電動(dòng)機(jī)的電磁特性和機(jī)械特性分析

1、大連理工大學(xué)電氣工程系LFChun 制作第第6 6章章 電電 動(dòng)動(dòng) 機(jī)機(jī) 機(jī)械負(fù)載機(jī)械負(fù)載 旋轉(zhuǎn)起來(lái)旋轉(zhuǎn)起來(lái)對(duì)稱(chēng)定子三相繞組對(duì)稱(chēng)定子三相繞組 通入對(duì)稱(chēng)三相電流通入對(duì)稱(chēng)三相電流 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) （磁場(chǎng)能量）（磁場(chǎng)能量） 磁感線切割磁感線切割 轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)子繞組 轉(zhuǎn)子繞組中轉(zhuǎn)子繞組中 產(chǎn)生產(chǎn)生 e 和和 i 轉(zhuǎn)子繞組在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)子繞組在磁場(chǎng)中 受到電磁力的作用受到電磁力的作用 轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)起來(lái)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)起來(lái) 三相三相 交流交流 電能電能電磁電磁轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩感感應(yīng)應(yīng)大連理工大學(xué)電氣工程系LFChun 制作一、每相的等效電路一、每相的等效電路U1I1R1 jX1E1 E2sjX2s R2I2sf1f2 定子每相電

2、路定子每相電路 轉(zhuǎn)子每相電路轉(zhuǎn)子每相電路 R1、X1 定子每相繞組的電阻和漏磁感抗。定子每相繞組的電阻和漏磁感抗。 R2、X2s 轉(zhuǎn)子每相繞組的電阻和漏磁感抗。轉(zhuǎn)子每相繞組的電阻和漏磁感抗。 （下標(biāo)（下標(biāo)“s”表示其值與轉(zhuǎn)差率即轉(zhuǎn)速有關(guān)）表示其值與轉(zhuǎn)差率即轉(zhuǎn)速有關(guān)） 定子定子相當(dāng)于變壓相當(dāng)于變壓 器的器的一次繞組一次繞組轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子相當(dāng)于變壓相當(dāng)于變壓 器的器的二次繞組二次繞組轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子電路電路通常通常是短是短路的路的大連理工大學(xué)電氣工程系LFChun 制作大連理工大學(xué)電氣工程系LFChun 制作定子繞組中通入的是三項(xiàng)正弦交流電，所以通過(guò)每相繞組定子繞組中通入的是三項(xiàng)正弦交流電，所以通過(guò)每相繞組的磁

3、通的磁通也是按正弦規(guī)律變化的，即也是按正弦規(guī)律變化的，即 = msin t，有，有主磁主磁通和漏磁通。通和漏磁通。1. 定子繞組中的電動(dòng)勢(shì)定子繞組中的電動(dòng)勢(shì)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)以旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)以n1的轉(zhuǎn)速在空間旋轉(zhuǎn)，定子繞組以的轉(zhuǎn)速在空間旋轉(zhuǎn)，定子繞組以n1的速度切割的速度切割磁力線，因此，主磁通磁力線，因此，主磁通在定子每相繞組中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)在定子每相繞組中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：勢(shì)為： 其有效值為：其有效值為：E1 定子電流除產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁通（主磁通）外，還產(chǎn)生漏磁通定子電流除產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁通（主磁通）外，還產(chǎn)生漏磁通 。這個(gè)磁通只圍繞定子繞組和周?chē)諝猓煌ㄟ^(guò)轉(zhuǎn)子繞組，因這個(gè)磁通只圍繞定子繞組和周?chē)諝猓煌ㄟ^(guò)

