《電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)》第七章-異步電動(dòng)機(jī)

第一節(jié)異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與工作原理第二節(jié)轉(zhuǎn)子繞組開(kāi)路的三相異步電動(dòng)機(jī)第三節(jié)轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)的三相異步電動(dòng)機(jī)第四節(jié)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的三相異步電動(dòng)機(jī)第七章異步電動(dòng)機(jī)第五節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的功率與轉(zhuǎn)矩第六節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性第七節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的工作特性第八節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)參數(shù)的測(cè)定第七章異步電動(dòng)機(jī)第一節(jié)異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與工作原理一、異步電動(dòng)機(jī)主要用途與分類異步電機(jī)是一種交流電機(jī)，也叫感應(yīng)電機(jī)。主要作電動(dòng)機(jī)使用，也可以作為發(fā)電機(jī)使用。廣泛用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，家用電器，小型水電站和風(fēng)力發(fā)電等場(chǎng)合。機(jī)床

水泵

礦山設(shè)備

電風(fēng)扇

異步電機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)：(1)異步電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、制造方便、有較高的效率和較好的工作特性、價(jià)格低廉、堅(jiān)固耐用、適應(yīng)性強(qiáng)(2)異步電機(jī)的缺點(diǎn)：功率因數(shù)較低洗衣機(jī)

空調(diào)

風(fēng)力發(fā)電機(jī)

第一節(jié)異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與工作原理第一節(jié)異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與工作原理異步電動(dòng)機(jī)的種類很多，從不同的方面可以有不同的分類：（1）按定子相數(shù)分類：三相異步電動(dòng)機(jī)、兩相異步電動(dòng)機(jī)和單相異步電動(dòng)機(jī)（2）按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)分類

：鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)和繞線式異步電動(dòng)機(jī)（3）按有無(wú)換向器分類：有換向器異步電動(dòng)機(jī)和無(wú)換向器異步電動(dòng)機(jī)

二、三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)異步電機(jī)由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成，定、轉(zhuǎn)子之間有氣隙，在定子兩端有端蓋支撐轉(zhuǎn)子。1—轉(zhuǎn)軸，2—軸承蓋，3—軸承，4—軸承蓋，5—端蓋，6—定子繞組，7—轉(zhuǎn)子，8—定子鐵心，9—機(jī)座，10—吊環(huán)，11—出線盒，12端蓋，13—風(fēng)扇，14—風(fēng)罩圖7.1

三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)圖第一節(jié)異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與工作原理1.定子異步電動(dòng)機(jī)的定子由定子鐵心、定子繞組和機(jī)座三部分組成。圖7.2定子鐵心

作用：（1）電機(jī)磁路的一部分（2）嵌放定子繞組鐵心一般采用0.5mm厚的硅鋼片疊成。（1）定子鐵心第一節(jié)異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與工作原理（a）（b）（c）異步電機(jī)的定子槽形狀(a)是半閉口槽圖7.3異步電機(jī)的定子槽第一節(jié)異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與工作原理(c)是開(kāi)口槽(b)是半開(kāi)口槽定子繞組的作用是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、流過(guò)電流。定子繞組與鐵心之間必須有可靠的槽絕緣。（2）定子繞組第一節(jié)異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與工作原理固定和支撐定子鐵心，要有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。

（3）機(jī)座第一節(jié)異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與工作原理2.轉(zhuǎn)子異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)軸構(gòu)成。（1）轉(zhuǎn)子鐵心：電機(jī)磁路的一部分，一般由0.5mm厚的硅鋼片沖制后疊壓而成。（2）轉(zhuǎn)軸：支撐轉(zhuǎn)子鐵心和輸出機(jī)械轉(zhuǎn)矩（3）轉(zhuǎn)子繞組：產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、轉(zhuǎn)子電流和電磁轉(zhuǎn)矩②繞線式繞組：導(dǎo)線繞制，滑環(huán)引出，可外接電阻。①籠型繞組：鑄銅或銅條制成①

鼠籠式轉(zhuǎn)子圖7.4鼠籠式轉(zhuǎn)子繞組②

繞線式轉(zhuǎn)子圖7.5繞線式異步電動(dòng)機(jī)接線示意圖第一節(jié)異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與工作原理3.氣隙

第一節(jié)異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與工作原理磁路的一部分，δ越小，空載電流越小，電機(jī)的效率就會(huì)越高，但易發(fā)生掃膛現(xiàn)象。

