電機拖動重點整理歸納

1、第二章一、負載的轉(zhuǎn)矩特性：負載的轉(zhuǎn)矩特性是指生產(chǎn)機械工作機構(gòu)的負載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速之間的關系即：n=f(TL)_恒轉(zhuǎn)矩負載特性恒轉(zhuǎn)矩負載是指負載轉(zhuǎn)矩為常數(shù)，其大小與轉(zhuǎn)速n無關,恒轉(zhuǎn)矩負載分反抗性恒轉(zhuǎn)矩負載和位能性恒轉(zhuǎn)矩負載。反抗性恒轉(zhuǎn)矩負載特性:恒值負載轉(zhuǎn)矩Tf總是與轉(zhuǎn)速nf的方向相反，即作用方向是阻礙運動的方向。當正轉(zhuǎn)時nf為正， Tf與nf方向相反，應為正，即在第一象限,當反轉(zhuǎn)時nf為負， Tf與nf方向相反，應為負，即在第三象限；當轉(zhuǎn)速nf=0時外加轉(zhuǎn)矩不足以使系統(tǒng)運動。位能性恒轉(zhuǎn)矩負載特性 特點:Tf的方向與nf的方向無關。 Tf具有固定不變的方向。例如：起重機的提升機構(gòu)，不論是提升重物還是

2、下放重物，重力的作用總是方向朝下的，即重力產(chǎn)生的負載轉(zhuǎn)矩方向固定。當nf>0時， Tf>0，是阻礙運動的制動性轉(zhuǎn)矩;當nf < 0時， Tf>0，是幫助運動的拖動性轉(zhuǎn)矩。故轉(zhuǎn)矩特性在第一和第四象限。恒功率負載轉(zhuǎn)矩特性特點：當轉(zhuǎn)速n變化時，負載功率基本不變。電力拖動系統(tǒng)的穩(wěn)定運行的必要條件：動轉(zhuǎn)矩為零，即 n不變，T=TL第三章直流電機的用途：把機械能轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娔艿碾姍C為直流發(fā)電機；把直流電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的電機是直流發(fā)電機。直流發(fā)電機用來作為直流電動機和交流發(fā)電機的勵磁直流電源。直流電動機的工作原理：線圈不由原動機拖動；電刷接直流電源；直流電源通過靜止的電刷與隨電樞轉(zhuǎn)動

3、的換向器的滑動接觸把直流電源轉(zhuǎn)換成電樞中的交流電，保證電樞轉(zhuǎn)矩的方向不變，電樞保持逆時針旋轉(zhuǎn)。直流發(fā)電機的工作原理:用兩個相對放置的導電片(換向片)代替交流發(fā)電機的兩個滑環(huán)，電刷接觸的換向片始終是相同一側(cè)的線圈邊，所以N極一側(cè)的電刷得到的電壓始終是（+），S極一側(cè)的電刷得到的電壓始終是（-） 。直流電機的可逆性：一臺直流電機原則上既可以作為電動機運行，也可以作為發(fā)電機運行，只是外界條件不同而已。如果用原動機拖動電樞恒速旋轉(zhuǎn)，就可以從電刷端引出直流電動勢而作為直流電源對負載供電；如果在電刷端外加直流電壓，則電動機就可以帶動軸上的機械負載旋轉(zhuǎn)，從而把電能轉(zhuǎn)變成機械能。這種同一臺電機能作電動機或作發(fā)

4、電機運行的原理，在電機理論中稱為可逆原理。主要結(jié)構(gòu)： 直流電機由定子、轉(zhuǎn)子兩大部分構(gòu)成。定子的作用是產(chǎn)生主磁場和在機械上支撐電機，它主要由主磁極、機座、電刷、端蓋和軸承組成。主極的用是在定轉(zhuǎn)子之間的氣隙中建立磁場,使電樞繞組在此磁場的作用下感應電動勢和產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。 大多數(shù)直流電機的主磁極都是由直流電流來勵磁的，主磁極上還裝有勵磁線圈。只有小直流電機的主磁極才用永磁磁鐵，這叫永磁直流電機.電刷裝置:電刷的作用是把轉(zhuǎn)動的電樞繞組與靜止的外電路相連接，并與換向器相配合，起到整流或逆變器的作用。換向極：換向極又稱附加極或間極,其作用是用以改善換向。換向極裝在相鄰兩主極之間，它也是由鐵心和繞組構(gòu)成。直