4、轉(zhuǎn)子繞組，因此定子每相繞組中還要產(chǎn)生漏磁電動(dòng)勢(shì)：此定子每相繞組中還要產(chǎn)生漏磁電動(dòng)勢(shì)：定子定子每相每相繞組繞組的等效電路如下：的等效電路如下：大連理工大學(xué)電氣工程系LFChun 制作U1I1R1 jX1E1 E2sjX2s R2I2sf1f2 定子每相電路定子每相電路 轉(zhuǎn)子每相電路轉(zhuǎn)子每相電路 R1、X1 定子每相繞組的電阻和漏磁感抗。定子每相繞組的電阻和漏磁感抗。 R2、X2s 轉(zhuǎn)子每相繞組的電阻和漏磁感抗。轉(zhuǎn)子每相繞組的電阻和漏磁感抗。 （下標(biāo)（下標(biāo)“s”表示其值與轉(zhuǎn)差率即轉(zhuǎn)速有關(guān)）表示其值與轉(zhuǎn)差率即轉(zhuǎn)速有關(guān)） 定子繞組定子繞組相當(dāng)于變壓相當(dāng)于變壓 器的器的一次繞組一次繞組轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)子繞組相

5、當(dāng)于變壓相當(dāng)于變壓 器的器的二次繞組二次繞組轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子電路電路通常通常是短是短路的路的定子、轉(zhuǎn)子定子、轉(zhuǎn)子每相每相繞組繞組的等效電路如下：的等效電路如下：大連理工大學(xué)電氣工程系LFChun 制作忽略忽略 R1 和和 X1 ，則，則U1E1 有效值為有效值為：U1 =E1 = 4.44 f1 N1 繞組的材質(zhì)為銅線，上面會(huì)產(chǎn)生一定的壓降繞組的材質(zhì)為銅線，上面會(huì)產(chǎn)生一定的壓降 沿非磁性材料沿非磁性材料-空氣閉合的，空氣閉合的，與與i之間是線性關(guān)系，可以用之間是線性關(guān)系，可以用線性電感元件線性電感元件L代表，則漏磁代表，則漏磁感抗感抗X1=L，大連理工大學(xué)電氣工程系LFChun 制作U1=E1 = 4

6、.44 f1 N1 N1 定子每相繞組的等效匝數(shù)；定子每相繞組的等效匝數(shù)； 定子每相繞組交鏈磁通的最大值，定子每相繞組交鏈磁通的最大值， 即旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)每極的磁通；即旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)每極的磁通； f1 e1 的頻率，即定子電路的頻率。的頻率，即定子電路的頻率。 f1 =pn160 與交流電源同頻率。與交流電源同頻率。 和和 U1建立了聯(lián)系，當(dāng)建立了聯(lián)系，當(dāng)f1、 N1為固定值為固定值時(shí)，時(shí)， 由由 電源電壓電源電壓U1決定。決定。大連理工大學(xué)電氣工程系LFChun 制作2、定子電流和定子功率因數(shù)、定子電流和定子功率因數(shù) 當(dāng)電動(dòng)機(jī)空載時(shí)當(dāng)電動(dòng)機(jī)空載時(shí)，軸上受到的摩擦阻力極小，轉(zhuǎn)速，軸上受到的摩擦阻力極小，轉(zhuǎn)

7、速n接近于同步轉(zhuǎn)接近于同步轉(zhuǎn)速速n1，可以認(rèn)為旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)不切割轉(zhuǎn)子繞組，因此，可以認(rèn)為旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)不切割轉(zhuǎn)子繞組，因此e20和和i20。此時(shí)，。此時(shí)，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)僅由定子電流旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)僅由定子電流i10建立，空載時(shí)的主磁通建立，空載時(shí)的主磁通0與之相對(duì)應(yīng)。與之相對(duì)應(yīng)。 當(dāng)電動(dòng)機(jī)帶上負(fù)載時(shí)當(dāng)電動(dòng)機(jī)帶上負(fù)載時(shí)nTL，電動(dòng)機(jī)就會(huì)加速運(yùn)行；，電動(dòng)機(jī)就會(huì)加速運(yùn)行；若若TTL，電動(dòng)機(jī)則要減速運(yùn)行直至停轉(zhuǎn)。，電動(dòng)機(jī)則要減速運(yùn)行直至停轉(zhuǎn)。大連理工大學(xué)電氣工程系LFChun 制作Tc是電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的總的阻轉(zhuǎn)矩；是電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的總的阻轉(zhuǎn)矩；T0是空載轉(zhuǎn)矩，通常是摩擦轉(zhuǎn)矩、是空載轉(zhuǎn)矩，通常是摩擦轉(zhuǎn)矩、空氣阻力轉(zhuǎn)矩等形成的；空氣