三．異步電動(dòng)機(jī)的額定值(1)額定功率——電機(jī)在額定運(yùn)行時(shí)軸上輸出的機(jī)械功率，單

位為W或kW。(2)額定電壓——電機(jī)在額定運(yùn)行狀態(tài)下加在定子繞組上的線電壓，單位為V。(3)額定電流——電動(dòng)機(jī)在額定電壓、軸上輸出額定功率時(shí)，定子繞組中的線電流，單位為A。異步電動(dòng)機(jī)的額定值包含：第一節(jié)異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與工作原理(5)額定轉(zhuǎn)速——電動(dòng)機(jī)在額定電壓、額定頻率、軸上輸出額定功率時(shí)，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，單位為r/min。(6)額定功率因數(shù)——電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載時(shí)，定子邊的功率因數(shù)。(4)額定頻率——我國(guó)規(guī)定工業(yè)用電的頻率是50Hz。第一節(jié)異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與工作原理電動(dòng)機(jī)的額定輸出轉(zhuǎn)矩可以根據(jù)額定功率和額定轉(zhuǎn)速計(jì)算其中，功率的單位是W，轉(zhuǎn)矩的單位是N·m

。對(duì)于三相異步電動(dòng)機(jī)，額定功率式中，ηN為額定運(yùn)行時(shí)的效率。第一節(jié)異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與工作原理第一節(jié)異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與工作原理例7.1

一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)的額定功率，額定電壓，額定功率因數(shù)，額定效率額定轉(zhuǎn)速，計(jì)算額定電流和額定輸出轉(zhuǎn)矩。，解:額定電流第一節(jié)異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與工作原理額定輸出轉(zhuǎn)矩四．異步電動(dòng)機(jī)的工作原理用轉(zhuǎn)速為n的旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)等效圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，假設(shè)旋轉(zhuǎn)方向如圖7.6所示。圖7.6異步電動(dòng)機(jī)工作原理第一節(jié)異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與工作原理第一節(jié)異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與工作原理轉(zhuǎn)子靜止時(shí)：相對(duì)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)電流產(chǎn)生電磁力電磁轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)子開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)圖7.6異步電動(dòng)機(jī)工作原理第一節(jié)異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與工作原理圖7.6異步電動(dòng)機(jī)工作原理相對(duì)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)電流產(chǎn)生電磁力電磁轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)力矩平衡轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)后：第二節(jié)轉(zhuǎn)子繞組開(kāi)路的三相異步電動(dòng)機(jī)假設(shè)電動(dòng)機(jī)的定、轉(zhuǎn)子三相繞組的聯(lián)接方式，均是Y接。定、轉(zhuǎn)子繞組軸線位置重合。定子繞組接三相對(duì)稱電源，轉(zhuǎn)子繞組開(kāi)路。圖中注明了各有關(guān)物理量的正方向。圖7.7三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)定轉(zhuǎn)子繞組聯(lián)接方式1.勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)式中，和為定子一相繞組串聯(lián)匝數(shù)和繞組系數(shù)。一．磁動(dòng)勢(shì)及主磁通第二節(jié)轉(zhuǎn)子繞組開(kāi)路的三相異步電動(dòng)機(jī)磁動(dòng)勢(shì)的轉(zhuǎn)向取決于定子電流的相序。三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組接到三相對(duì)稱的電源上時(shí)產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)，幅值為：轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)的三相異步電機(jī)，相當(dāng)于一臺(tái)二次繞組開(kāi)路的三相變壓器，定子繞組是一次繞組，轉(zhuǎn)子繞組是二次繞組，只是在磁路中多了一個(gè)定、轉(zhuǎn)子之間的氣隙。第二節(jié)轉(zhuǎn)子繞組開(kāi)路的三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組中沒(méi)有電流，不產(chǎn)生磁動(dòng)勢(shì)。作用在磁路上只有定子磁動(dòng)勢(shì)，稱為勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)，電流稱為勵(lì)磁電流。把通過(guò)氣隙同時(shí)交鏈著定、轉(zhuǎn)子繞組的磁通稱為主磁通，氣隙里每極主磁通用表示；2.主磁通把只交鏈定子繞組而不交鏈轉(zhuǎn)子繞組的磁通稱為定子繞組漏磁通，簡(jiǎn)稱定子漏磁通，用表示。所對(duì)應(yīng)的氣隙磁密是一個(gè)在氣隙中旋轉(zhuǎn)，在空間按正弦分布的磁密波。用空間向量表示為,是氣隙磁密的最大值。第二節(jié)轉(zhuǎn)子繞組開(kāi)路的三相異步電動(dòng)機(jī)氣隙里每極主磁通式中，是氣隙平均磁密；是定子的極距；是電機(jī)軸向的有效長(zhǎng)度。第二節(jié)轉(zhuǎn)子繞組開(kāi)路的三相異步電動(dòng)機(jī)二．感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)旋轉(zhuǎn)著的氣隙每極主磁通在定、轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)有效值和為：式中，和分別為轉(zhuǎn)子繞組每相串聯(lián)匝數(shù)和繞組系數(shù)。定子、轉(zhuǎn)子每相電動(dòng)勢(shì)之比稱為電壓變比，用表示，即第二節(jié)轉(zhuǎn)子繞組開(kāi)路的三相異步電動(dòng)機(jī)為了分析問(wèn)題方便，采用折合算法把轉(zhuǎn)子繞組向定子邊折合，即把原來(lái)匝數(shù)為的轉(zhuǎn)子繞組等效折合為匝數(shù)的轉(zhuǎn)子繞組，折合后轉(zhuǎn)子繞組每相感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

