電工學(xué)簡(jiǎn)明教程第6章

1、第第6章章 交流電動(dòng)機(jī)交流電動(dòng)機(jī)6.1 三相異步電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造三相異步電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造6.2 三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理6.3 三相異步電動(dòng)機(jī)的電路分析三相異步電動(dòng)機(jī)的電路分析 6.4 三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩和機(jī)械特性三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩和機(jī)械特性 6.5 三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng) 6.6 三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速 6.7 三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng) 6.8 三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)的選擇三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)的選擇 6.9 三相異步電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)第第6章章 交流電動(dòng)機(jī)交流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)按照勵(lì)磁方式的不同分為他勵(lì)、并勵(lì)、串勵(lì)

2、和復(fù)勵(lì)四種。直流電動(dòng)機(jī)按照勵(lì)磁方式的不同分為他勵(lì)、并勵(lì)、串勵(lì)和復(fù)勵(lì)四種。 電動(dòng)機(jī)分為交流電動(dòng)機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)兩大類。電動(dòng)機(jī)分為交流電動(dòng)機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)兩大類。交流電動(dòng)機(jī)又分為異步電動(dòng)機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)。交流電動(dòng)機(jī)又分為異步電動(dòng)機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)。 三相異步電動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、工作可靠、維護(hù)方便、價(jià)格三相異步電動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、工作可靠、維護(hù)方便、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，它被廣泛的用來(lái)驅(qū)動(dòng)各種機(jī)床，運(yùn)輸機(jī)，起重機(jī)，傳送帶，低廉等優(yōu)點(diǎn)，它被廣泛的用來(lái)驅(qū)動(dòng)各種機(jī)床，運(yùn)輸機(jī)，起重機(jī)，傳送帶，中小型通風(fēng)機(jī)及水泵等。中小型通風(fēng)機(jī)及水泵等。 同步電動(dòng)機(jī)主要應(yīng)用于功率較大，不需調(diào)速，長(zhǎng)期工作的各同步電動(dòng)機(jī)主要

3、應(yīng)用于功率較大，不需調(diào)速，長(zhǎng)期工作的各種生產(chǎn)機(jī)械，如壓縮機(jī)、水泵、風(fēng)機(jī)和家用電器中。種生產(chǎn)機(jī)械，如壓縮機(jī)、水泵、風(fēng)機(jī)和家用電器中。 異步電動(dòng)機(jī)的缺點(diǎn)是調(diào)速比較困難，不易實(shí)現(xiàn)范圍較寬的平滑調(diào)速，異步電動(dòng)機(jī)的缺點(diǎn)是調(diào)速比較困難，不易實(shí)現(xiàn)范圍較寬的平滑調(diào)速，因此不需要調(diào)速的生產(chǎn)機(jī)械都采用異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。因此不需要調(diào)速的生產(chǎn)機(jī)械都采用異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。 直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速性能比異步電動(dòng)機(jī)好，常用于對(duì)調(diào)速性能要求很高直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速性能比異步電動(dòng)機(jī)好，常用于對(duì)調(diào)速性能要求很高的生產(chǎn)機(jī)械。如電梯，礦山用的提升機(jī)等。的生產(chǎn)機(jī)械。如電梯，礦山用的提升機(jī)等。6.1 三相異步電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造三相異步電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造圖 6.1.1

4、 三相電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造 三相異步電動(dòng)機(jī)由兩個(gè)部分三相異步電動(dòng)機(jī)由兩個(gè)部分組成：定子和轉(zhuǎn)子，如圖組成：定子和轉(zhuǎn)子，如圖6.1.1所示。所示。 定子由定子鐵芯、定定子由定子鐵芯、定子繞組和機(jī)座組成。子繞組和機(jī)座組成。 mm定子鐵芯由定子鐵芯由0.5相互絕緣的硅鋼片疊成，相互絕緣的硅鋼片疊成，CZBY,AX, 通常固定在用鑄鐵或鑄鋼制成的機(jī)座內(nèi)壁上，鐵芯的內(nèi)圓周表面沖有均勻通常固定在用鑄鐵或鑄鋼制成的機(jī)座內(nèi)壁上，鐵芯的內(nèi)圓周表面沖有均勻分布的槽（圖分布的槽（圖6.1.2），用來(lái)嵌放對(duì)稱的三相繞組），用來(lái)嵌放對(duì)稱的三相繞組， 通稱通稱A相、相、B相、相、C相繞組。相繞組。A、B、 C端端稱為首端，稱為首端

5、，X、Y、Z端稱為末端，分別引到電動(dòng)機(jī)的端稱為末端，分別引到電動(dòng)機(jī)的接線盒上。接線盒上?？筛鶕?jù)需要將三相繞組聯(lián)接成星形（可根據(jù)需要將三相繞組聯(lián)接成星形（Y接）或聯(lián)接成三角形（接）或聯(lián)接成三角形（接）。接）。6.1 三相異步電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造三相異步電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造圖 6.1.2 定子和轉(zhuǎn)子的鐵心片圖 6.1.3 鼠籠式轉(zhuǎn)子（a）鼠籠式繞組；（b）轉(zhuǎn)子外形按照轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的不同將三相異步電動(dòng)機(jī)分為兩種：鼠籠式和繞線式。按照轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的不同將三相異步電動(dòng)機(jī)分為兩種：鼠籠式和繞線式。轉(zhuǎn)子主要是由轉(zhuǎn)子鐵芯和轉(zhuǎn)子繞組組成。轉(zhuǎn)子主要是由轉(zhuǎn)子鐵芯和轉(zhuǎn)子繞組組成。 轉(zhuǎn)子鐵芯是圓柱狀，也用硅鋼片疊成，鐵芯外表面沖有槽（圖轉(zhuǎn)子鐵