8、阻力轉(zhuǎn)矩等形成的；T2是機(jī)械負(fù)載轉(zhuǎn)矩；是機(jī)械負(fù)載轉(zhuǎn)矩；通常通常T0這個(gè)值很小，可以忽略不計(jì)，近似認(rèn)為這個(gè)值很小，可以忽略不計(jì)，近似認(rèn)為T(mén)cT22. 轉(zhuǎn)矩平衡關(guān)系轉(zhuǎn)矩平衡關(guān)系 利用利用異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性曲線異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性曲線 來(lái)研究來(lái)研究一下電動(dòng)機(jī)的自適一下電動(dòng)機(jī)的自適應(yīng)負(fù)載能力。應(yīng)負(fù)載能力。 電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩可以隨負(fù)載的變化而自動(dòng)調(diào)整，這種能電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩可以隨負(fù)載的變化而自動(dòng)調(diào)整，這種能力稱(chēng)為力稱(chēng)為自適應(yīng)負(fù)載能力自適應(yīng)負(fù)載能力。大連理工大學(xué)電氣工程系LFChun 制作現(xiàn)在假定轉(zhuǎn)軸上所加的負(fù)載轉(zhuǎn)矩是一個(gè)恒定的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，用現(xiàn)在假定轉(zhuǎn)軸上所加的負(fù)載轉(zhuǎn)矩是一個(gè)恒定的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，用T2來(lái)表示，

9、來(lái)表示，如圖所示，它與轉(zhuǎn)矩特性曲線有兩個(gè)交點(diǎn)，如圖所示，它與轉(zhuǎn)矩特性曲線有兩個(gè)交點(diǎn)，c點(diǎn)和點(diǎn)和d點(diǎn)，這兩點(diǎn)表面上看來(lái)都滿足轉(zhuǎn)矩平衡的關(guān)系，點(diǎn)，這兩點(diǎn)表面上看來(lái)都滿足轉(zhuǎn)矩平衡的關(guān)系，T=T2，但，但是電動(dòng)機(jī)在是電動(dòng)機(jī)在 c點(diǎn)和點(diǎn)和d點(diǎn)都能夠穩(wěn)定運(yùn)行嗎？這兩點(diǎn)的運(yùn)行狀態(tài)點(diǎn)都能夠穩(wěn)定運(yùn)行嗎？這兩點(diǎn)的運(yùn)行狀態(tài)有什么不同呢有什么不同呢?下面就做具體分析。下面就做具體分析。大連理工大學(xué)電氣工程系LFChun 制作C點(diǎn)情況分析說(shuō)明點(diǎn)情況分析說(shuō)明 大連理工大學(xué)電氣工程系LFChun 制作 首先看首先看c點(diǎn)的運(yùn)行情況：點(diǎn)的運(yùn)行情況：在在c點(diǎn)點(diǎn)T=T2，恒速運(yùn)行，恒速運(yùn)行。 假設(shè)某些因素使假設(shè)某些因素使T2突然增

10、大了突然增大了，這種情況是經(jīng)常發(fā)生的，這種情況是經(jīng)常發(fā)生的，比如金屬切削機(jī)床在加工工件的時(shí)候，由于持刀量的增加，比如金屬切削機(jī)床在加工工件的時(shí)候，由于持刀量的增加，或者加工材料的不均勻，又或者起重機(jī)起吊重物的時(shí)候，也或者加工材料的不均勻，又或者起重機(jī)起吊重物的時(shí)候，也可能造成可能造成負(fù)載轉(zhuǎn)矩突然增加負(fù)載轉(zhuǎn)矩突然增加，從圖上來(lái)看，它從，從圖上來(lái)看，它從T2增加為增加為T(mén)2，在這一瞬間，在這一瞬間，T T2，n就會(huì)下降，就會(huì)下降，s會(huì)增大，會(huì)增大，根據(jù)轉(zhuǎn)矩特性根據(jù)轉(zhuǎn)矩特性曲線，在這一段（曲線，在這一段（ob段）內(nèi)，段）內(nèi)， s增大，增大，T相應(yīng)會(huì)增大，相應(yīng)會(huì)增大，這樣就這樣就可以達(dá)到可以達(dá)到T=