，有：由于定、轉(zhuǎn)子繞組軸線位置重合，在同一旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用下，產(chǎn)生的感應(yīng)電勢(shì)和具有相同相位。第二節(jié)轉(zhuǎn)子繞組開(kāi)路的三相異步電動(dòng)機(jī)三．勵(lì)磁電流由于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與定子、轉(zhuǎn)子有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，定、轉(zhuǎn)子鐵心中就會(huì)產(chǎn)生磁滯和渦流損耗，即鐵損耗。與變壓器一樣，勵(lì)磁電流領(lǐng)先主磁通一個(gè)角度，稱為鐵耗角。第二節(jié)轉(zhuǎn)子繞組開(kāi)路的三相異步電動(dòng)機(jī)圖7.8考慮鐵損耗后的相量圖四．電壓方程式定子繞組的漏磁通在定子繞組里的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，稱為定子漏電動(dòng)勢(shì)。用表示。將漏電動(dòng)勢(shì)看成是定子電流在漏電抗上的壓降。即：式中，是定子每相的漏電抗。第二節(jié)轉(zhuǎn)子繞組開(kāi)路的三相異步電動(dòng)機(jī)根據(jù)圖7.7所示的正方向

，定子繞組的電壓平衡方程式：式中，是定子一相繞組的漏阻抗。轉(zhuǎn)子回路電壓方程式為：相應(yīng)的相量圖如圖7.9所示第二節(jié)轉(zhuǎn)子繞組開(kāi)路的三相異步電動(dòng)機(jī)(7.1)

(7.2)異步電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組開(kāi)路時(shí)的電壓方程式及相量圖，與三相變壓器二次繞組開(kāi)路時(shí)的完全一樣。圖7.9考慮鐵損耗后的相量圖第二節(jié)轉(zhuǎn)子繞組開(kāi)路的三相異步電動(dòng)機(jī)五．等效電路用勵(lì)磁電流在勵(lì)磁阻抗上的壓降表示，則勵(lì)磁阻抗

勵(lì)磁電阻

勵(lì)磁電抗于是，定子電壓平衡等式為第二節(jié)轉(zhuǎn)子繞組開(kāi)路的三相異步電動(dòng)機(jī)(7.3)

(7.4)

圖7.10轉(zhuǎn)子繞組開(kāi)路時(shí)的等效電路等效電路圖第二節(jié)轉(zhuǎn)子繞組開(kāi)路的三相異步電動(dòng)機(jī)第三節(jié)轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)的三相異步電動(dòng)機(jī)一．磁動(dòng)勢(shì)與磁通異步電動(dòng)機(jī)定子繞組接額定電壓，轉(zhuǎn)子繞組短路且堵住不轉(zhuǎn)，如圖7.11所示。1.磁動(dòng)勢(shì)圖7.11轉(zhuǎn)子短路并堵轉(zhuǎn)的三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子三相對(duì)稱繞組流過(guò)三相對(duì)稱電流將產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)，其幅值為假設(shè)氣隙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，在轉(zhuǎn)子繞組里感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及產(chǎn)生電流的相序依次為，則磁動(dòng)勢(shì)也是逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)的。第三節(jié)轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)的三相異步電動(dòng)機(jī)由于轉(zhuǎn)子繞組的極對(duì)數(shù)總是設(shè)計(jì)成與定子繞組極對(duì)數(shù)相等，所以磁動(dòng)勢(shì)相對(duì)于轉(zhuǎn)子繞組的轉(zhuǎn)速為當(dāng)異步電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組短路時(shí)，定子邊電流不再是，而是。由定子電流產(chǎn)生定子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)。因此，磁動(dòng)勢(shì)與極對(duì)數(shù)相同、轉(zhuǎn)速相同、轉(zhuǎn)向相同，它們?cè)诳臻g相對(duì)靜止。第三節(jié)轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)的三相異步電動(dòng)機(jī)圖7.12轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)時(shí)的相量圖第三節(jié)轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)的三相異步電動(dòng)機(jī)圖7.12是根據(jù)上述基本方程式畫(huà)出的轉(zhuǎn)子繞組短路并堵轉(zhuǎn)的相量圖。

與相疊加合成的磁動(dòng)勢(shì)為，在氣隙中產(chǎn)生合成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。上式稱為磁動(dòng)勢(shì)平衡方程式。也可改寫(xiě)成

抵消對(duì)主磁通的影響產(chǎn)生氣隙旋轉(zhuǎn)磁密第三節(jié)轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)的三相異步電動(dòng)機(jī)2.漏磁通定子電流也要產(chǎn)生漏磁通，其漏電抗仍為，由于漏磁路是線性的，為常數(shù)。同樣，轉(zhuǎn)子繞組電流也要產(chǎn)生漏磁通，其漏電抗為