6、芯是圓柱狀，也用硅鋼片疊成，鐵芯外表面沖有槽（圖6.1.2）槽內(nèi)嵌放）槽內(nèi)嵌放轉(zhuǎn)子繞組。鐵芯裝在轉(zhuǎn)軸上，軸上加機(jī)械負(fù)載。轉(zhuǎn)子繞組。鐵芯裝在轉(zhuǎn)軸上，軸上加機(jī)械負(fù)載。 鼠籠式的轉(zhuǎn)子繞組做成鼠籠狀，就是在轉(zhuǎn)子鐵芯的槽中放銅條，其兩端用端鼠籠式的轉(zhuǎn)子繞組做成鼠籠狀，就是在轉(zhuǎn)子鐵芯的槽中放銅條，其兩端用端環(huán)聯(lián)接（圖環(huán)聯(lián)接（圖6.1.3）?；蛘咴诓壑袧茶T鋁液，鑄成一鼠籠（圖）?；蛘咴诓壑袧茶T鋁液，鑄成一鼠籠（圖6.1.4），這樣便可以），這樣便可以用比較便宜的鋁來(lái)代替銅，同時(shí)制造也快。用比較便宜的鋁來(lái)代替銅，同時(shí)制造也快。 圖 6.1.4 鑄鋁的鼠籠式轉(zhuǎn)子6.1 三相異步電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造三相異步電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造圖

7、 6.1.5 繞線式異步電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造 繞線式繞線式異步電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造如圖異步電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造如圖6.1.5所示，它的轉(zhuǎn)子繞組同定子繞所示，它的轉(zhuǎn)子繞組同定子繞組一樣，也是三相繞組，通常聯(lián)接成星形。它的三個(gè)引出線接在三個(gè)組一樣，也是三相繞組，通常聯(lián)接成星形。它的三個(gè)引出線接在三個(gè)銅制的滑環(huán)上，滑環(huán)固定在轉(zhuǎn)軸上。環(huán)與環(huán)，環(huán)與轉(zhuǎn)軸都互相絕緣。銅制的滑環(huán)上，滑環(huán)固定在轉(zhuǎn)軸上。環(huán)與環(huán)，環(huán)與轉(zhuǎn)軸都互相絕緣。滑環(huán)與固定在機(jī)殼上的電刷滑動(dòng)接觸。轉(zhuǎn)子繞組可以通過(guò)滑環(huán)和電刷滑環(huán)與固定在機(jī)殼上的電刷滑動(dòng)接觸。轉(zhuǎn)子繞組可以通過(guò)滑環(huán)和電刷與外電路的附加電阻連接，用來(lái)改善起動(dòng)及調(diào)速性能。與外電路的附加電阻連接，用來(lái)改善起動(dòng)及調(diào)

8、速性能。 在正常運(yùn)行時(shí)，繞線式轉(zhuǎn)子的起動(dòng)電阻和調(diào)速電阻是借助于電刷在正常運(yùn)行時(shí)，繞線式轉(zhuǎn)子的起動(dòng)電阻和調(diào)速電阻是借助于電刷同滑環(huán)和轉(zhuǎn)子繞組聯(lián)接的。同滑環(huán)和轉(zhuǎn)子繞組聯(lián)接的。 鼠籠式電動(dòng)機(jī)構(gòu)造簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，工作可靠，使用方便，成為生產(chǎn)上應(yīng)鼠籠式電動(dòng)機(jī)構(gòu)造簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，工作可靠，使用方便，成為生產(chǎn)上應(yīng)用最為廣泛的一種電動(dòng)機(jī)。用最為廣泛的一種電動(dòng)機(jī)。 但與繞線式異步電動(dòng)機(jī)但與繞線式異步電動(dòng)機(jī)相比，其起動(dòng)和調(diào)速性能相比，其起動(dòng)和調(diào)速性能較差，適合拖動(dòng)不需調(diào)速較差，適合拖動(dòng)不需調(diào)速的機(jī)械或?qū)φ{(diào)速要求不高的機(jī)械或?qū)φ{(diào)速要求不高的機(jī)械。的機(jī)械。6.2 三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理 當(dāng)三

9、相定子繞組通入三相對(duì)稱的交流電流時(shí)，就會(huì)在定子和轉(zhuǎn)子鐵心及當(dāng)三相定子繞組通入三相對(duì)稱的交流電流時(shí)，就會(huì)在定子和轉(zhuǎn)子鐵心及氣隙中產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，依靠這個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，將定子的電能傳遞給轉(zhuǎn)子。氣隙中產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，依靠這個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，將定子的電能傳遞給轉(zhuǎn)子。6.2.1旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) 假設(shè)假設(shè)AX、BY、CZ三相對(duì)稱繞組為集中繞組，每相繞組一個(gè)線圈，占鐵芯三相對(duì)稱繞組為集中繞組，每相繞組一個(gè)線圈，占鐵芯兩個(gè)槽。三相繞組在空間彼此相隔兩個(gè)槽。三相繞組在空間彼此相隔120 端端A、B、C分別接在三相對(duì)稱交流電源的分別接在三相對(duì)稱交流電源的A、B、C端線上，而末端端線上，而末端X、Y、Z聯(lián)成一點(diǎn)，如圖聯(lián)成

10、一點(diǎn)，如圖6.2.1（a）。定子鐵芯共有六個(gè)槽孔。）。定子鐵芯共有六個(gè)槽孔。如果三相繞組是星形聯(lián)接，。如果三相繞組是星形聯(lián)接，則首則首圖 6. 2. 1 三相繞組電路和三相對(duì)稱電流ABCXYZ(a)AiBiCiiAiBiCiO6090(b)t 當(dāng)如圖（當(dāng)如圖（6.2.1）（b）所示的對(duì)稱三相電）所示的對(duì)稱三相電流通過(guò)定子三相繞組時(shí)，流通過(guò)定子三相繞組時(shí)，要產(chǎn)生磁場(chǎng)。要產(chǎn)生磁場(chǎng)。 6.2.1旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)n0AXBYCZ(a)n0AXBYCZ(b)n0AXBYCZ(c)圖 6.2.2 三相對(duì)稱電流產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) ( p = 1 )0t60t90t流出用流出用“”表示。表示。假設(shè)當(dāng)電流從線圈的首