11、T2，重新滿足轉(zhuǎn)矩平衡的條件。這樣電動(dòng)機(jī)就，重新滿足轉(zhuǎn)矩平衡的條件。這樣電動(dòng)機(jī)就在一個(gè)新的、比較低的轉(zhuǎn)速下運(yùn)行，那就對(duì)應(yīng)著圖中的在一個(gè)新的、比較低的轉(zhuǎn)速下運(yùn)行，那就對(duì)應(yīng)著圖中的c點(diǎn)。點(diǎn)。 同理，可以分析同理，可以分析T2突然減小突然減小的情況，的情況， T T2，n就會(huì)上升，就會(huì)上升，s會(huì)減小，在會(huì)減小，在ob段，段， s減小，減小，T相應(yīng)會(huì)減小，這樣就可以達(dá)到相應(yīng)會(huì)減小，這樣就可以達(dá)到T= T2，重新滿足轉(zhuǎn)矩平衡的條件。這樣電動(dòng)機(jī)就在一個(gè)新，重新滿足轉(zhuǎn)矩平衡的條件。這樣電動(dòng)機(jī)就在一個(gè)新的、比較高的轉(zhuǎn)速下運(yùn)行，那就對(duì)應(yīng)著圖中的的、比較高的轉(zhuǎn)速下運(yùn)行，那就對(duì)應(yīng)著圖中的c點(diǎn)。點(diǎn)。C點(diǎn)情況分析說(shuō)明點(diǎn)

12、情況分析說(shuō)明 大連理工大學(xué)電氣工程系LFChun 制作大連理工大學(xué)電氣工程系LFChun 制作d點(diǎn)情況分析說(shuō)明點(diǎn)情況分析說(shuō)明 大連理工大學(xué)電氣工程系LFChun 制作 d點(diǎn)的運(yùn)行情況：點(diǎn)的運(yùn)行情況：在在d點(diǎn)點(diǎn)T=T2，恒速運(yùn)行，恒速運(yùn)行。 假設(shè)某些因素使假設(shè)某些因素使T2突然增大了，突然增大了，從圖上來(lái)看，它從從圖上來(lái)看，它從T2增加增加為為T(mén)2，在這一瞬間，在這一瞬間，T T2，n就會(huì)下降，就會(huì)下降，s會(huì)增大，會(huì)增大，根據(jù)轉(zhuǎn)根據(jù)轉(zhuǎn)矩特性曲線，在矩特性曲線，在ba段內(nèi)，段內(nèi)， s增大，增大，T相應(yīng)會(huì)減小，相應(yīng)會(huì)減小， T進(jìn)一步小進(jìn)一步小于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，n進(jìn)一步下降，進(jìn)一步下降，s進(jìn)一步

13、增加，進(jìn)一步增加， T再進(jìn)一步減小，再進(jìn)一步減小， T再進(jìn)一步小于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，再進(jìn)一步小于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，n再進(jìn)一步下降，再進(jìn)一步下降，s再進(jìn)一再進(jìn)一步增加，步增加，最后電動(dòng)機(jī)就停轉(zhuǎn)了。最后電動(dòng)機(jī)就停轉(zhuǎn)了。 同理，同理，可以分析可以分析T2突然減小的情況突然減小的情況， T T2，n就會(huì)上升，就會(huì)上升，s會(huì)減小，在會(huì)減小，在ba段，段， s減小，減小，T相應(yīng)會(huì)增加，相應(yīng)會(huì)增加， T進(jìn)一步大于負(fù)載進(jìn)一步大于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)矩，最后最后n會(huì)上升到會(huì)上升到b點(diǎn)，進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行區(qū)。點(diǎn)，進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行區(qū)。d點(diǎn)情況分析說(shuō)明點(diǎn)情況分析說(shuō)明 小結(jié)：小結(jié)：B點(diǎn)是電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行的臨界點(diǎn)；點(diǎn)是電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行的臨界點(diǎn)；ba段不是電動(dòng)