。第三節(jié)轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)的三相異步電動(dòng)機(jī)二．電壓方程式定子回路的電壓平衡方程式為轉(zhuǎn)子回路的電壓平衡方程式為即：式中，是轉(zhuǎn)子繞組的漏阻抗。第三節(jié)轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)的三相異步電動(dòng)機(jī)(7.6)

(7.7)

轉(zhuǎn)子相電流為式中，是轉(zhuǎn)子繞組回路的功率因數(shù)角。圖7.12中，磁動(dòng)勢(shì)與轉(zhuǎn)子電流同方向，滯后電動(dòng)勢(shì)的時(shí)間電角度為。第三節(jié)轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)的三相異步電動(dòng)機(jī)第三節(jié)轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)的三相異步電動(dòng)機(jī)例7.2

一臺(tái)三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)，極對(duì)數(shù)為2，額定頻50Hz，轉(zhuǎn)子每相電阻，轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)時(shí)每相的漏電抗，電壓變比。當(dāng)時(shí)，計(jì)算轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)時(shí)的轉(zhuǎn)子相電動(dòng)勢(shì)、相電流大小、頻率以及轉(zhuǎn)子功率因數(shù)。解轉(zhuǎn)子相電動(dòng)勢(shì)第三節(jié)轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)的三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子相電流轉(zhuǎn)子相電流頻率功率因數(shù)三．轉(zhuǎn)子繞組的折合與變壓器類似，要得到異步電動(dòng)機(jī)的等效電路，必須進(jìn)行轉(zhuǎn)子繞組的折合。折合的原則：是只要保持轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)的大小、相位不變。折算前后不變，則有：即第三節(jié)轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)的三相異步電動(dòng)機(jī)(7.8)

因此式中，稱為電流變比；為轉(zhuǎn)子繞組的相數(shù)。

根據(jù)定、轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)的關(guān)系第三節(jié)轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)的三相異步電動(dòng)機(jī)(7.9)

即所以從式上式可知，通過(guò)繞組折合，在異步電動(dòng)機(jī)定、轉(zhuǎn)子之間建立了等效的電路聯(lián)系。上述變換，稱為轉(zhuǎn)子繞組向定子繞組折合。第三節(jié)轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)的三相異步電動(dòng)機(jī)

(7.10)

轉(zhuǎn)子回路的電壓方程式變?yōu)檎酆锨昂筠D(zhuǎn)子漏阻抗的關(guān)系為折合后的轉(zhuǎn)子各物理量右上角加“”表示。

第三節(jié)轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)的三相異步電動(dòng)機(jī)(7.11)

折合前后漏阻抗的阻抗角不變?？梢宰C明，折合前后的功率關(guān)系也不變。因此，轉(zhuǎn)子繞組的折合是等效的，對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行沒(méi)有影響。阻抗角第三節(jié)轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)的三相異步電動(dòng)機(jī)四．基本方程式、等效電路和相量圖異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行折合后的基本方程式如下：第三節(jié)轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)的三相異步電動(dòng)機(jī)

(7.12)

根據(jù)以上基本方程式，可畫(huà)出如圖7.12所示的等效電路。圖7.12轉(zhuǎn)子繞組短路并堵轉(zhuǎn)時(shí)的等效電路第三節(jié)轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)的三相異步電動(dòng)機(jī)圖7.13是轉(zhuǎn)子繞組短路并堵轉(zhuǎn)的相量圖。圖7.13轉(zhuǎn)子繞組短路并堵轉(zhuǎn)時(shí)的相量圖第三節(jié)轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)的三相異步電動(dòng)機(jī)第三節(jié)轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)的三相異步電動(dòng)機(jī)例7.3

一臺(tái)繞線式三相異步電動(dòng)機(jī)，當(dāng)定子加額定電壓而轉(zhuǎn)子開(kāi)路時(shí)，轉(zhuǎn)子繞組線電壓為200V

，轉(zhuǎn)子繞組為Y

接，不轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)子每相漏阻抗為0.04+j0.15Ω，設(shè)定子每相漏阻抗。計(jì)算：(1)定子加額定電壓，轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)子的相電流；(2)當(dāng)在轉(zhuǎn)子回路串入三相對(duì)稱電阻，每相阻值為0.35Ω，轉(zhuǎn)子每相電流。

第三節(jié)轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)的三相異步電動(dòng)機(jī)解

由于異步電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁阻抗比漏阻抗大得多，可以認(rèn)為勵(lì)磁阻抗支路開(kāi)路。等效電路如圖下所示。（1）轉(zhuǎn)子開(kāi)路時(shí)每相電動(dòng)勢(shì)為的有效值第三節(jié)轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)的三相異步電動(dòng)機(jī)定子每相額定電壓的折合值近似為(2)轉(zhuǎn)子電流第三節(jié)轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)的三相異步電動(dòng)機(jī)一．轉(zhuǎn)差率同步轉(zhuǎn)速和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n之差與同步轉(zhuǎn)速的比值稱為轉(zhuǎn)差率(轉(zhuǎn)差或者滑差)，用s表示。當(dāng)轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)時(shí)，時(shí)，；當(dāng)轉(zhuǎn)子達(dá)到同步轉(zhuǎn)速時(shí)，，；當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速高于同步轉(zhuǎn)速時(shí)，，。s的大小反映了電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。第四節(jié)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的三相異步電動(dòng)機(jī)