11、端流入，假設(shè)當(dāng)電流從線圈的首端流入， 從末端流出時(shí)為正，流入用從末端流出時(shí)為正，流入用“”表示，表示，在在0t的瞬時(shí)，定子繞組中的電流方向如圖的瞬時(shí)，定子繞組中的電流方向如圖6.2.2（a）所示。）所示。 ， 0Ai0Bi這時(shí)這時(shí)；0Ci電流電流的合成磁場(chǎng)。在圖的合成磁場(chǎng)。在圖6.2.2（a）中，合成磁場(chǎng)軸線的方向是自上而下的。）中，合成磁場(chǎng)軸線的方向是自上而下的。;將每相電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)相加，便得出三相將每相電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)相加，便得出三相圖圖6.2.2（b）所示的是）所示的是60t的合成磁場(chǎng)的方向。的合成磁場(chǎng)的方向。 時(shí)定子繞組中電流的方向和三相電流時(shí)定子繞組中電流的方向和三相電流這時(shí)的合

12、成磁場(chǎng)已在空間轉(zhuǎn)過(guò)了這時(shí)的合成磁場(chǎng)已在空間轉(zhuǎn)過(guò)了60。60t30的合成磁場(chǎng)，它比的合成磁場(chǎng)，它比時(shí)的合成磁場(chǎng)在空間又轉(zhuǎn)過(guò)時(shí)的合成磁場(chǎng)在空間又轉(zhuǎn)過(guò)，如圖，如圖6.2.2（c）所示。）所示。90t同理可得在同理可得在時(shí)的三相電流時(shí)的三相電流 由上可知道，當(dāng)定子繞組中通過(guò)由上可知道，當(dāng)定子繞組中通過(guò)三相電流后，它們共同產(chǎn)生的合成三相電流后，它們共同產(chǎn)生的合成磁場(chǎng)是隨著電流的交變而在空間不磁場(chǎng)是隨著電流的交變而在空間不斷旋轉(zhuǎn)的，這就是斷旋轉(zhuǎn)的，這就是旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。 1旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生 6.2.1旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)2. 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)向 圖圖6.2.2可見(jiàn)，當(dāng)通入定子三相繞組的

13、電流相序?yàn)榭梢?jiàn)，當(dāng)通入定子三相繞組的電流相序?yàn)锳BC 時(shí)，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向?yàn)闀r(shí)，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向?yàn)锳BC ，是順時(shí)針?lè)较颉?，是順時(shí)針?lè)较?。如果把電源的三根端線中的任意兩根對(duì)調(diào)，例如，相序?yàn)槿绻央娫吹娜司€中的任意兩根對(duì)調(diào)，例如，相序?yàn)锳CB ，此時(shí)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向?qū)⑹?，此時(shí)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向?qū)⑹茿CB（見(jiàn)圖（見(jiàn)圖6.2.3），為逆時(shí)針?lè)较??？梢?jiàn)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)向與通入繞組的），為逆時(shí)針?lè)较??？梢?jiàn)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)向與通入繞組的三相電流的相序有關(guān)。三相電流的相序有關(guān)。n0n0AXBYCZ圖 6.2.3 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的反轉(zhuǎn)ABCAXBYCZ0t60t6.2.1旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)3. 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的極數(shù)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的極數(shù)

14、 三相異步電動(dòng)機(jī)的極數(shù)就是旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的極數(shù)。三相異步電動(dòng)機(jī)的極數(shù)就是旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的極數(shù)。 120極極，即，即每相繞組有兩個(gè)線圈串聯(lián)，繞組的始每相繞組有兩個(gè)線圈串聯(lián)，繞組的始端之間相差端之間相差2p旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)具有兩對(duì)磁極，即旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)具有兩對(duì)磁極，即，如圖，如圖6.2.5所示。所示。在上述圖在上述圖6.2.2的情況下，每組繞組只的情況下，每組繞組只有一個(gè)線圈，繞組的始端之間相差有一個(gè)線圈，繞組的始端之間相差1pp（是磁極對(duì)數(shù)）。如將是磁極對(duì)數(shù)）。如將ABCZYXABCABCXY(b)Z(a)圖 6.2.4 產(chǎn)生四極旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的定子繞組AiCiBiACBZYXn0ACBZYXn030圖 6.2.5 三相電流產(chǎn)

15、生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) ( p = 2 )0t60t空間角，空間角，定子繞組安排定子繞組安排則產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)具有一對(duì)磁則產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)具有一對(duì)磁得如圖得如圖6.2.4那樣，即那樣，即60空間角，則產(chǎn)生的空間角，則產(chǎn)生的3p同理，如果要產(chǎn)生三對(duì)磁極，即同理，如果要產(chǎn)生三對(duì)磁極，即圈，繞組的始端之間相差圈，繞組的始端之間相差p12040空間角?？臻g角。的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，則每相繞組必須的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，則每相繞組必須有均勻安排在空間的串聯(lián)的三個(gè)線有均勻安排在空間的串聯(lián)的三個(gè)線4. 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速6.2.1旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)0t60t60601f由圖由圖6.2.2可見(jiàn)，當(dāng)電流從可見(jiàn)，當(dāng)電流從到到經(jīng)歷了經(jīng)歷了時(shí)，

16、磁場(chǎng)在空間也旋轉(zhuǎn)了時(shí)，磁場(chǎng)在空間也旋轉(zhuǎn)了。當(dāng)電流交變了一次（一個(gè)周期）時(shí)，磁場(chǎng)恰好在空間旋轉(zhuǎn)了一轉(zhuǎn)。當(dāng)電流交變了一次（一個(gè)周期）時(shí)，磁場(chǎng)恰好在空間旋轉(zhuǎn)了一轉(zhuǎn)。設(shè)電流的頻率為設(shè)電流的頻率為1060 fn ,則旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速為則旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速為min/ r）。）。轉(zhuǎn)速的單位為轉(zhuǎn)每分（轉(zhuǎn)速的單位為轉(zhuǎn)每分（0t在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)具有兩對(duì)極的情況下，由圖在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)具有兩對(duì)極的情況下，由圖（6.2.5）可見(jiàn)，當(dāng)電流也從可見(jiàn)，當(dāng)電流也從到到60t6030經(jīng)歷了經(jīng)歷了時(shí)，而磁場(chǎng)在空間僅旋轉(zhuǎn)了時(shí)，而磁場(chǎng)在空間僅旋轉(zhuǎn)了磁場(chǎng)僅旋轉(zhuǎn)了半磁場(chǎng)僅旋轉(zhuǎn)了半 。就是說(shuō)，當(dāng)電流交變了一次時(shí)，。就是說(shuō)，當(dāng)電流交變了一次時(shí)，1p26010