14、機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行區(qū)。段不是電動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行區(qū)。大連理工大學(xué)電氣工程系LFChun 制作異步電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩特性異步電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩特性電磁轉(zhuǎn)矩有三個(gè)重要值，分別電磁轉(zhuǎn)矩有三個(gè)重要值，分別為：為：額定轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩TN最大轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩TM起動(dòng)轉(zhuǎn)矩起動(dòng)轉(zhuǎn)矩TstTmsm1T0s最大電磁轉(zhuǎn)矩最大電磁轉(zhuǎn)矩對(duì)應(yīng)最大電對(duì)應(yīng)最大電磁轉(zhuǎn)矩的臨磁轉(zhuǎn)矩的臨界轉(zhuǎn)差率。界轉(zhuǎn)差率。(1)額定轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩TN（單位（單位N m） 電動(dòng)機(jī)在額定電壓下以電動(dòng)機(jī)在額定電壓下以額定轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)速nN運(yùn)運(yùn)m)(Nr/min)()KW(9550602NNNNNnPnPT功率單位若為功率單位若為W時(shí)，時(shí)，9550改為改為9.55行，輸出行，輸出額

15、定機(jī)械功率額定機(jī)械功率 PN時(shí)時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)軸上對(duì)應(yīng)輸出的機(jī)械，電機(jī)轉(zhuǎn)軸上對(duì)應(yīng)輸出的機(jī)械轉(zhuǎn)矩為額定電磁轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩為額定電磁轉(zhuǎn)矩TN。計(jì)算可根據(jù)計(jì)算可根據(jù)M銘牌上的數(shù)值銘牌上的數(shù)值 大連理工大學(xué)電氣工程系LFChun 制作 最大轉(zhuǎn)矩反映了電動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩反映了電動(dòng)機(jī)帶最大負(fù)帶最大負(fù)載的性能載的性能.TMT0s最大電磁轉(zhuǎn)矩最大電磁轉(zhuǎn)矩起動(dòng)電磁轉(zhuǎn)矩起動(dòng)電磁轉(zhuǎn)矩(2)最大轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩TMTst下圖為不同下圖為不同U1下的轉(zhuǎn)矩特性曲線下的轉(zhuǎn)矩特性曲線大連理工大學(xué)電氣工程系LFChun 制作 在在M M運(yùn)行過(guò)程中，如果電源電壓運(yùn)行過(guò)程中，如果電源電壓U1U1下降比較多，會(huì)出現(xiàn)下降比較多，會(huì)出現(xiàn)最大轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩T

16、TM M負(fù)載轉(zhuǎn)矩負(fù)載轉(zhuǎn)矩T T2 2的情況，的情況，M M帶不動(dòng)負(fù)載了，將會(huì)出帶不動(dòng)負(fù)載了，將會(huì)出現(xiàn)現(xiàn)M M的停機(jī)現(xiàn)象（悶車(chē)）。的停機(jī)現(xiàn)象（悶車(chē)）。 如果此時(shí)不及時(shí)斷開(kāi)電源，如果此時(shí)不及時(shí)斷開(kāi)電源，M M中將會(huì)產(chǎn)生很大的中將會(huì)產(chǎn)生很大的i i，會(huì)，會(huì)使使M M溫升過(guò)高，甚至造成設(shè)備的損壞，為了保證溫升過(guò)高，甚至造成設(shè)備的損壞，為了保證M M在電源電在電源電壓發(fā)生波動(dòng)的時(shí)候仍然能夠正常工作，一般規(guī)定壓發(fā)生波動(dòng)的時(shí)候仍然能夠正常工作，一般規(guī)定T TM M比比T TN N大大很多，用過(guò)載系數(shù)很多，用過(guò)載系數(shù)來(lái)表示這個(gè)特性。來(lái)表示這個(gè)特性。NMmTT的大小既反應(yīng)了的大小既反應(yīng)了M穩(wěn)定運(yùn)行的特性，也反應(yīng)