(7.13)

二．轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)轉(zhuǎn)子繞組中電動(dòng)勢(shì)和電流的頻率為轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為式中，是轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)子繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。

第四節(jié)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的三相異步電動(dòng)機(jī)

(7.14)(7.15)

轉(zhuǎn)子回路的電壓平衡方程式為式中，是轉(zhuǎn)速為n時(shí)，轉(zhuǎn)子的相電流；是轉(zhuǎn)速為n時(shí)，轉(zhuǎn)子繞組一相的漏電抗；是轉(zhuǎn)子一相繞組的電阻。第四節(jié)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的三相異步電動(dòng)機(jī)上式說(shuō)明了當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子每相感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與轉(zhuǎn)差率s成正比。(7.16)

可見(jiàn)，當(dāng)轉(zhuǎn)子以不同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子的漏電抗是變化的，它與轉(zhuǎn)差率s成正比。正常運(yùn)行的異步電動(dòng)機(jī)，。第四節(jié)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子漏抗是對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)子頻率時(shí)的漏電抗。它與轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)子漏電抗的關(guān)系為第四節(jié)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的三相異步電動(dòng)機(jī)三．定、轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)1.定子磁動(dòng)勢(shì)定子繞組電流產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)為。假設(shè)它相對(duì)于定子繞組以同步轉(zhuǎn)速逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。2.轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)轉(zhuǎn)子電流的頻率為，旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)相對(duì)于轉(zhuǎn)子繞組的轉(zhuǎn)速為第四節(jié)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向也是逆時(shí)針?lè)较颉?/p>

3.合成磁動(dòng)勢(shì)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)相對(duì)于定子繞組的轉(zhuǎn)速為：定子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)相對(duì)于定子的轉(zhuǎn)速相同，轉(zhuǎn)向一致，二者相對(duì)靜止，可以進(jìn)行合成。第四節(jié)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的三相異步電動(dòng)機(jī)合成的總磁動(dòng)勢(shì)為第四節(jié)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的三相異步電動(dòng)機(jī)例7.4

一臺(tái)三相異步電機(jī)，定子繞組接三相對(duì)稱電源，頻率為，在額定轉(zhuǎn)速下運(yùn)行。則：(1)電動(dòng)機(jī)的極對(duì)數(shù)p是多少？(2)額定轉(zhuǎn)差率是多少？(3)額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子電流頻率是多少？(4)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相對(duì)于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速是多少？第四節(jié)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的三相異步電動(dòng)機(jī)解電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速，由于異步電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)差率較小，那么氣隙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步轉(zhuǎn)速。(2)第四節(jié)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的三相異步電動(dòng)機(jī)(3)

(4)第四節(jié)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的三相異步電動(dòng)機(jī)例7.5

一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，在額定轉(zhuǎn)速下運(yùn)行，r/min，電源頻率Hz，計(jì)算：(1)定子電流產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)以什么速度切割定子？以什么速度切割轉(zhuǎn)子？(2)由轉(zhuǎn)子電流產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)以什么速度切割定子？又以什么速度切割轉(zhuǎn)子？第四節(jié)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的三相異步電動(dòng)機(jī)解(1)

氣隙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步轉(zhuǎn)速r/min定子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)以r/min切割定子。因?yàn)檗D(zhuǎn)子以速度與定子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)同方向旋轉(zhuǎn)，故定子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)以r/min切割轉(zhuǎn)子。第四節(jié)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的三相異步電動(dòng)機(jī)(2)

異步電動(dòng)機(jī)在正常運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)速為。在氣隙中，定、轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)相對(duì)靜止，轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)以r/min轉(zhuǎn)速切割定子。轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)與轉(zhuǎn)子同轉(zhuǎn)向，故轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)以速度

r/min

切割轉(zhuǎn)子。四．轉(zhuǎn)子繞組頻率折合保證不變，用一個(gè)靜止的轉(zhuǎn)子來(lái)代替旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子。第四節(jié)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的三相異步電動(dòng)機(jī)對(duì)轉(zhuǎn)子回路的電壓方程式7.16作如下變換將上式右邊分子分母同除以s，得：

(7.17)

(7.18)