17、fn 轉(zhuǎn)，比轉(zhuǎn)，比情況下的轉(zhuǎn)速慢了一半，即情況下的轉(zhuǎn)速慢了一半，即。311p36010fn 同理，在三對(duì)極的情況下，電流交變一次，磁場(chǎng)在空間僅旋轉(zhuǎn)了同理，在三對(duì)極的情況下，電流交變一次，磁場(chǎng)在空間僅旋轉(zhuǎn)了轉(zhuǎn)，只是轉(zhuǎn)，只是情況下的轉(zhuǎn)速的三分之一，即情況下的轉(zhuǎn)速的三分之一，即ppfn1060由此得出結(jié)論：，當(dāng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)具有由此得出結(jié)論：，當(dāng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)具有對(duì)極時(shí)，磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速為對(duì)極時(shí)，磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速為 p0nmin/r表表6.2.1在我國(guó)，工頻在我國(guó)，工頻Hz501f對(duì)應(yīng)不同極對(duì)數(shù)對(duì)應(yīng)不同極對(duì)數(shù)p的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速速0n見(jiàn)表見(jiàn)表6.2.16.2.2 三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理圖圖

18、6.2.6是三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的原理圖，是三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的原理圖， SNn0nFF圖 6.2.6 轉(zhuǎn) 子 轉(zhuǎn) 動(dòng) 的原 理 圖可應(yīng)用左手定則來(lái)確定。由電磁力產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)?？蓱?yīng)用左手定則來(lái)確定。由電磁力產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。由圖由圖6.2.6可見(jiàn)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的方向和磁極旋轉(zhuǎn)的方向相同。當(dāng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)可見(jiàn)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的方向和磁極旋轉(zhuǎn)的方向相同。當(dāng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)反轉(zhuǎn)時(shí)，電動(dòng)機(jī)也跟著反轉(zhuǎn)。反轉(zhuǎn)時(shí)，電動(dòng)機(jī)也跟著反轉(zhuǎn)。 圖中圖中N，S表示兩極旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子中只示出表示兩極旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子中只示出兩根導(dǎo)條（銅或鋁）。當(dāng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)向順時(shí)針?lè)絻筛鶎?dǎo)條（銅或鋁）。當(dāng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)向順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)時(shí)，其

19、磁力線切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)條，導(dǎo)條中就向旋轉(zhuǎn)時(shí)，其磁力線切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)條，導(dǎo)條中就感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)。電動(dòng)勢(shì)的方向由右手定則確定。感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)。電動(dòng)勢(shì)的方向由右手定則確定。在這里應(yīng)用右手定則時(shí)，可假設(shè)磁極不動(dòng)，而在這里應(yīng)用右手定則時(shí)，可假設(shè)磁極不動(dòng)，而轉(zhuǎn)子導(dǎo)條向逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)切割磁力線，這與轉(zhuǎn)子導(dǎo)條向逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)切割磁力線，這與實(shí)際上磁極順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)時(shí)磁力線切割轉(zhuǎn)子實(shí)際上磁極順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)時(shí)磁力線切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)條是相當(dāng)?shù)?。?dǎo)條是相當(dāng)?shù)摹?由于轉(zhuǎn)子導(dǎo)條是閉合的，在電動(dòng)勢(shì)的作用下，導(dǎo)條中就有電流。該由于轉(zhuǎn)子導(dǎo)條是閉合的，在電動(dòng)勢(shì)的作用下，導(dǎo)條中就有電流。該電流與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相互作用，而使轉(zhuǎn)子導(dǎo)條受到電磁力電流與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相

20、互作用，而使轉(zhuǎn)子導(dǎo)條受到電磁力F。電磁力的方向。電磁力的方向6.2.3 轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)差率SNn0nFF圖 6.2.6 轉(zhuǎn) 子 轉(zhuǎn) 動(dòng) 的原 理 圖n0n0nn 0n0n由圖由圖6.2.6可見(jiàn)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的方向與磁場(chǎng)旋可見(jiàn)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的方向與磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)的方向相同，但轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)的方向相同，但轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速相等，即相等，即以及轉(zhuǎn)矩也就都不存在。這樣，轉(zhuǎn)子就不可能以及轉(zhuǎn)矩也就都不存在。這樣，轉(zhuǎn)子就不可能速之間必須要有差別。這就是異步電動(dòng)機(jī)名稱的由來(lái)。而旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速速之間必須要有差別。這就是異步電動(dòng)機(jī)名稱的由來(lái)。而旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速常稱為同步轉(zhuǎn)速。常稱為同步轉(zhuǎn)速。不可能達(dá)到與不

21、可能達(dá)到與。因?yàn)?，如果。因?yàn)?，如果兩者相等，則轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)之間就沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，兩者相等，則轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)之間就沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因而磁通就不切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)條，轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)、轉(zhuǎn)子電流因而磁通就不切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)條，轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)、轉(zhuǎn)子電流繼續(xù)以繼續(xù)以的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與磁場(chǎng)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與磁場(chǎng)轉(zhuǎn)sn0n00nnns我們用轉(zhuǎn)差率我們用轉(zhuǎn)差率來(lái)表示轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速來(lái)表示轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速與磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速相差的程度，即相差的程度，即%1%9通常異步電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)差率約為通常異步電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)差率約為。0)1 (nsn也可寫為也可寫為 min/ r1440nHz501f【例【例6.2.1】 有一臺(tái)