17、了穩(wěn)定運(yùn)行的特性，也反應(yīng)了M允許短時(shí)允許短時(shí)過(guò)載的能力過(guò)載的能力 。一般一般Y系列異步電動(dòng)機(jī)的過(guò)載系數(shù)為系列異步電動(dòng)機(jī)的過(guò)載系數(shù)為1.82.2， 越大，過(guò)載能力越強(qiáng)。越大，過(guò)載能力越強(qiáng)。我們把最大轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩的比值稱(chēng)為電動(dòng)機(jī)的我們把最大轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩的比值稱(chēng)為電動(dòng)機(jī)的，即即大連理工大學(xué)電氣工程系LFChun 制作電源電壓不變的情況下：電源電壓不變的情況下： 此圖表明此圖表明T Tmaxmax與轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子電阻電阻R R2 2無(wú)關(guān)；無(wú)關(guān)； SmSm與與R2R2有關(guān)。有關(guān)。 這就決定了繞線式三這就決定了繞線式三項(xiàng)異步電動(dòng)機(jī)有較好的啟項(xiàng)異步電動(dòng)機(jī)有較好的啟動(dòng)特性和調(diào)速特性。動(dòng)特性和調(diào)速特性。（以后分

18、析）（以后分析）大連理工大學(xué)電氣工程系LFChun 制作TMT0s最大電磁轉(zhuǎn)矩最大電磁轉(zhuǎn)矩起動(dòng)電磁轉(zhuǎn)矩起動(dòng)電磁轉(zhuǎn)矩 起動(dòng)轉(zhuǎn)矩反映了異步機(jī)帶起動(dòng)轉(zhuǎn)矩反映了異步機(jī)帶負(fù)載起動(dòng)時(shí)的性能負(fù)載起動(dòng)時(shí)的性能。起動(dòng)轉(zhuǎn)矩與額定電磁轉(zhuǎn)矩之比稱(chēng)作電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩與額定電磁轉(zhuǎn)矩之比稱(chēng)作電動(dòng)機(jī)的，即，即：Tst(3)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩起動(dòng)轉(zhuǎn)矩TstNststTT st通常在通常在0.82.2之間。之間。 如果電機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩如果電機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst小于電動(dòng)機(jī)軸上的負(fù)載阻轉(zhuǎn)矩小于電動(dòng)機(jī)軸上的負(fù)載阻轉(zhuǎn)矩TL時(shí)，電動(dòng)機(jī)將無(wú)法起動(dòng)。時(shí)，電動(dòng)機(jī)將無(wú)法起動(dòng)。n=0（s=1），），T=Tst，是啟動(dòng)工作點(diǎn)。，是啟動(dòng)工作點(diǎn)。Tst稱(chēng)為啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩稱(chēng)為

19、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩 。s=1，f1=f2,此此時(shí)轉(zhuǎn)子的頻率時(shí)轉(zhuǎn)子的頻率最高，故最高，故X20R2，分母中的，分母中的R2可省略。可省略。大連理工大學(xué)電氣工程系LFChun 制作6、3、2 異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性 顯然，顯然，把轉(zhuǎn)矩特把轉(zhuǎn)矩特性曲線旋性曲線旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)90后后即可得到即可得到機(jī)械特性機(jī)械特性曲線。曲線。機(jī)械特性曲線可分為穩(wěn)定運(yùn)行區(qū)機(jī)械特性曲線可分為穩(wěn)定運(yùn)行區(qū)ab段和非穩(wěn)定運(yùn)行區(qū)段和非穩(wěn)定運(yùn)行區(qū)bc段兩部分。段兩部分。 當(dāng)轉(zhuǎn)矩從當(dāng)轉(zhuǎn)矩從0 0增加到額增加到額定轉(zhuǎn)矩定轉(zhuǎn)矩TNTN時(shí)，對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)時(shí)，對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速?gòu)乃購(gòu)膎1n1下降到下降到nNnN，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速的下降很少，這種特性的下降很少，