5、流電機轉(zhuǎn)子部分：電樞鐵心、電樞繞組、換向器、風扇、轉(zhuǎn)軸和軸承等單疊繞組1)每個極下的元件組成一條支路,并聯(lián)支路對數(shù)a等于極對數(shù)p:a=p2)正負電刷間感應電動勢最大，被電刷短路的元件里感應的電動勢最小。3）電刷桿數(shù)等于極數(shù)。電樞電動勢（公式）：電樞電動勢是指直流電機正、負電刷之間感應的電動勢，也是電樞繞組每個支路里的感應電動勢。電磁轉(zhuǎn)矩（公式）P47內(nèi)容（勵磁磁通勢和電樞反應磁通勢）=直流發(fā)電機:電樞電動勢輸出電動勢(與電樞電流同方向)電磁轉(zhuǎn)矩制動(與轉(zhuǎn)速方向相反)直流電動機:電樞電動勢反電動勢(與電樞電流反方向）電磁轉(zhuǎn)矩拖動(與轉(zhuǎn)速方向相同)。PM（電磁功率）既是機械性質(zhì)又是電性質(zhì)的功率，反

6、映了機械能轉(zhuǎn)換成電能的實質(zhì).他勵直流電動機的機械特性是指電動機加上一定的電壓U和一定的勵磁電流If ，并在電樞回路中串入電阻R，電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速之間的關系，他勵直流電動機固有機械特性是一條斜直線，跨越三個象限，特性較硬。機械特性只表征電動機電磁轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速之間的函數(shù)關系，是電動機本身的能力，至于電動機具體運行狀態(tài)，還要看拖動什么樣的負載。固有機械特性是電動機最重要的特性，在此基礎上，很容易得到電動機的人為機械特性。人為機械特性：1.電樞回路串電阻的人為機械特性：n0不變，R增大，n增大，特性變軟，一組放射形直線2.改變電樞電壓的人為機械特性：1）斜率不變，各條特性互相平行，T 一定時，n不變， ；

7、2）n0與U成正比。3. 減小氣隙磁通量的人為機械特性：越小，n0越高，越大，機械特性變軟，T一定時，n也變大。 第四章除微型電機外，一般直流電動機不允許直接啟動。起動條件：滿磁通起動；IS(22.5)IN；TS(1.11.2)TN 啟動方式：1電樞回路串電阻啟動；啟動電流為is=un/(ra+r)負載轉(zhuǎn)矩TL已知，根據(jù)啟動條件的要求確定R的大小目標: (并且)保證電磁轉(zhuǎn)矩持續(xù)較大及電流持續(xù)較小；電樞回路串電阻起動：一般采用多級電阻分級起動，起動過程中起動電阻逐步切除。2降電壓啟動。 降低電源電壓U，啟動電流為is=u/ra，負載轉(zhuǎn)矩TL已知，根據(jù)啟動條件要求，可以確定U的大??；逐漸升高電壓U

8、，直至最后升高到UN（為了保持啟動過程中電磁轉(zhuǎn)矩一直較大及電樞電流一直較小）4.2他勵直流電動機的調(diào)速：調(diào)速的性能指標是決定電動機選擇哪一種調(diào)速方法的依據(jù)，主要的性能指標有四個方面：調(diào)速方式、調(diào)速范圍與靜差率、調(diào)速的平滑性、調(diào)速的經(jīng)濟性。改變傳動機構(gòu)的傳動比改變工作機構(gòu)的速度，稱為機械調(diào)速。人為改變電動機的參數(shù)（如電壓、勵磁電流或電樞回路電阻），使同一負載得到不同轉(zhuǎn)速，稱為電氣調(diào)速。直流電動機的調(diào)速方法：（1）電樞串電阻調(diào)速只能在額定轉(zhuǎn)速（基速）以下調(diào)速，一般稱為由基速向下調(diào)速。特點： 機械特性變軟，受負載波動影響大； 在空載或輕載時，調(diào)速范圍小 有級調(diào)速； 損耗大，電動機效率低它應用于對調(diào)速