此時(shí)轉(zhuǎn)子電流頻率已與定子相同，為。為了保證不變，首先要保證第四節(jié)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的三相異步電動(dòng)機(jī)由式7.18可知，在轉(zhuǎn)子回路中串入一個(gè)的電阻，使得回路電阻變?yōu)?，再將其堵轉(zhuǎn)，這樣才能保證。與原來(lái)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子等效，不變，這種變換稱為頻率折合。其中(a)是異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子的實(shí)際電路，(b)則是轉(zhuǎn)子頻率折合后的等效電路。圖7.14轉(zhuǎn)子頻率折合前后轉(zhuǎn)子電路第四節(jié)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的三相異步電動(dòng)機(jī)（a）（b）再考慮把轉(zhuǎn)子繞組的相數(shù)、匝數(shù)以及繞組系數(shù)都折合到定子邊，轉(zhuǎn)子回路的電壓方程式則變?yōu)榈谒墓?jié)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)的幅值為根據(jù)磁動(dòng)勢(shì)平衡方程式，可得：(7.19)第四節(jié)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的三相異步電動(dòng)機(jī)例7.6一臺(tái)三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)，當(dāng)定子繞組加頻率為50Hz的額定電壓，轉(zhuǎn)子繞組開(kāi)路時(shí)轉(zhuǎn)子繞組線電壓為200V，轉(zhuǎn)子繞組為Y

接。轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)時(shí)、，電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)差率。問(wèn)這臺(tái)電動(dòng)機(jī)額定運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)轉(zhuǎn)子電流的有效值及頻率為多少？，解轉(zhuǎn)子頻率第四節(jié)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)額定運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子電流五．基本方程式、等效電路和相量圖根據(jù)前面的分析，異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)的基本方程式為第四節(jié)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的三相異步電動(dòng)機(jī)(7.20)

根據(jù)以上基本方程式，可以畫(huà)出如圖7.15的等效電路，稱為T(mén)

型等效電路。第四節(jié)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的三相異步電動(dòng)機(jī)圖7.15三相異步電動(dòng)機(jī)的T型等效電路

圖7.16是根據(jù)上述基本方程式作出的異步電動(dòng)機(jī)時(shí)間空間相量圖。圖7.16三相異步電動(dòng)機(jī)相量圖第四節(jié)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)定子磁動(dòng)勢(shì)六．鼠籠轉(zhuǎn)子第四節(jié)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的三相異步電動(dòng)機(jī)NS轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速M(fèi)相對(duì)稱電動(dòng)勢(shì)和電流三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)磁動(dòng)勢(shì)平衡方程鼠籠式轉(zhuǎn)子相數(shù)為，由于每相只有一根導(dǎo)條，繞組匝數(shù)為1/2，繞組系數(shù)為1。第四節(jié)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的三相異步電動(dòng)機(jī)鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)電磁關(guān)系與繞線式的相同，分析方法也相同，僅僅是折合系數(shù)不同。一．功率關(guān)系第五節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的功率與轉(zhuǎn)矩第五節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的功率與轉(zhuǎn)矩為電源輸入的電功率為定子銅損耗轉(zhuǎn)子鐵損耗很小，可忽略不計(jì)為定子鐵損耗

為電磁功率

為轉(zhuǎn)子繞組銅耗為總機(jī)械功率

(7.21)

(7.22)(7.23)(7.24)(7.25)(7.26)總機(jī)械功率在扣除機(jī)械損耗、附加損耗之后，才是轉(zhuǎn)軸輸出的機(jī)械功率可見(jiàn)異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，從電源輸入電功率到轉(zhuǎn)軸上輸出機(jī)械功率的完整的功率關(guān)系為第五節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的功率與轉(zhuǎn)矩根據(jù)式7.24和

7.28

可得：(7.27)(7.28)(7.29)將異步電動(dòng)機(jī)的電磁功率、機(jī)械功率和轉(zhuǎn)子回路銅損耗三者進(jìn)行比較，可得上式說(shuō)明，若電磁功率一定，轉(zhuǎn)差率s越小，轉(zhuǎn)子回路銅損耗越小，機(jī)械功率越大。第五節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的功率與轉(zhuǎn)矩(7.30)二．轉(zhuǎn)矩關(guān)系異步電機(jī)的各種功率除以轉(zhuǎn)子機(jī)械角速度就得到相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩。是通過(guò)氣隙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)由定子傳遞到轉(zhuǎn)子上的總機(jī)械功率，與之相對(duì)應(yīng)的總機(jī)械轉(zhuǎn)矩稱為電磁轉(zhuǎn)矩，即其中，機(jī)械角速度第五節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的功率與轉(zhuǎn)矩(7.31)輸出轉(zhuǎn)矩空載轉(zhuǎn)矩于是轉(zhuǎn)矩平衡方程式為電磁轉(zhuǎn)矩與電磁功率的關(guān)系如下式中，為同步角速度。第五節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的功率與轉(zhuǎn)矩(7.32)(7.33)(7.34)(7.35)第五節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的功率與轉(zhuǎn)矩例7.7一臺(tái)三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)，額定頻率50Hz，額定電壓，額定功率，額定轉(zhuǎn)速，在額定轉(zhuǎn)速下運(yùn)行時(shí)，機(jī)械摩擦損耗，忽略附加損耗。求額定運(yùn)行時(shí)：(1)額定轉(zhuǎn)差率；(2)電磁功率；(3)轉(zhuǎn)子銅耗。(4)電磁轉(zhuǎn)矩(5)輸出轉(zhuǎn)矩第五節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的功率與轉(zhuǎn)矩解(1)同步轉(zhuǎn)速。(2)由而代入上式得第五節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的功率與轉(zhuǎn)矩(3)(4)(5)三．電磁轉(zhuǎn)矩的物理表達(dá)式第五節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的功率與轉(zhuǎn)矩式中，是同步轉(zhuǎn)速；是一常數(shù)，稱為轉(zhuǎn)矩系數(shù)。從上式看出，異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩T

