線端的判斷方法。（2）學(xué)習(xí)測量電動機繞組電阻值的方法。（3）掌握調(diào)壓器、萬用表及電橋的使用方法。2．實訓(xùn)設(shè)備及器材三相電動機（JO2-42-4，7.5KW）、單相調(diào)壓器、直流雙臂電橋（QJ26-1）、萬用表（MF47）、24V指示燈、導(dǎo)線、白膠布若干及電工常用工具一套。3．實訓(xùn)內(nèi)容（1）判斷電動機出線端的組別方法一：導(dǎo)通法。萬用表撥到電阻R×1KΩ擋，一支表筆接電動機任一根出線，另一支表筆分別接其余出線，測得有阻值時兩表筆所接的出線即是同一繞組。同樣可區(qū)分其余出線的組別。判斷后做好標記。方法二：電壓表法。將小量程電壓表一端接電動機任一根出線，另一端分別接其余出線，同時轉(zhuǎn)動電動機軸。當(dāng)表針擺動時，電壓表所接的兩根出線屬同一繞組。同樣可區(qū)分其余出線的組別。判斷后做好標記。用萬用表的電壓1V擋代替電壓表也可以進行判斷。但應(yīng)注意，必須緩慢轉(zhuǎn)動電動機軸，防止指針大幅度反打損壞表頭。（2）電動機繞組首末端判斷方法一：繞組串聯(lián)示燈法。

①將調(diào)壓器二次輸出電壓調(diào)到36V后斷開一次電源，將電動機任一相繞組的兩根出線接到調(diào)壓器二次輸出端子上。②將電動機其余兩相繞組的出線各取一根短接好，另外兩根出線接指示燈。③接通調(diào)壓器一次電源后觀察指示燈。燈亮?xí)r，表明短接的兩根出線為電動機兩相繞組的異名端（即一首一尾）；燈不亮則表明短接的兩線為兩相繞組的同名端（即同為首或尾）。用同樣的方法可判斷另一相首末端。注意：接通電源前應(yīng)仔細檢查接線，防止短路事故。觀察指示燈亮（或暗）后立即切斷電源，避免電動機繞組和調(diào)壓器繞組過熱。方法二：繞組串聯(lián)電壓表法。

按圖接線，與示燈法的區(qū)別是用交流電壓表代替示燈。操作步驟與上項方法相同。當(dāng)電壓表有顯示時，接表的兩根出線為電動機兩相繞組的異名端。如無電壓表，可用萬用表交流50V擋代替。方法三：電流表法。

①將電動機任一繞組的兩根出線通過一只常開按鈕接到電池兩端。②將萬用表撥到直流0.5mA擋，兩支表筆接其余任意一相繞組的兩出線。③注意觀察表頭，按下按鈕時，如表針正向擺動，表明電池正極和萬用表黑表筆所接的出線為電動機兩相繞組的同名端；若表針反向擺動，則表明電池正極與紅表筆所接的出線為兩相繞組的同名端。判斷后作好標記。方法四：萬用表法。用萬用表檢查繞組的首、尾端可參見圖3-21進行接線，用萬用表的毫安擋測試。轉(zhuǎn)動電動機的轉(zhuǎn)子，如表的指針不動，說明三相繞組是首首相聯(lián)，尾尾相聯(lián)。如指針擺動，可將任一相繞組引出線首尾位置調(diào)換后再試，直到表針不動為止。（3）測量電動機繞組的電阻值方法一：萬用表法。

用萬用表的電阻擋測量電動機繞組的電阻值誤差很大。例如：7.5kW電動機的一相繞組電阻值約為1.2Ω，而萬用表的電阻R×1擋最小刻度為1（Ω），所以測量結(jié)果的準確值為1Ω，而其余的0.2Ω是估計值。需要檢查各繞組的電阻值差別時就不符合要求了。用萬用表測量功率為幾十～幾百瓦的小電動機繞組時尚可，但也不很準確。測量前先進行萬用表的機械調(diào)零，根據(jù)待測電動機的阻值選用適當(dāng)?shù)膿跷缓?，再將兩支表筆短接進行調(diào)零。如指針擺不到0位時，則應(yīng)更換電池。方法二：電橋法。用電橋測量電動機繞組的電阻可以得到準確的測量值。使用QJ26-1型直流雙臂電橋可以測量11Ω以下的電阻，相對誤差僅±2％。具體操作步驟如下：①驗表檢查電橋的兩組電源，如電池電壓不足則應(yīng)更換。按下檢流計按鈕G，調(diào)節(jié)檢流計上方的零位調(diào)節(jié)旋鈕，使指針指零位；然后打開9V電壓開關(guān)W，如指針偏離零位，則調(diào)節(jié)W使指針回零，松開按鈕G。②接線。從待測繞組的首端和尾端接線端子各引出兩根連線（使用的導(dǎo)線應(yīng)盡量粗一些，截面2.5mm2以上，盡量短些，以能接入電橋為限）。兩根導(dǎo)線不得絞接。應(yīng)各自彎成圓環(huán)狀，兩導(dǎo)線圓環(huán)中間加一圓墊片，依次套入接線端子緊固牢靠。將兩接線端子上、下面的兩根聯(lián)線分別接入電橋的電流端鈕（C1、C2）和電位端（P1、P2）。③根據(jù)萬用表測得的繞組電阻值適當(dāng)選擇比較臂的電阻值、比率臂的比值。④測量。按下電源按鈕B，稍候再按下檢流計按鈕G，如檢流計指針偏向“＋”方向，則增大比較臂阻值（反之則減小比較臂的阻值），直到電橋平衡（即檢流計指針指零）。先松開G，再松開B，防止繞組感應(yīng)電動勢損壞檢流計。⑤讀取比較臂阻值和比率臂的比值，按下式計算：待測繞組的電阻值＝比率×比較臂阻值（兩讀數(shù)盤數(shù)值之和）同樣可測得其余兩相繞組的阻值。并記錄測量結(jié)果：第一相繞組電阻（

）Ω；第二相繞組電阻（

）Ω；第三相繞組電阻（

）Ω。

3.11.2三相異步電動機的空載、短路（堵轉(zhuǎn)）及負載試驗1.試驗?zāi)康?）學(xué)會三相異步電動機的空載試驗的方法，作出空載特性曲線，通過測量空載電流I0、空載功率P0，計算勵磁參數(shù)Rm、Xm以及鐵損耗PFe和機械損耗Pmec。2）學(xué)會三相異步電動機的短路（堵轉(zhuǎn)）試驗的方法，作出短路特性曲線，通過測量短路電流Ik、短路功率Pk，計算短路阻抗Zk、短路電阻Rk、Xk。3）用直接負載法測取三相籠型異步電動機的工作特性。4）通過測定三相籠型異步電動機的參數(shù)，繪制三相異步電動機的等效電路。2.相關(guān)知識點1）異步電動機的工作特性2）異步電動機的等效電路及各參數(shù)的物理意義

3.空載試驗及數(shù)據(jù)分析

（1）試驗步驟1）按圖接線。電動機繞組為Δ接法（UN=220V），電動機直接與測速發(fā)電機TG同軸連接，電動機軸上不帶任何負載，處于空載運行狀態(tài)。2）把交流