1、第8章 交流電動機,8.1 三相異步電動機的結(jié)構(gòu)與工作原理 8.2 三相異步電動機的機械特性 8.3 三相異步電動機的使用,交流電動機,電動機,直流電動機,他勵、異勵、串勵、復(fù)勵,電動機的分類,8.1 三相異步電動機的結(jié)構(gòu)與工作原理,e方向用 右手定則 確定,f方向用 左手定則 確定,磁場旋轉(zhuǎn),磁極旋轉(zhuǎn),導(dǎo)線切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,導(dǎo)線長,切割速度,（右手定則）,2. 線圈比磁場轉(zhuǎn)得慢,三相異步機的結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)子：在旋轉(zhuǎn)磁場作用下， 產(chǎn)生感應(yīng)電動勢或 電流。,三相定子繞組：產(chǎn)生旋轉(zhuǎn) 磁場。,旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生,A,Y,C,B,Z,異步機中,旋轉(zhuǎn)磁場代替了旋轉(zhuǎn)磁極,()電流出,()電流入,X,合成磁場
2、方向： 向下,同理分析，可得 其它電流角度下 的磁場方向：,旋轉(zhuǎn)方向：取決于三相電流的相序。,改變電機的旋轉(zhuǎn)方向：換接其中兩相。,旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向,旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速大小,一個電流周期，旋轉(zhuǎn)磁場在空間轉(zhuǎn)過360,電流頻率為 f Hz，則磁場1/f秒旋轉(zhuǎn)1圈，每秒旋轉(zhuǎn)f圈。每分鐘旋轉(zhuǎn)：,n1稱為同步轉(zhuǎn)速,極對數(shù)（P）的概念,極對數(shù)（P）的改變,將每相繞組分成兩段，按右下圖放入定子槽內(nèi)。形 成的磁場則是兩對磁極。,極對數(shù),極對數(shù)和轉(zhuǎn)速的關(guān)系,三相異步電動機的同步轉(zhuǎn)速,極對數(shù),每個電流周期 磁場轉(zhuǎn)過的空間角度,同步轉(zhuǎn)速,電動機轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)磁場同步轉(zhuǎn)速的關(guān)系,電動機轉(zhuǎn)速（額定轉(zhuǎn)速）:,提示：如果,轉(zhuǎn)差率
3、的概念：,異步電機運行中:,轉(zhuǎn)差率為旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速和電動機轉(zhuǎn)速之差。即：,轉(zhuǎn)子感生電流的頻率：,例1：三相異步電動機 p=3，電源f1=50Hz，電機額定 轉(zhuǎn)速n=960r/min。 求：轉(zhuǎn)差率s，轉(zhuǎn)子電動勢的頻率f2,同步轉(zhuǎn)速：,轉(zhuǎn)差率：,一、三相異步電動機的“電磁”關(guān)系,8.2 三相異步電動機的機械特性,定子電路,：主磁通產(chǎn) 生的感應(yīng)電動勢。,轉(zhuǎn)子電路,設(shè)：,則：,定子邊：,取決于轉(zhuǎn)子和旋轉(zhuǎn)磁場的相對速度,同理可得：,轉(zhuǎn)子功率因數(shù),例2：三相異步電動機，p=2，n=1440 r/min，轉(zhuǎn)子R2=0.02，X20=0.08 ， E20=20V， f1= 50Hz。,啟動時I2（st）,