20、這種特性就是硬特性。適合于金就是硬特性。適合于金屬切削機(jī)床，通風(fēng)機(jī)，屬切削機(jī)床，通風(fēng)機(jī)，壓縮機(jī)等，這些設(shè)備要壓縮機(jī)等，這些設(shè)備要求求T T變化大時(shí)，變化大時(shí)，n n變化不變化不大。大。大連理工大學(xué)電氣工程系LFChun 制作大連理工大學(xué)電氣工程系LFChun 制作大連理工大學(xué)電氣工程系LFChun 制作大連理工大學(xué)電氣工程系LFChun 制作大連理工大學(xué)電氣工程系LFChun 制作6.4 三相異步電動(dòng)機(jī)的使用三相異步電動(dòng)機(jī)的使用6.4.1 三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌和技術(shù)數(shù)據(jù)三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌和技術(shù)數(shù)據(jù)主要介紹以下幾個(gè)，其它自己看教材。主要介紹以下幾個(gè)，其它自己看教材。大連理工大學(xué)電氣工程系LFC

21、hun 制作 異步電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)異步電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)1. 型號(hào)型號(hào) Y 132 S 29.1 9.1 三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和額定值三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和額定值 表示異步機(jī)表示異步機(jī)機(jī)座中心高度機(jī)座中心高度 （mm） 磁極數(shù)磁極數(shù) 機(jī)座長(zhǎng)度代號(hào)機(jī)座長(zhǎng)度代號(hào) S 短機(jī)座短機(jī)座 M 中機(jī)座機(jī)座 L 長(zhǎng)機(jī)座機(jī)座 三相異步電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī) 型號(hào)型號(hào) Y132S2 功率功率 7.5 kW 頻率頻率 50 Hz 電壓電壓 380 V 電流電流 15 A 接法接法 轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速 2 900 r/min 絕緣等級(jí)絕緣等級(jí) B 工作方式工作方式 連續(xù)連續(xù) 大連理工大學(xué)電氣工程系LFChun 制作9.1

22、9.1 三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和額定值三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和額定值 2. 額定功率額定功率 PN （單位：（單位：KW） 指轉(zhuǎn)軸上輸出的機(jī)械功率指轉(zhuǎn)軸上輸出的機(jī)械功率3. 額定電壓額定電壓 UN （單位：（單位：V） 指定子三相繞組應(yīng)施加的額定指定子三相繞組應(yīng)施加的額定線線電壓電壓ULN 。 通常有：通常有：380 V，3 kV，6 kV。 4. 額定電流額定電流 IN （單位：（單位：A） 電動(dòng)機(jī)額定運(yùn)行時(shí)的電動(dòng)機(jī)額定運(yùn)行時(shí)的線線電流電流 ILN 。 三相異步電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī) 型號(hào)型號(hào) Y132S2 功率功率 7.5 kW 頻率頻率 50 Hz 電壓電壓 380 V 電流電流 15

23、 A 接法接法 轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速 2 900 r/min 絕緣等級(jí)絕緣等級(jí) B 工作方式工作方式 連續(xù)連續(xù) 大連理工大學(xué)電氣工程系LFChun 制作5. 額定頻率額定頻率 fN 我國(guó)工頻為我國(guó)工頻為 50 Hz 6. 額定轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)速 nN （單位：（單位：r/minr/min） 指的是電動(dòng)機(jī)指的是電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速n 。7 7、工作方式：、工作方式： 連續(xù)工作制連續(xù)工作制S1S1、短時(shí)、短時(shí)工作制工作制S2S2、間歇、間歇工作工作制制S3S3。9.1 9.1 三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和額定值三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和額定值 三相異步電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī) 型號(hào)型號(hào) Y132S2 功率功率 7.

24、5 kW 頻率頻率 50 Hz 電壓電壓 380 V 電流電流 15 A 接法接法 轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速 2 900 r/min 絕緣等級(jí)絕緣等級(jí) B 工作方式工作方式 連續(xù)連續(xù) 大連理工大學(xué)電氣工程系LFChun 制作8. 接法：指定子三相繞組的接法。接法：指定子三相繞組的接法。 定子繞組有兩種接法：定子繞組有兩種接法：Y形和形和形形 。通常：通常： PN 3 kW 為為 Y 接法，接法， PN 4 kW 為為 接法。接法。 大連理工大學(xué)電氣工程系LFChun 制作大連理工大學(xué)電氣工程系LFChun 制作為強(qiáng)化對(duì)名牌數(shù)據(jù)的了解，可結(jié)合教材為強(qiáng)化對(duì)名牌數(shù)據(jù)的了解，可結(jié)合教材P133第第5題來(lái)做一下練習(xí)。題