與氣隙每極磁通、轉(zhuǎn)子電流的有功分量成正比，與直流電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩公式的形式完全相同。第五節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的功率與轉(zhuǎn)矩第六節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)子電流的關(guān)系為異步電機(jī)中，由于勵(lì)磁阻抗比定、轉(zhuǎn)子漏阻抗大得多，T型等效電路中勵(lì)磁阻抗這一支路可以視為開(kāi)路，故代入到上述電磁轉(zhuǎn)矩公式中，可得這就是機(jī)械特性的表達(dá)式，也稱為電磁轉(zhuǎn)矩的參數(shù)表達(dá)式。第六節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性

(7.36)

一．固有機(jī)械特性三相異步電動(dòng)機(jī)定子電壓和頻率均為額定值，定、轉(zhuǎn)子回路不串入任何電路元件條件下的機(jī)械特性稱為固有機(jī)械特性，特性曲線如圖7.17所示。圖7.17三相異步電動(dòng)機(jī)固有機(jī)械特性第六節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性從圖中可以看出，固有機(jī)械特性具有以下特點(diǎn)：(1)特性曲線與縱軸的交點(diǎn)，，，為理想空載運(yùn)行點(diǎn)，此時(shí)，。(2)特性曲線與橫軸的交點(diǎn)，，，為起動(dòng)點(diǎn)，。(3)當(dāng)，即，特性在第一象限，電磁轉(zhuǎn)矩T和轉(zhuǎn)速n都為正，同方向，電機(jī)工作在電動(dòng)機(jī)狀態(tài)。第六節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性(4)當(dāng)，，特性在第二象限，電磁轉(zhuǎn)矩為負(fù)值，T

與n

反方向，是制動(dòng)性轉(zhuǎn)矩，電磁功率也是負(fù)值，電機(jī)工作在是發(fā)電狀態(tài)。(5)

當(dāng)，，特性在第四象限，T>0

，T與n

反方向，電機(jī)工作在制動(dòng)狀態(tài)。第六節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性1．最大電磁轉(zhuǎn)矩由圖7.17可知，在機(jī)械特性上電磁轉(zhuǎn)矩具有最大值。對(duì)式7.36求導(dǎo)，并令求得最大轉(zhuǎn)矩對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)差率，稱為臨界轉(zhuǎn)差率第六節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性(7.37)

式中“+”號(hào)適用于電動(dòng)機(jī)狀態(tài)；“”號(hào)適用于發(fā)電機(jī)狀態(tài)。最大電磁轉(zhuǎn)矩通常，，可以忽略。因此第六節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性(7.38)(7.39)(7.40)由以上二式可知，最大電磁轉(zhuǎn)矩有以下特點(diǎn)：(1)在給定頻率下，與成正比，與漏電抗成反比；(2)最大電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)子電阻無(wú)關(guān)，但產(chǎn)生最大電磁轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)差率與成正比，故當(dāng)轉(zhuǎn)子回路電阻增加，如繞線式異步電機(jī)轉(zhuǎn)子串入附加電阻時(shí)，雖然不變，但增大。第六節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性最大電磁轉(zhuǎn)矩與額定電磁轉(zhuǎn)矩的比值即最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)，又稱過(guò)載能力，用表示為過(guò)載能力是異步電動(dòng)機(jī)重要的性能指標(biāo)之一。對(duì)于一般異步電動(dòng)機(jī)，。最大轉(zhuǎn)矩越大，其短時(shí)過(guò)載能力越強(qiáng)。第六節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性2．起動(dòng)轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)（、）的電磁轉(zhuǎn)矩稱為起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。將s=1

代入簡(jiǎn)化的臨界轉(zhuǎn)差率公式中，得到起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。從上式中可知，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩與電壓平方成正比，漏電抗越大，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩越小。

第六節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性(7.41)對(duì)于繞線式異步電動(dòng)機(jī)，若要求起動(dòng)時(shí)電磁轉(zhuǎn)矩達(dá)到最大，可在轉(zhuǎn)子回路串電阻并令簡(jiǎn)化的臨界轉(zhuǎn)差率式中可得：即：當(dāng)轉(zhuǎn)子回路串電阻，且滿足式7.42時(shí)，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩等于最大電磁轉(zhuǎn)矩。，第六節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性(7.42)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩的比值稱為起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)，用表示。有電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，大于(1.1~1.2)倍的負(fù)載轉(zhuǎn)矩就可順利起動(dòng)。一般異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)。第六節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性第六節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性例7.8一臺(tái)三相四極鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)，定子繞組Y