9、性能要求不高的場合（2）降低電源電壓調(diào)速 特點： 基速向下調(diào)速； 機械特性的硬度不變，速度穩(wěn)定性好； 可實現(xiàn)無級調(diào)速； 損耗小，電動機效率高。（3）弱磁調(diào)速（基速向上調(diào)）特點：a基速向上調(diào)速 b 可實現(xiàn)無級調(diào)速；c 損耗小，電動機效率高。通常與降低電源電壓調(diào)速配合使用，可以得到較寬的調(diào)速范圍，能較好地滿足生產(chǎn)機械的要求。-優(yōu)點：在功率較小的勵磁電路中進行調(diào)節(jié)，控制方便，能量損耗小，調(diào)速的平滑性較高。缺由于電動機nmax不可能太高，主要受電動機機械強度及換向的限制。另外，電機體積及耗材增多，不經(jīng)濟 電動機允許輸出轉(zhuǎn)矩不變的調(diào)速方法稱恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。電樞串電阻調(diào)速和降低電源電壓調(diào)速都屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，在

10、保持電樞電流接近或等于額定值條件下，調(diào)速過程中電動機允許輸出功率不變的調(diào)速方法稱為恒功率調(diào)速。弱磁調(diào)速屬于恒功率調(diào)速。最好的配合方式為：恒功率負載，采用恒功率的調(diào)速方法(弱磁調(diào)速)；恒轉(zhuǎn)矩負載，采用恒轉(zhuǎn)矩的調(diào)速方法(變電壓或變串入電阻調(diào)速)。這樣匹配，使電機在整個調(diào)速范圍內(nèi)容量能充分利用，且 Ia=IN 不變，電動機的調(diào)速轉(zhuǎn)矩與負載一致時，電機容量能充分利用。調(diào)速范圍是指電動機在額定負載轉(zhuǎn)矩 調(diào)速時，其最高轉(zhuǎn)速與最低轉(zhuǎn)速之比，靜差率 或稱轉(zhuǎn)速變化率，是指電動機由理想空載到額定負載時轉(zhuǎn)速的變化率。注意：靜差率越小，轉(zhuǎn)速的相對穩(wěn)定性越好，負載波動時，轉(zhuǎn)速變化也越小。(1) n0一定，硬度越大，靜差

11、率越小，穩(wěn)定性越好；（2）硬度一定，n0越大，靜差率越小。調(diào)速的平滑性a無級調(diào)速的平滑性最好；b有級調(diào)速的平滑性用平滑系數(shù)表示：相臨兩極轉(zhuǎn)速中，高一級轉(zhuǎn)速與低一級轉(zhuǎn)速之比。調(diào)速的經(jīng)濟性主要考慮調(diào)速設備的初投資、調(diào)速時電能的損耗、運行時的維修費用4.3 他勵直流電動機的 電動與制動運行他勵直流電動機 拖動各種類型的負載運行時，若改變其電源電壓、磁通及電樞回路所串電阻，工作點 就會分布在四個象限 之內(nèi)。在 n-T 二維坐標系中，若 T 與 n 同方向（同正同負），則電動機運行在電動狀態(tài)。若 T與 n反方向，則電動機運行在制動狀態(tài)。電動運行：當電機運行在第和第 象限時，電機分別工作在 正向和反向電動

12、運行狀態(tài)。當電機運行在第和第象限時，電機處于制動運行狀態(tài)。在電動運行狀態(tài)時，電機的電磁轉(zhuǎn)距是拖動性轉(zhuǎn)矩，而負載轉(zhuǎn)矩為制動轉(zhuǎn)矩。 能耗制動：倒拉反轉(zhuǎn)和反接制動回饋制動 功率流向負載機械能電樞繞組電能電樞回路總電阻熱能反接制動1電樞電壓反向的反接制動迅速停機回饋制動(發(fā)電狀態(tài))特點：n>n0，因而 E>Ua，電機處于發(fā)電狀態(tài),降低電源電壓調(diào)速：增強磁通調(diào)速第六章6.2.1電樞繞組:三相單層集中整距繞組：每一相只有一個整距線圈，定子上每個槽里只有一個線圈邊。這種繞組除了感應電動勢的波形不理想外，電樞表面的空間也沒有充分利用，不如采用分布繞組好 三相單層分布繞組：基波電動勢星形相量圖 最多