25、來(lái)做一下練習(xí)。大連理工大學(xué)電氣工程系LFChun 制作大連理工大學(xué)電氣工程系LFChun 制作大連理工大學(xué)電氣工程系LFChun 制作啟動(dòng)瞬間，啟動(dòng)瞬間，n=0,s=1，轉(zhuǎn)子繞組以同步轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)子繞組以同步轉(zhuǎn)速n1切切割磁力線，此時(shí)相對(duì)速度最大，此時(shí)割磁力線，此時(shí)相對(duì)速度最大，此時(shí)e2和和i2最大，最大，和變壓器原理相類(lèi)似，和變壓器原理相類(lèi)似， i2大會(huì)使大會(huì)使i1也增大，相應(yīng)的也增大，相應(yīng)的輸電線路的電流也加大了。輸電線路的電流也加大了。大連理工大學(xué)電氣工程系LFChun 制作大連理工大學(xué)電氣工程系LFChun 制作課課 堂堂 討討 論論第第9 9章章 電電 動(dòng)動(dòng) 機(jī)機(jī) 9.1 三相異步電動(dòng)機(jī)

26、的同步轉(zhuǎn)速?zèng)Q定于三相異步電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速?zèng)Q定于 ( ) 。a. 電源頻率電源頻率 b. 磁極對(duì)數(shù)磁極對(duì)數(shù)c. 電源頻率和磁極對(duì)數(shù)電源頻率和磁極對(duì)數(shù)c 9.2 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速 n0 與極對(duì)數(shù)與極對(duì)數(shù) p 和電源頻率和電源頻率 f 的關(guān)系是的關(guān)系是 ( ) b a. n0 =60 p f b. n0 = 60 f p c. n0 = 60 f 2p 9.3 三相異步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向決定于三相異步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向決定于 ( )。a. 電源電壓大小電源電壓大小 b. 電源頻率高低電源頻率高低 c. 定子電流的相序定子電流的相序c 大連理工大學(xué)電氣工程系LFChun 制作課課 堂堂 討討

27、論論 9.5 某三相異步電動(dòng)機(jī)采用變頻調(diào)速時(shí)，若降低某三相異步電動(dòng)機(jī)采用變頻調(diào)速時(shí)，若降低頻率，則轉(zhuǎn)速將（頻率，則轉(zhuǎn)速將（ ）。）。a. 提高提高 b. 不變不變 c. 降低降低 c 9.6 運(yùn)行中的三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中的三相異步電動(dòng)機(jī) 負(fù)載轉(zhuǎn)矩從負(fù)載轉(zhuǎn)矩從 T1 增到增到 T2 時(shí)，將穩(wěn)定運(yùn)時(shí)，將穩(wěn)定運(yùn) 行在圖示機(jī)械特性曲線的行在圖示機(jī)械特性曲線的 ( )。a. Q1 點(diǎn)點(diǎn) b. Q2 點(diǎn)點(diǎn) c. Q3 點(diǎn)點(diǎn) n T O T1 T2 Q1 Q2 Q3 b 9.4 三相異步電動(dòng)機(jī)是由于三相異步電動(dòng)機(jī)是由于 ( )而產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)而產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn) 矩的。矩的。a. 定子磁場(chǎng)與定子電流的相互作用定子磁場(chǎng)與定子電流的相互作用b. 轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子電流的相互作用轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子電流的相互作用 c. 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子電流的相互作用旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子電流的相互作用c 大連理工大學(xué)電氣工程系LFChun 制作課課 堂堂 討討 論論 9.8 額定電壓為額定電壓為 380 / 220 V 的三相異步電動(dòng)機(jī)的三相異步電動(dòng)機(jī) ，在接成在接成 形和接成形和接成 形兩種情況下運(yùn)行時(shí)，其額定輸形兩種情況下運(yùn)行時(shí)，