22、三相異步電動(dòng)機(jī)，其額定轉(zhuǎn)速有一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，其額定轉(zhuǎn)速的極數(shù)和額定負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)差率。電源頻率的極數(shù)和額定負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)差率。電源頻率。試求電動(dòng)機(jī)。試求電動(dòng)機(jī)min/ r1440%4%100150014401500%10000nnns【解】由于電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速接近而略小于同步轉(zhuǎn)速，而同步轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)【解】由于電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速接近而略小于同步轉(zhuǎn)速，而同步轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)于不同的極對(duì)數(shù)有一系列固定的數(shù)值（見(jiàn)表于不同的極對(duì)數(shù)有一系列固定的數(shù)值（見(jiàn)表6.2.1）。顯然，與）。顯然，與min/ r15000n最相近的同步轉(zhuǎn)速最相近的同步轉(zhuǎn)速，與此相應(yīng)的磁極對(duì)數(shù)，與此相應(yīng)的磁極對(duì)數(shù)2p。因此，額定負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)差率為。因此，

23、額定負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)差率為6.3 三相異步電動(dòng)機(jī)的電路分析三相異步電動(dòng)機(jī)的電路分析圖 6.3.1 三 相 異 步 電 動(dòng) 機(jī) 的每 相 電 路 圖定 子 電 路 轉(zhuǎn) 子 電 路1e1e2e2e1f2f1i2i1u繞組和轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生漏磁電動(dòng)勢(shì)繞組和轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生漏磁電動(dòng)勢(shì)1e2e和和定子和轉(zhuǎn)子每相繞組的匝數(shù)分別為定子和轉(zhuǎn)子每相繞組的匝數(shù)分別為1N2N和和1u當(dāng)定子繞組接上三相電源電壓（相電壓為當(dāng)定子繞組接上三相電源電壓（相電壓為）1i）通過(guò)。定子）通過(guò)。定子2e2i（由此產(chǎn)生電流（由此產(chǎn)生電流），），而且而且1e組組中也要感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)中也要感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)。（實(shí)。（實(shí)時(shí)，則有三相電流（相電流時(shí)，則有三相

24、電流（相電流不僅在轉(zhuǎn)子每相繞組中要感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)不僅在轉(zhuǎn)子每相繞組中要感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)三相電流產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，其磁通通過(guò)定子和轉(zhuǎn)子鐵三相電流產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，其磁通通過(guò)定子和轉(zhuǎn)子鐵這磁場(chǎng)這磁場(chǎng)在定子每相繞在定子每相繞轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是由定子電流轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是由定子電流芯而閉合。芯而閉合。際上三相異步電動(dòng)機(jī)中的際上三相異步電動(dòng)機(jī)中的旋旋和轉(zhuǎn)子電流共同產(chǎn)生的。）此外，還有漏磁通，在和轉(zhuǎn)子電流共同產(chǎn)生的。）此外，還有漏磁通，在定子定子。6.3.1 定子電路定子電路)(dd)()(1111111111etiLiReeiRu)(j)()(1111111111EIXIREEIRU定子每相電路的電壓方程和變壓器原繞組電路一樣，即定子每

25、相電路的電壓方程和變壓器原繞組電路一樣，即 如用相量表示，則為如用相量表示，則為11EU111144. 4UNfE1f1e0n6001pnf 式中，式中，1R1X和和一樣，也可得出一樣，也可得出和和 式中：式中： 是通過(guò)每相繞組的磁通最大值，在數(shù)值上它等于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的是通過(guò)每相繞組的磁通最大值，在數(shù)值上它等于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的是是的頻率。因?yàn)樾D(zhuǎn)磁場(chǎng)和定子間的相對(duì)轉(zhuǎn)速為的頻率。因?yàn)樾D(zhuǎn)磁場(chǎng)和定子間的相對(duì)轉(zhuǎn)速為， 即等于電源或定子電流的頻率即等于電源或定子電流的頻率分別為定子每相繞組的電阻和感抗（漏磁感抗分別為定子每相繞組的電阻和感抗（漏磁感抗）。）。和變壓器和變壓器每極磁通；每極磁通；所以所以6.3.2

26、 轉(zhuǎn)子電路轉(zhuǎn)子電路tiLiReiRedd)(2222222222222222j)(IXIREIRE轉(zhuǎn)子每相電路的電壓方程為轉(zhuǎn)子每相電路的電壓方程為 如用相量表示，則為如用相量表示，則為 上式中轉(zhuǎn)子電路的各個(gè)物理量對(duì)電動(dòng)機(jī)的性能都有影響，上式中轉(zhuǎn)子電路的各個(gè)物理量對(duì)電動(dòng)機(jī)的性能都有影響，分述如下。分述如下。式中：式中：2R2X和和分別為轉(zhuǎn)子每相繞組的電阻和感抗（漏磁感抗）。分別為轉(zhuǎn)子每相繞組的電阻和感抗（漏磁感抗）。60)(02nnpf1. 轉(zhuǎn)子頻率轉(zhuǎn)子頻率轉(zhuǎn)子頻率轉(zhuǎn)子頻率2fnn 0因?yàn)樾D(zhuǎn)磁場(chǎng)和轉(zhuǎn)子之間的相對(duì)轉(zhuǎn)速為（因?yàn)樾D(zhuǎn)磁場(chǎng)和轉(zhuǎn)子之間的相對(duì)轉(zhuǎn)速為（），所以），所以60)(02nnpf1.

27、 轉(zhuǎn)子頻率轉(zhuǎn)子頻率轉(zhuǎn)子頻率轉(zhuǎn)子頻率2fnn 0因?yàn)樾D(zhuǎn)磁場(chǎng)和轉(zhuǎn)子之間的相對(duì)轉(zhuǎn)速為（因?yàn)樾D(zhuǎn)磁場(chǎng)和轉(zhuǎn)子之間的相對(duì)轉(zhuǎn)速為（），所以），所以1000260sfpnnnnf時(shí)（電動(dòng)機(jī)起動(dòng)初始瞬間），轉(zhuǎn)子與旋時(shí)（電動(dòng)機(jī)起動(dòng)初始瞬間），轉(zhuǎn)子與旋0n1s 在在，即，即2f12ff 所以這時(shí)所以這時(shí)最高，即最高，即。 轉(zhuǎn)磁場(chǎng)間的相對(duì)轉(zhuǎn)速最大，轉(zhuǎn)子導(dǎo)條被旋轉(zhuǎn)磁通切割的最快。轉(zhuǎn)磁場(chǎng)間的相對(duì)轉(zhuǎn)速最大，轉(zhuǎn)子導(dǎo)條被旋轉(zhuǎn)磁通切割的最快。2. 2. 轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)2E2122244. 444. 4NsfNfE0n1s212044. 4NfE轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)的有效值為的有效值為 在在，即，即時(shí)，轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)為時(shí)，轉(zhuǎn)子