13、可以并聯(lián)的支路有p個當電機每相的總線圈數(shù)一定時，如用一路串聯(lián)，則每相基波電動勢要比并聯(lián)時大，而電流比并聯(lián)時的總電流小6.2.2 三相雙層繞組是指定子上每個槽里能放兩個圈邊，每個圈邊為一層。一個線圈有兩個圈邊，電機線圈的總數(shù)等于定子的槽總數(shù)。雙層繞組的優(yōu)點是線圈能夠任意短距，對改善電動勢波形有好處 6.2.3 繞組的諧波電動勢-實際的電機氣隙里磁密的分布不完全都是基波，尚有諧波，如三次、五次、七次等奇數(shù)次諧波。所謂三次、五次、七次諧波磁密，即在一對磁極極距中有三、五、七個波長的正弦形磁密波。這些諧波也要在各槽里的導體中感應出各次諧波電動勢。當繞組采用了短距、分布以及三相連接時，可以使各次諧波電動

14、勢大大被消弱，甚至使某次諧波電動勢為零。當然，短距、分布也能降低基波電動勢，只要設計合理，讓基波電動勢消弱的少，而大大消弱諧波電動勢就可以了。三相星接和角接，在三相線電動勢中不會有三次諧波及三的倍數(shù)次諧波電動勢出現(xiàn)。這是由于三相三次諧波以及三的倍數(shù)次諧波電動勢在時間相位上同相所造成的。 6.3磁通勢介紹： 在電機里，不管什么樣的繞組，當流過電流時，都要產(chǎn)生磁通勢。所謂磁通勢，指的是繞組里的全電流，或安培數(shù)。交流電機電樞繞組產(chǎn)生的磁通勢與直流電機相比，要復雜一些。分析磁通勢的大小及波形等問題，應從兩大方面來考慮：1繞組在定子空間所在的位置；2再考慮該繞組流過的電流，在時間上又是如何變化的。 交流

15、繞組產(chǎn)生的磁通勢，既是空間的函數(shù)，又是時間的函數(shù)。整距線圈 磁通勢從定子到轉(zhuǎn)子的方向作為正方向。線圈電流：i=根號2icoswt ,磁通勢的大小是由電流的大小決定的，當電流按正弦規(guī)律變化時，磁通勢的大小也隨之按正弦規(guī)律變化，稱為脈振波。磁通勢交變的頻率與電流的頻率一樣。最大幅值：1/2根號2INy該磁通勢的極數(shù)為一對，與電機的極數(shù)對數(shù)相等。四極電機繞組產(chǎn)生的磁通勢：該磁通勢的極數(shù)為兩對，與電機的極數(shù)對數(shù)相等2、磁通勢展開：空間矩形波可用傅氏基數(shù)展成無窮多個正弦波。因此，空間矩形分布的脈振磁通勢，可以展開成無窮多個空間正弦分布的磁通勢，每個正弦分布的磁通勢同時都隨時間正弦變化基波及其諧波磁通勢的

16、特點：1）基波及其諧波磁通勢的最大值Fyv=1/vFy1,2）基波及其諧波磁通勢的極對數(shù):基波磁通勢的極對數(shù)與電機的極對數(shù)一樣多，三次諧波的極對數(shù)是基波的三倍，五次諧波磁通勢的極對數(shù)是基波的五倍，等等。3）基波及其諧波磁通勢幅值隨時間變化的關系:當電流隨時間按余弦規(guī)律變化時，不論是基波磁通勢或諧波磁通勢，它們的幅值都是隨時間按電流的變化規(guī)律而變化，即在時間上，都為脈振波。由前面的分析，可以得到:1一個脈振波可以分解為兩個波長與諧振波完全一樣，分別朝相反方向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)波，旋轉(zhuǎn)波的幅值是原諧振波最大振幅的一半；2當脈振波振幅為最大值時，兩個旋轉(zhuǎn)波正好重疊在一起。一個在空間按余弦分布的磁通勢波，可以