4、額定轉(zhuǎn)速下的I2（N）,s=1,電磁轉(zhuǎn)矩 T：轉(zhuǎn)子中各載流導(dǎo)體在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下, 受到電磁力所形成的轉(zhuǎn)距之總和。,常數(shù),每極磁通,轉(zhuǎn)子電流,轉(zhuǎn)子電路的,轉(zhuǎn)矩公式的推導(dǎo),（牛頓米）,得到轉(zhuǎn)矩公式,二、 三相電動機的機械特性,根據(jù)轉(zhuǎn)矩公式,得特性曲線：,啟動時n=0,最大轉(zhuǎn)速n=n1時,三個重要轉(zhuǎn)矩,n1,T,n,（牛頓米）,如果 電機將會 因帶不動負(fù)載而停轉(zhuǎn)。,求解,過載系數(shù)：,三相異步機,n1,T,n,機械特性曲線,啟動：,TstTL (負(fù)載轉(zhuǎn)矩)，電機啟動,轉(zhuǎn)速n，轉(zhuǎn)矩T ,c,c點：轉(zhuǎn)矩達(dá)最大Tm ，轉(zhuǎn)速n繼續(xù)，T，沿cb走,b,b點：T=TL，轉(zhuǎn)速n不再上升，穩(wěn)定運行,若TL ，暫時T
5、 TL,n s I2 T n ,電動機的自適應(yīng)負(fù)載能力,電動機的電磁轉(zhuǎn)矩可以隨負(fù) 載的變化而自動調(diào)整，這種 能力稱為自適應(yīng)負(fù)載能力。,s=0,s=1,例3（7-7）：三相異步電動機，額定功率PN=10kW， 額定轉(zhuǎn)速nN=1450r/min，啟動能力Tst/TN=1.2，過載 系數(shù)=1.8。,（牛頓米）,（1）額定轉(zhuǎn)矩TN,（2）啟動轉(zhuǎn)矩Tst,（3）最大轉(zhuǎn)矩Tm,#（4）用Y 方法起動時的Tst,機械特性和電路參數(shù)的關(guān)系,和電壓的關(guān)系,結(jié)論：,和轉(zhuǎn)子電阻的關(guān)系,機械特性的軟硬,硬特性：負(fù)載變化時，轉(zhuǎn)速變化不大，運行特性好。 軟特性：負(fù)載增加轉(zhuǎn)速下降較快，但起動轉(zhuǎn)矩大，起 動特性好。 ,一、三
6、相異步機銘牌與技術(shù)數(shù)據(jù),1. 型號 Y 132M4,轉(zhuǎn)差率,8.3 三相異步電動機的使用,3. 聯(lián)接方式 ： Y/ 接法,4. 額定電壓：定子繞組在指定接法下應(yīng)加的線電壓.,說明：一般規(guī)定電動機的運行電壓不能高于或低于額定值的 5 。,例：380/220 Y/是指：線電壓為380V時采用Y接法； 當(dāng)線電壓為220V時采用接法。,5. 額定電流：定子繞組在指定接法下的線電流。,如：,表示三角接法下，電機的線電流為11.2A，相電流為6.48A；星形接法時線、相電流均為6.48A。,6. 額定功率： 額定功率指電機在額定運行時軸上輸出的功率 （ ），不等于從電源吸收的功率（ ）。兩者的 關(guān)系為：,
7、其中,額定負(fù)載時一般為0.7 0.9 ， 空載時功率因數(shù)很低約為0.2 0.3。額定負(fù)載時，功率因數(shù)最大。,注意：實用中應(yīng)選擇合適容量的電機，防止“大馬” 拉“小車”的現(xiàn)象。,7. 功率因數(shù)(cos1)：,P2,PN,cos1,二、 三相異步機的起動,三相異步機的起動方法：,（1） 直接起動。二三十千瓦以下的異步電動機一般 采用直接起動。,（3）轉(zhuǎn)子串電阻起動。,Y 起動：,設(shè)：電機每相阻抗為,例4:三相異步電動機，電源電壓 =380V，三相定子 繞組接法運行，額定電流IN=20A，啟動電流Ist/IN=7， 求： （1）接法時的啟動電流Ist （2）若啟動時改為Y接法，求 Ist Y,（1）Ist =7 IN =720=140A,解：,（2）,Ist Y = Ist /3=140/3=47A,方法：和電源相接的任意兩相互換，就可實現(xiàn)反轉(zhuǎn)。,三、三相異步電動機的正、反轉(zhuǎn),制動方法： 1. 抱閘：加機械抱閘,四、 三相異步電動機的制動,3. 能耗制動,4.發(fā)電反饋制動,2. 反接制動： 停車時，將電動機接
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