28、電動(dòng)勢(shì)為 這時(shí)這時(shí)12ff ，轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)最大。，轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)最大。得出得出 202sEE 3. 轉(zhuǎn)子感抗轉(zhuǎn)子感抗2X2122222LsfLfX0n1s21202LfX12ff 202sXX 轉(zhuǎn)子感抗轉(zhuǎn)子感抗當(dāng)當(dāng)，即，即時(shí)，轉(zhuǎn)子感抗為時(shí)，轉(zhuǎn)子感抗為 這時(shí)這時(shí)由上兩式可得出由上兩式可得出 即即，轉(zhuǎn)子感抗最大。，轉(zhuǎn)子感抗最大。4. 轉(zhuǎn)子電流轉(zhuǎn)子電流2I 轉(zhuǎn)子每相電路的電流轉(zhuǎn)子每相電路的電流 2202220222222)(sXRsEXREI5. 轉(zhuǎn)子電路的功率因數(shù)轉(zhuǎn)子電路的功率因數(shù)2cos220222222222)(cossXRRXRRs2R20sX1cos2s2022cossXR當(dāng)當(dāng)很小時(shí)，很小時(shí)，當(dāng)

29、當(dāng)接近接近1 時(shí)，時(shí)，即兩者之間近似地有雙曲線的關(guān)系。，即兩者之間近似地有雙曲線的關(guān)系。 ； 由上述可知，轉(zhuǎn)子電路的各個(gè)物理量，如電動(dòng)勢(shì)，電由上述可知，轉(zhuǎn)子電路的各個(gè)物理量，如電動(dòng)勢(shì)，電流、頻率、感抗及功率因數(shù)等都與轉(zhuǎn)差率由關(guān)，亦即與流、頻率、感抗及功率因數(shù)等都與轉(zhuǎn)差率由關(guān)，亦即與轉(zhuǎn)速有關(guān)。轉(zhuǎn)速有關(guān)。6.4 三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩和機(jī)械特性三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩和機(jī)械特性6.4.1 轉(zhuǎn)矩公式轉(zhuǎn)矩公式2I2E222cosI22cosIKTT因轉(zhuǎn)子電路是電感性的，轉(zhuǎn)子電流因轉(zhuǎn)子電路是電感性的，轉(zhuǎn)子電流比轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)比轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)滯后滯后的有功分量為的有功分量為。因此可將三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩公式寫成如下形式

30、。因此可將三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩公式寫成如下形式 角，轉(zhuǎn)子電流角，轉(zhuǎn)子電流式中式中TK是一個(gè)常數(shù)是一個(gè)常數(shù) 111111144. 444. 4UNfUNfE220222122022202)()44. 4()(sXRNfssXRsEI2202222)(cossXRR22022212)(sXRUsRKTK得出轉(zhuǎn)矩的另一個(gè)表示式得出轉(zhuǎn)矩的另一個(gè)表示式 是一常數(shù)。是一常數(shù)。式中式中6.4.2 機(jī)械特性曲線機(jī)械特性曲線1U2R)(sfT )(Tfn 在一定的電源電壓在一定的電源電壓和轉(zhuǎn)子電阻和轉(zhuǎn)子電阻之下，轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)差率的關(guān)系曲線之下，轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)差率的關(guān)系曲線或轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩的關(guān)系曲線或轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩的關(guān)系曲線，稱為

31、電動(dòng)機(jī)的，稱為電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性曲線機(jī)械特性曲線。 TmaxO1s圖 6. 4. 1 三相異步電動(dòng)機(jī)的 T = f (s) 曲線 TstTTNsmnNn0n0TmaxOTstTTNnNn0nab圖 6. 4. 2 三相異步電動(dòng)機(jī)的 n = f (T) 曲線 )(Tfn )(sfT 圖圖6.4.2的的曲線可從圖曲線可從圖6.4.1得出。只須將得出。只須將90T方向轉(zhuǎn)過(guò)方向轉(zhuǎn)過(guò)，再將表示，再將表示的橫軸移下即可。的橫軸移下即可。曲線順時(shí)針曲線順時(shí)針在機(jī)械特性曲線上，我們要討論三個(gè)轉(zhuǎn)矩。在機(jī)械特性曲線上，我們要討論三個(gè)轉(zhuǎn)矩。TCTCTT NT1額定轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩在等速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩在等速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電

32、動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩必須與阻轉(zhuǎn)矩必須與阻轉(zhuǎn)矩相平衡，即相平衡，即0T202TTTT60222nPTT由于由于很小，?？珊雎?，所以，很小，常可忽略，所以， 并由此得并由此得式中式中2P是電動(dòng)機(jī)軸上輸出的機(jī)械功率。是電動(dòng)機(jī)軸上輸出的機(jī)械功率。 功率如用千瓦為單位，則得出功率如用千瓦為單位，則得出 nPT29550 額定轉(zhuǎn)矩是電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)矩，它可從電動(dòng)機(jī)銘牌上的額額定轉(zhuǎn)矩是電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)矩，它可從電動(dòng)機(jī)銘牌上的額定功率（輸出機(jī)械功率）和額定轉(zhuǎn)速應(yīng)用式求得。定功率（輸出機(jī)械功率）和額定轉(zhuǎn)速應(yīng)用式求得。2最大轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩mssTdd202mXRs 從機(jī)械特性曲線上看，轉(zhuǎn)矩有一個(gè)最大值，稱為從機(jī)械