17、用一個空間矢量來表示，讓矢量的長短等于該磁通勢的幅值，矢量的位置就在該磁通勢波正幅值所在的位置。6.4三相合成基波旋轉(zhuǎn)磁通勢的特點：1.幅值不變,為圓形旋轉(zhuǎn)磁通F1=3根號2NI(kdp1)/(pi*p),2)轉(zhuǎn)向：磁通勢的轉(zhuǎn)向為電流的相序，從領先相到滯后相旋轉(zhuǎn)3)轉(zhuǎn)速：旋轉(zhuǎn)磁通勢相對于定子繞組的轉(zhuǎn)速為同步轉(zhuǎn)速n=60f/p;w=pi*pn/304)瞬間位置 當某相的電流值達到最大值時，合成磁通勢正好位于該軸線處三相三次諧波磁通勢互相抵消，同理可以知道三的倍數(shù)次諧波的合成磁通勢也是零。采用分布和短距繞組可以大大的降低五次和七次諧波等高次諧波，因此三相繞組可以忽略諧波，只認為基波磁通勢是主要的。

18、（此后再提到基波磁通勢是下標的數(shù)字1都去掉）第七章 7.1 異步電機主要用作電動機，拖動各種機械負載異步電動機運行時，定子繞組接到交流電源上，轉(zhuǎn)子繞組自身短路，由于電磁感應的關系，在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生電動勢、電流，從而產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，所以，異步電機又叫感應電機三相異步電動機主要是由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成。根據(jù)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)可以分為：繞線式和鼠籠式 異步電動機的定子： (1) 定子鐵心(2) 定子繞組(3) 機座：(4) 端蓋：異步電動機的轉(zhuǎn)子：1.轉(zhuǎn)子鐵心 2.轉(zhuǎn)子繞組繞線式(轉(zhuǎn)子與定子繞組相似，為對稱三相繞組，一般星形聯(lián)結(jié)三出線端分別接到轉(zhuǎn)軸上三個滑環(huán)上，通過電刷引出電流。其特點是可以通過滑環(huán)電刷在轉(zhuǎn)子

19、回路接入附加電阻)、鼠籠式轉(zhuǎn)子 3.轉(zhuǎn)軸支撐轉(zhuǎn)子鐵心的作用 3. 氣隙：定、轉(zhuǎn)子間空氣隙按定子相數(shù)分：單相異步電動機；兩相異步電動機；三相異步電動機按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)分：繞線式異步電動機；鼠籠式異步電動機（單鼠籠異步電動機、雙鼠籠異步電動機、深槽式異步電動機）按有無換向器分：無換向器異步電動機；換向器異步電動機7.1.5 異步電動機的工作原理: 利用感應原理進行工作，因此也稱為感應電動機工作條件：1空間有旋轉(zhuǎn)的磁場 ； 2.轉(zhuǎn)子與磁場有相對運動，即nn1 ； 3.轉(zhuǎn)子導條或轉(zhuǎn)子三相繞組短路7.4 三相異步電動機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時的電磁關系1三相異步電動機正常穩(wěn)態(tài)運行時，nn1；2當產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩 T=作用于轉(zhuǎn)

20、軸上的負載轉(zhuǎn)矩 TL時，異步電動機的轉(zhuǎn)速n為某一確定值；3可以用轉(zhuǎn)差率 s 衡量 n 與 n1 之間的差距。4轉(zhuǎn)子各電量的大小均與轉(zhuǎn)差率 s 有關，因此分析三相異步電動機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時各量的大小，首先要定義轉(zhuǎn)差率。轉(zhuǎn)差率（轉(zhuǎn)差或滑差）：其大小可以反映電動機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速7.4.2定、轉(zhuǎn)子磁通勢及磁通勢關系 三相對稱電流I1產(chǎn)生的氣隙空間旋轉(zhuǎn)磁通勢F1 ：a幅值：b轉(zhuǎn)向：從領先相繞組軸線到落后相繞組軸線c轉(zhuǎn)速：相對于定子繞組的轉(zhuǎn)速為60f/pd瞬間位置：當I達正最大值時，轉(zhuǎn)子磁通勢F1應在相繞組軸線處。合成磁通勢（異步電動機正常運行時的勵磁磁通勢）a幅值：i0.b轉(zhuǎn)向：從領先相繞組軸線到落后相繞組軸線c