接，額定電壓，額定轉(zhuǎn)速，電源頻率，定子電阻，定子漏電抗轉(zhuǎn)子電阻折合值，轉(zhuǎn)子漏電抗折合值計(jì)算：，。(1)額定電磁轉(zhuǎn)矩；(2)最大電磁轉(zhuǎn)矩及過(guò)載能力；(3)臨界轉(zhuǎn)差率；(4)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩及起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)。第六節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性解旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)差率定子繞組額定相電壓第六節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性（1）額定轉(zhuǎn)矩第六節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性（2）最大轉(zhuǎn)矩過(guò)載倍數(shù)第六節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性(3)臨界轉(zhuǎn)差率(4)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩第六節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)二．人為機(jī)械特性1．降低定子電壓的人為機(jī)械特性圖7.18改變定子電壓U1的機(jī)械特性第六節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性(1)異步電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速與電壓無(wú)關(guān)。即不同電壓的人為機(jī)械特性，均通過(guò)理想空載點(diǎn)。保持其它量不變，只降低定子電壓的大小，這種情況下的機(jī)械特性具有以下特點(diǎn)：(2)電磁轉(zhuǎn)矩T與成正比，因此，最大轉(zhuǎn)矩以及起動(dòng)轉(zhuǎn)矩都要隨的降低而按平方規(guī)律減小。至于臨界轉(zhuǎn)差率只取決于電機(jī)本身的阻抗而與電壓無(wú)關(guān)，因此保持不變。第六節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性2.定子回路串聯(lián)三相對(duì)稱電阻的人為機(jī)械特性保持其它量不變，僅改變異步電機(jī)定子回路電阻，例如串入三相對(duì)稱電阻R

。這種情況下的機(jī)械特性具有以下特點(diǎn)：（1）定子回路串入電阻，不影響同步轉(zhuǎn)速，即串入不同電阻的人為機(jī)械特性，均通過(guò)理想空載點(diǎn)。（2）最大電磁轉(zhuǎn)矩，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和臨界轉(zhuǎn)差率都隨著定子回路電阻值增大而減小。第六節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性3.定子回路串接三相對(duì)稱電抗的人為機(jī)械特性（1）定子回路串入電抗，不影響同步轉(zhuǎn)速，即串入不同電抗的人為機(jī)械特性，均通過(guò)理想空載點(diǎn)。（2）最大電磁轉(zhuǎn)矩，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和臨界轉(zhuǎn)差率都隨著定子回路電抗值增大而減小。定子回路串入三相對(duì)稱電抗的人為機(jī)械特性與串電阻的相似。但串入的電抗不消耗有功功率。第六節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性圖7.19定子串三相對(duì)稱電阻的機(jī)械特性第六節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性4．轉(zhuǎn)子回路串入三相對(duì)稱電阻的人為機(jī)械特性圖7.20轉(zhuǎn)子回路串三相對(duì)稱電阻的機(jī)械特性第六節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性繞線式三相異步電動(dòng)機(jī)通過(guò)滑環(huán)，把三相對(duì)稱電阻串入轉(zhuǎn)子回路后三相再短路。這種情況下的機(jī)械特性具有以下特點(diǎn)：（1）轉(zhuǎn)子回路串入電阻，不影響同步轉(zhuǎn)速，即串入不同電阻的人為機(jī)械特性，均通過(guò)理想空載點(diǎn)。（2）最大電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)子每相電阻值無(wú)關(guān)，即轉(zhuǎn)子串入電阻后，不變。第六節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性（3）臨界轉(zhuǎn)差率，隨著轉(zhuǎn)子串入電阻的阻值增大，臨界轉(zhuǎn)差率也增加。（4）當(dāng)轉(zhuǎn)子回路串入適當(dāng)?shù)碾娮?，可使此時(shí)即起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為最大電磁轉(zhuǎn)矩。第六節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性三．機(jī)械特性的實(shí)用公式由式7.39得將式7.43代入式7.40，得第六節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性(7.43)(7.44)將式7.43代入式7.36

，并忽略，得根據(jù)以上兩式，得到實(shí)用表達(dá)式為這就是三相異步電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性的實(shí)用公式。第六節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性(7.45)(7.46)第六節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性例7.9一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，額定功率，額定電壓220/380V，額定轉(zhuǎn)速，過(guò)載倍數(shù)(能力)求其轉(zhuǎn)矩的實(shí)用公式。。解額定轉(zhuǎn)矩第六節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性最大轉(zhuǎn)矩同步轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)差率第六節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性將額定工作點(diǎn)的和，代入式(7.46)得到解得(7.47)式(7.47)非常有用，可作為公式直接使用。第六節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性臨界轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)矩實(shí)用公式為第七節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的工作特性異步電動(dòng)機(jī)的工作特性是指在額定電壓、額定頻率下異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n

、效率、功率因數(shù)、電磁轉(zhuǎn)矩T、定子電流