33、特性曲線上看，轉(zhuǎn)矩有一個(gè)最大值，稱為最大轉(zhuǎn)矩或臨界轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩或臨界轉(zhuǎn)矩。對(duì)應(yīng)。對(duì)應(yīng)于最大轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)差率為于最大轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)差率為，它由，它由求得，即求得，即 2021max2XUKTOTnR2R2圖 6.4.4 對(duì)應(yīng)于不同轉(zhuǎn)子電阻R2的 n = f (T) 曲線(U1=常數(shù)) R2R2OTnU1圖 6.4.3 對(duì)應(yīng)于不同電源電壓的 n = f (T) 曲線 (R2=常數(shù))U1U1n0 圖 6.7.3 發(fā)電反饋制動(dòng)n0n當(dāng)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速當(dāng)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速超過(guò)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速超過(guò)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速時(shí)，這時(shí)的轉(zhuǎn)距也是制動(dòng)時(shí)，這時(shí)的轉(zhuǎn)距也是制動(dòng)的（圖的（圖6.7.3）。）。當(dāng)起重機(jī)快速下放重物時(shí)，就會(huì)發(fā)生這種情況。這時(shí)重

34、物拖動(dòng)轉(zhuǎn)子，當(dāng)起重機(jī)快速下放重物時(shí)，就會(huì)發(fā)生這種情況。這時(shí)重物拖動(dòng)轉(zhuǎn)子，0nn 發(fā)電反饋制動(dòng)。發(fā)電反饋制動(dòng)。使其轉(zhuǎn)速使其轉(zhuǎn)速，重物受到制動(dòng)而等速下降。實(shí)際上這時(shí)電動(dòng)機(jī)已轉(zhuǎn)入，重物受到制動(dòng)而等速下降。實(shí)際上這時(shí)電動(dòng)機(jī)已轉(zhuǎn)入發(fā)電機(jī)運(yùn)行，將重物的位能轉(zhuǎn)換為電能而反饋到發(fā)電機(jī)運(yùn)行，將重物的位能轉(zhuǎn)換為電能而反饋到電網(wǎng)里去，所以稱為電網(wǎng)里去，所以稱為p另外，當(dāng)將多速電動(dòng)機(jī)從高速調(diào)另外，當(dāng)將多速電動(dòng)機(jī)從高速調(diào)到低速的過(guò)程中，也自然發(fā)生這到低速的過(guò)程中，也自然發(fā)生這種制動(dòng)。因?yàn)閯倢O對(duì)數(shù)種制動(dòng)。因?yàn)閯倢O對(duì)數(shù)加倍時(shí)，磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速立即減半，但由于加倍時(shí)，磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速立即減半，但由于慣性，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速只能逐漸下降，因此慣性，

35、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速只能逐漸下降，因此就出現(xiàn)就出現(xiàn)0nn 的情況。的情況。6.8 三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)今以今以Y132M4型電動(dòng)機(jī)為例，來(lái)說(shuō)明銘牌上各個(gè)數(shù)據(jù)的意義。型電動(dòng)機(jī)為例，來(lái)說(shuō)明銘牌上各個(gè)數(shù)據(jù)的意義。三相異步電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)型號(hào)型號(hào)Y132M4功功 率率 7.5KW 頻頻 率率 50HZ電壓電壓 380V 電電 流流 15.4A 接接 法法 轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速 1440r/mjn 絕緣等級(jí)絕緣等級(jí) B 工作方式工作方式 連接連接年年 月月 編號(hào)編號(hào) xx電機(jī)廠電機(jī)廠此外，它的主要技術(shù)數(shù)據(jù)有：功率因數(shù)此外，它的主要技術(shù)數(shù)據(jù)有：功率因數(shù)0.85，效率，效率87 %。型號(hào)型號(hào)Y 13

36、2 M4三相異步電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)機(jī)座中心高（機(jī)座中心高（mm)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；中機(jī)座；L長(zhǎng)機(jī)座長(zhǎng)機(jī)座 ）型號(hào)型號(hào)6.8 三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)表表6.8.1 異步電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品名稱代號(hào)異步電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品名稱代號(hào) 小型小型Y，YL系列鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)是取代系列鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)是取代JO系列的新產(chǎn)品，封閉自系列的新產(chǎn)品，封閉自扇冷式。扇冷式。Y系列定子繞組為銅線，系列定子繞組為銅線，YL系列為鋁線。系列為鋁線。 2.接法接法這是指定子三相繞組的接法。這是指定子三相繞組的接法。 圖 6.8.1 定子繞組的星形聯(lián)接和角形聯(lián)

37、接 U1V1W1U2V2W2U1V1W1U2V2W2W1V2V1U2U1W2W1V2V1U2U1W2接電源接電源連接方法有星形（連接方法有星形（連接和三角形（連接和三角形（聯(lián)連兩種（圖聯(lián)連兩種（圖6.8.1）。）。 ）圖 6.8.2 確定每相繞組頭尾的方法iU1V1W1U2V2W2U1V1W1U2V2W2(b)(a)U1V1不亮U2V2220ViU1V1亮U2V2220V2.接法接法2U2V 如果聯(lián)成圖如果聯(lián)成圖6.8.2（a）所示的情況，兩繞組的合成磁通不穿過(guò)第三繞組，）所示的情況，兩繞組的合成磁通不穿過(guò)第三繞組，第三繞組中不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，于是電燈不亮（也可用一個(gè)適當(dāng)量程的第三繞組中不產(chǎn)生

38、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，于是電燈不亮（也可用一個(gè)適當(dāng)量程的交流電壓表來(lái)代替電燈）。交流電壓表來(lái)代替電燈）。相聯(lián)相聯(lián) 的是第二繞組的尾的是第二繞組的尾（這時(shí)，與第一繞組的尾（這時(shí)，與第一繞組的尾（）。）。2U1V 當(dāng)聯(lián)成當(dāng)聯(lián)成6.8.2（b）所示的情況時(shí)，燈絲發(fā)所示的情況時(shí)，燈絲發(fā)熱紅。這時(shí)，與熱紅。這時(shí)，與聯(lián)的是聯(lián)的是。相相3. 電壓電壓 銘牌上所標(biāo)的電壓值是指電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行時(shí)定子繞組上應(yīng)加的線電壓銘牌上所標(biāo)的電壓值是指電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行時(shí)定子繞組上應(yīng)加的線電壓值。一般規(guī)定電動(dòng)機(jī)的電壓不應(yīng)該高于或低于額定值的值。一般規(guī)定電動(dòng)機(jī)的電壓不應(yīng)該高于或低于額定值的5%。maxT還必須注意，在低于額定電壓下運(yùn)行時(shí)，