21、轉(zhuǎn)速：相對于定子繞組的轉(zhuǎn)速為n1,d當三相異步電動機轉(zhuǎn)子以轉(zhuǎn)速n旋轉(zhuǎn)時，定轉(zhuǎn)子磁通勢同步旋轉(zhuǎn)，只是磁通勢的大小及相互之間的相位有所不同。對應的電流為勵磁電流，約為2050%額定值。7.4.4 轉(zhuǎn)子繞組的頻率折合頻率折合將轉(zhuǎn)子繞組中各電量頻率折合為定子頻率。原則：保持轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁通勢F2大小、轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)速不變。由于：轉(zhuǎn)子磁通勢 F2與定子磁通勢 F1同步旋轉(zhuǎn)，與轉(zhuǎn)速 n無關，即與轉(zhuǎn)子電量頻率f2無關。只需保證轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁通勢F2的大小不變，即需要保證轉(zhuǎn)子繞組電流有效值保持不變，其頻率可以任意設定。所以，在保證轉(zhuǎn)子電流有效值I2不變的情況下，可以將轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子直接等效為靜止的轉(zhuǎn)子，即頻率f2變?yōu)閒1。(在

22、頻率變換的過程中，轉(zhuǎn)子電流有效值保持不變，轉(zhuǎn)子電路的功率因數(shù)角2也沒有發(fā)生變化。)7.4.5異步電動機的等效電路用可調(diào)電阻與電機的轉(zhuǎn)速相對應，將轉(zhuǎn)動的異步電動機等效成為靜止的電路。7.5三相異步電動機的功率與轉(zhuǎn)矩(看書)7.6三相異步電動機的機械特性是指在定子電壓、頻率和參數(shù)固定的條件下，電磁轉(zhuǎn)矩 T 與轉(zhuǎn)速 n（或轉(zhuǎn)差率 s ）之間的函數(shù)關系。異步電動機帶負載時，等值電路中的勵磁阻抗支路可以移到前面或者不作任何改變。7.6.1固有機械特性（三種狀態(tài)）：三相異步電動機在定子電壓、頻率均為額定值不變，定、轉(zhuǎn)子回路不串入任何電路元件條件下的機械特性稱為固有機械特性。（書上的圖）過載能力(最大轉(zhuǎn)矩倍

23、數(shù))：最大電磁轉(zhuǎn)矩與額定電磁轉(zhuǎn)矩的比值。7.6.2 人為機械特性1. 降低定子端電壓的人為機械特性2. 定子回路串接三相對稱電阻的人為機械特性 3. 定子回路串接三相對稱電抗的人為機械特性4. 轉(zhuǎn)子回路串入三相對稱電阻的人為機械特性第八章8.1三相異步電動機直接起動 三相異步電動機直接起動是指電動機直接加額定電壓，定子回路不串任何電器元件時的起動。三相異步電機的起動要滿足生產(chǎn)機械對異步電動機起動性能的要求(起動轉(zhuǎn)矩要大)，以保證生產(chǎn)機械的正常起動。縮小起動時間、起動電流要小，以減小對電網(wǎng)的沖擊。下面兩種情況不能直接啟動：變壓器與 電機容量之比不足夠大；啟動轉(zhuǎn)矩不能滿足要求。綜上所述，三相異步電

24、機直接起動的情況只適應于供電變壓器容量較大，電動機容量小于7.5kw的小容量鼠籠式異步電機。對于大容量鼠籠式異步電機和繞線式異步電動機可采用如下方法：（1）降低定子電壓；（2）加大定子端電阻或電抗；（3）對于繞線式異步電機還可以采用加大轉(zhuǎn)子端電阻或電抗的方法。對于鼠籠式異步電機，可以結(jié)構(gòu)上采取措施，如增大轉(zhuǎn)子導條的電阻，改進轉(zhuǎn)子槽形。直接起動時的影響：（1）起動電流較大，可達額定電流的47 倍，甚至達到812倍。（2）過大的起動電流造成電機過熱，影響電動機的壽命。（3）過大的起動電流使電動機受到電動力的沖擊，繞組變形可能造成短路而燒毀電動機。（4）過大的起動電流會使電網(wǎng)線路電壓降增大，對同一線

25、路中的其他電器設備造成影響。 直接起動即全壓起動。 全壓起動條件：1）異步電動機功率低于7.5KW 。28.2 三相鼠籠式異步電動機降壓起動1.定子串接電抗器或電阻起動2. 星形三角形(Y)降壓起動方法：起動時定子繞組接成Y形，運行時定子繞組則接成形，其接線圖如圖示。對于運行時定子繞組為Y形的籠型異步電動機則不能用Y起動方法，適用于正常運行時接成D的電機，是普通機床上常用的起動方法。Y起動時，起動電流與直接起動時的起動電流三分之一 3. 自耦變壓器(起動補償器)起動 方法：自耦變壓器也稱起動補償器。起動時電源接自耦變壓器原邊，副邊接電動機。起動結(jié)束后電源直接加到電動機上。采用自耦變壓器降壓起動

26、，起動電流和起動轉(zhuǎn)矩都降K2倍。自耦變壓器一般有23組抽頭，其電壓可以分別為原邊電壓U1的80%、65%或55%、64%、73%。該種方法對定子繞組采用Y形或形接法的電機都可以使用，缺點是設備體積大，投資較貴軟起動方法 采用電子軟起動來實現(xiàn)電動機的起動：（1）限流或恒流起動（2）斜坡電壓軟起動（3）轉(zhuǎn)矩控制軟起動。（4）轉(zhuǎn)矩加脈沖突變控制（5）電壓控制8.3高啟動轉(zhuǎn)矩的三相鼠籠式異步電動機1. 轉(zhuǎn)子電阻值較大的鼠籠式異步電動機 轉(zhuǎn)子電阻大，則直接啟動時的轉(zhuǎn)矩大，最大轉(zhuǎn)矩也大，但同時額定轉(zhuǎn)差率較大，運行段機械特性較軟(高轉(zhuǎn)差電動機)。2. 深槽式鼠籠異步電動機 轉(zhuǎn)子槽型深而窄，其深度與寬度之比約

27、為10-20.運行時，轉(zhuǎn)子導條有電流通過，底部漏磁通比槽口的多，所底部漏電抗大，槽口部分漏電抗小。當頻率較高時交流電流集中到導條槽口容易出現(xiàn)集膚效應或趨表效應-剛啟動時，集膚效應使導條內(nèi)電流比較集中在槽口，相當于減少了導條的有效截面積，使轉(zhuǎn)子電阻增大。隨著轉(zhuǎn)速n的升高，集膚效應逐漸減弱，轉(zhuǎn)子電阻逐漸減少，直到正常運行，轉(zhuǎn)子電阻自動變回到正常運行值。正常運行時，轉(zhuǎn)差率很小，轉(zhuǎn)子頻率也很低，轉(zhuǎn)子漏抗很小，因此在電動勢的作用下，轉(zhuǎn)子電流主要有電阻決定。這樣，轉(zhuǎn)子電流在導條內(nèi)的分布均勻，集膚效應不明顯。3. 雙鼠籠異步電動機 雙鼠籠異步電動機比普通異步電動機轉(zhuǎn)子漏電抗大，功率因數(shù)稍低，效率差不多。其轉(zhuǎn)

28、子上裝有兩套并聯(lián)的鼠籠。外籠：起動籠，電阻大黃銅或 鋁青銅 內(nèi)籠：運行籠，電阻小紫銅 起動時：f2=f1，內(nèi)籠漏抗大，電流集中在上籠Ist小，Tst大 運行時：f2=13Hz，漏抗遠比電阻小，電流大部分從電阻較小的下籠流過。 轉(zhuǎn)子漏抗大，cosj和過載能力小，制造相對工藝復雜。用于對Tst要求高的場合。8.4繞線式三相異步電動機的起動 轉(zhuǎn)子回路中可以外串三相對稱電阻，以增大電動機的啟動轉(zhuǎn)矩，啟動結(jié)束后可以切除外串電阻，電動機的效率不受影響。它可用在重載和頻繁啟動的生產(chǎn)機械上。1轉(zhuǎn)子回路串接頻敏電阻器起動 對于單純限制啟動電流、增大啟動轉(zhuǎn)矩的繞線式異步電機，可采用轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器啟動。頻敏變阻器