39、和電壓平方成正比的最大轉(zhuǎn)矩還必須注意，在低于額定電壓下運(yùn)行時(shí)，和電壓平方成正比的最大轉(zhuǎn)矩 ，V,380V3000V6000三相異步電動(dòng)機(jī)的額定電壓有三相異步電動(dòng)機(jī)的額定電壓有及及等多種。等多種。會(huì)顯著降低，這對(duì)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行也是不利的。會(huì)顯著降低，這對(duì)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行也是不利的。4. 電流電流 銘牌上所標(biāo)的電流值是銘牌上所標(biāo)的電流值是指電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行時(shí)定指電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行時(shí)定子繞組的線電流值。子繞組的線電流值。 圖圖6.8.3是一臺(tái)是一臺(tái)10 kW三相異步三相異步電動(dòng)機(jī)的工作特性曲線。電動(dòng)機(jī)的工作特性曲線。5. 功率與效率功率與效率 銘牌上所標(biāo)的功率是指電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行時(shí)軸上輸出的機(jī)械功率值。輸銘

40、牌上所標(biāo)的功率是指電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行時(shí)軸上輸出的機(jī)械功率值。輸出功率與輸入功率不等，其差值等于電動(dòng)機(jī)本身的損耗功率，包括銅損、出功率與輸入功率不等，其差值等于電動(dòng)機(jī)本身的損耗功率，包括銅損、鐵損及機(jī)械損耗等。所謂效率鐵損及機(jī)械損耗等。所謂效率就是輸出功率與輸入功率的比值。就是輸出功率與輸入功率的比值。6. 功率因數(shù)功率因數(shù)cos就是電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)。就是電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)。 三相異步電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)較低，三相異步電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)較低，在額定負(fù)載時(shí)約為在額定負(fù)載時(shí)約為0.70.9，而在，而在輕載和空載時(shí)更低，空載時(shí)只有輕載和空載時(shí)更低，空載時(shí)只有0.20.3。因此必須正確選擇電動(dòng)。因此必須正確選擇電

41、動(dòng)機(jī)的容量，防止機(jī)的容量，防止“大馬拉小車大馬拉小車”，并力求縮短空載的時(shí)間。并力求縮短空載的時(shí)間。)(cos2Pf曲線如圖曲線如圖6.8.3所示。所示。7. 轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速等級(jí)最常用的是四個(gè)極的轉(zhuǎn)速等級(jí)最常用的是四個(gè)極的）（min/r15000n8. 絕緣等級(jí)絕緣等級(jí) 絕緣等級(jí)是按電動(dòng)機(jī)繞組所用的絕緣材料在使用時(shí)容許的極限溫度來(lái)分級(jí)絕緣等級(jí)是按電動(dòng)機(jī)繞組所用的絕緣材料在使用時(shí)容許的極限溫度來(lái)分級(jí)的。極限溫度是指電機(jī)絕緣結(jié)構(gòu)中最熱點(diǎn)的最高容許溫度。技術(shù)數(shù)據(jù)見(jiàn)下表。的。極限溫度是指電機(jī)絕緣結(jié)構(gòu)中最熱點(diǎn)的最高容許溫度。技術(shù)數(shù)據(jù)見(jiàn)下表。 9. 工作方式工作方式）（1S）（2S電動(dòng)機(jī)的工作方式分為八類，

42、用字母電動(dòng)機(jī)的工作方式分為八類，用字母1S8S分別表示。例如：連續(xù)工作方式分別表示。例如：連續(xù)工作方式；短時(shí)工作方式；短時(shí)工作方式，分，分10，30，60，90 min四種；四種；3S斷續(xù)周期性工作方式（斷續(xù)周期性工作方式（時(shí)間組成，額定負(fù)載時(shí)間與整個(gè)周期之比稱為負(fù)載持續(xù)率。時(shí)間組成，額定負(fù)載時(shí)間與整個(gè)周期之比稱為負(fù)載持續(xù)率。），其周期由一個(gè)額定負(fù)載時(shí)間和一個(gè)停止），其周期由一個(gè)額定負(fù)載時(shí)間和一個(gè)停止6.9 三相異步電動(dòng)機(jī)的選擇三相異步電動(dòng)機(jī)的選擇 三相異步電動(dòng)機(jī)最為廣泛的用在生產(chǎn)上，正確地選擇它的功率、種類、型式，三相異步電動(dòng)機(jī)最為廣泛的用在生產(chǎn)上，正確地選擇它的功率、種類、型式，以及正確地

43、選擇它的保護(hù)電器和控制電器，是極為重要的。以及正確地選擇它的保護(hù)電器和控制電器，是極為重要的。6.9.1 功率的選擇功率的選擇 要為某一生產(chǎn)機(jī)械選配一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，首先要考慮電動(dòng)機(jī)的功率需要多要為某一生產(chǎn)機(jī)械選配一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，首先要考慮電動(dòng)機(jī)的功率需要多大。合理選擇電動(dòng)機(jī)的功率具有重大的經(jīng)濟(jì)意義。大。合理選擇電動(dòng)機(jī)的功率具有重大的經(jīng)濟(jì)意義。1. 連續(xù)運(yùn)行電動(dòng)機(jī)功率的選擇連續(xù)運(yùn)行電動(dòng)機(jī)功率的選擇例如，車床的切削功率為例如，車床的切削功率為)kW(6010001FvP電動(dòng)機(jī)的功率則為電動(dòng)機(jī)的功率則為)kW(601000111FvPPNPP其額定功率應(yīng)為其額定功率應(yīng)為 )kW(10221QHP 又如拖動(dòng)水泵的電動(dòng)機(jī)的功率為又如拖動(dòng)水泵的電動(dòng)