29、是由三相鐵芯線圈組成，每一相的等效電路與變壓器空載運行的等效電路一致。2、轉(zhuǎn)子串電阻分級起動 為使整個啟動過程中盡量保持較大起動轉(zhuǎn)矩采用逐級切除轉(zhuǎn)子起動電阻的分級啟動。8.5 三相異步電動機的各種運行狀態(tài)交流電力拖動系統(tǒng)運行時，在拖動各種不同負載的條件下，若改變異步電動機電源電壓的大小、相序及頻率，或者改變繞線式異步電動機轉(zhuǎn)子回路所串電阻等參數(shù)，三相異步電動機就會運行在四個象限的各種不同狀態(tài)。-若電磁轉(zhuǎn)矩T與轉(zhuǎn)速n的方向一致時，電動機運行于電動狀態(tài)；若電磁轉(zhuǎn)矩T與轉(zhuǎn)速n的方向相反時，電動機運行于制動狀態(tài)。制動狀態(tài)中，根據(jù)T與n的不同情況，又分為回饋制動、反接制動、倒拉制動及能耗制動等。一. 電

30、動運行當電動機工作點在第一象限時，電動機為正向電動運行狀態(tài)；當電動機工作點在第三象限時，電動機為反向電動運行狀態(tài)。電動運行狀態(tài)時，電磁轉(zhuǎn)矩為拖動轉(zhuǎn)矩。二三相異步電動機的制動 在下述情況運行時，則屬于電動機的制動狀態(tài)。在負載轉(zhuǎn)矩為位能轉(zhuǎn)矩的機械設備中(例如起重機下放重物時，運輸工具在下坡運行時)，使設備保持一定的運行速度；在機械設備需要減速或停止時，電動機能實現(xiàn)減速和停止的情況下，電動機的運行屬于制動狀態(tài)。三相異步電動機的制動方法有下列兩類：機械制動是利用機械裝置使電動機從電源切斷后能迅速停轉(zhuǎn)。它的結(jié)構(gòu)有好幾種形式，應用較普遍的是電磁抱閘，它主要用于起重機械上吊重物時，使重物迅速而又準確地停留在

31、某一位置上。 電氣制動是使異步電動機所產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩和電動機的旋轉(zhuǎn)方向相反。電氣制動通?？煞譃槟芎闹苿?、反接制動和回饋制動 (再生制動) 等3類。 1能耗制動當定子繞組通入直流電源時，在電動機中將產(chǎn)生一個恒定磁場。轉(zhuǎn)子因機械慣性繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)子導體切割恒定磁場，在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應電動勢和電流，轉(zhuǎn)子電流和恒定磁場作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，根據(jù)右手定則可以判電磁轉(zhuǎn)矩的方向與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的方向相反，為制動轉(zhuǎn)矩。在制動轉(zhuǎn)矩作用下，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速迅速下降，當n=0時，T=0，制動過程結(jié)束。這種方法是將轉(zhuǎn)子的動能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，消耗在轉(zhuǎn)子回路的電阻上，所以稱能耗制動基本原理 方法：將運行著的異步電動機的定子繞組從三相交流電源

32、上斷開后，立即接到直流電源上，對于采用能耗制動的異步電動機，既要求有較大的制動轉(zhuǎn)矩，又要求定、轉(zhuǎn)子回路中電流不能太大使繞組過熱。能耗制動的優(yōu)點是制動力強，制動較平穩(wěn)。缺點是需要一套專門的直流電源供制動用。 2反接制動分為電源反接制動和倒拉反接制動兩種。方法：改變電動機定子繞組與電源的聯(lián)接相序，電源的相序改變，旋轉(zhuǎn)磁場立即反轉(zhuǎn)，而使轉(zhuǎn)子繞組中感應電勢、電流和電磁轉(zhuǎn)矩都改變方向，因機械慣性，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向未變，電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向相反，電動機進行制動，此稱電源反接制動。四、倒拉反轉(zhuǎn)運行 方法：當繞線轉(zhuǎn)子異步電機拖動位能性負載時，在其轉(zhuǎn)子回路串入很大的電阻。在其轉(zhuǎn)子回路串入的大電阻超過某一數(shù)值時，電機還要反轉(zhuǎn)，運行于第四象限。它的轉(zhuǎn)差率s>1，電磁功率PM>0，機械功率Pm<0，但是，倒拉反轉(zhuǎn)運行時負載向電機送入機械功率是靠著負載儲存的位能的減少。這種運行狀態(tài)與直流電機倒拉反轉(zhuǎn)運行的情況一致，也是位能