武漢理工大學(xué)電工學(xué)課件第六章

1、下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)電動(dòng)機(jī)是根據(jù)電磁感應(yīng)和電磁力的原理電動(dòng)機(jī)是根據(jù)電磁感應(yīng)和電磁力的原理,將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的一種旋轉(zhuǎn)機(jī)械。將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的一種旋轉(zhuǎn)機(jī)械。 在生產(chǎn)中用得最多的是三相交流異步電動(dòng)機(jī)，在生產(chǎn)中用得最多的是三相交流異步電動(dòng)機(jī)， 只是在要求調(diào)速性能較高的場(chǎng)合，才采用直流電動(dòng)機(jī)。只是在要求調(diào)速性能較高的場(chǎng)合，才采用直流電動(dòng)機(jī)。 交流電動(dòng)機(jī)的交流電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)化生產(chǎn)機(jī)械的結(jié)構(gòu)、提高：簡(jiǎn)化生產(chǎn)機(jī)械的結(jié)構(gòu)、提高生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量、減輕

2、繁重的體力勞動(dòng)、實(shí)現(xiàn)自動(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量、減輕繁重的體力勞動(dòng)、實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和遠(yuǎn)距離操縱?？刂坪瓦h(yuǎn)距離操縱。下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)機(jī)座：鑄鋼或鑄鐵組成。機(jī)座：鑄鋼或鑄鐵組成。 定子的定子的作用作用是將電能變換成磁能，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。是將電能變換成磁能，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)鼠籠轉(zhuǎn)子鼠籠轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子(1) 鼠籠式轉(zhuǎn)子：鼠籠式轉(zhuǎn)子： 鐵芯槽內(nèi)放銅條，端部用鐵芯槽內(nèi)放銅條，端部用短路環(huán)形成一體。或鑄鋁形成短路環(huán)形成一體。或鑄鋁形成轉(zhuǎn)子繞組。轉(zhuǎn)子繞組。 組成：組成： 轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組、風(fēng)扇等，轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子

3、繞組、風(fēng)扇等， 轉(zhuǎn)子的作用：通過電磁感應(yīng)和磁力將電能轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)子的作用：通過電磁感應(yīng)和磁力將電能轉(zhuǎn)換成 機(jī)械機(jī)械 能由轉(zhuǎn)軸上輸出。能由轉(zhuǎn)軸上輸出。 轉(zhuǎn)子的種類：轉(zhuǎn)子的種類：下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè) 不論是不論是繞線式繞線式轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子， 在旋轉(zhuǎn)磁在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用下，都場(chǎng)的作用下，都將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)或電流；并受勢(shì)或電流；并受到磁場(chǎng)力的作用到磁場(chǎng)力的作用，形成力矩，使，形成力矩，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。(2) 繞線式轉(zhuǎn)子：繞線式轉(zhuǎn)子：下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)三相異步

4、電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造三相異步電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)0n旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)使得鼠籠轉(zhuǎn)動(dòng)。旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)使得鼠籠轉(zhuǎn)動(dòng)。在電動(dòng)機(jī)中如何產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)呢？在電動(dòng)機(jī)中如何產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)呢？0nvvFFvvFF正轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè) 120sin120sinsinmCmBmAtIitIitIi BiAXBYCZAiCiCiAiBiitmIo下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)CiAiBiitmIo規(guī)定：規(guī)定： i : “+” 首首端流端流入入，尾端流出。，尾端流出。 i : “” 尾尾端流端流入入，首端流出。，首

5、端流出。 AYCBZX()電流出電流出( )電流入電流入設(shè)三相繞組：設(shè)三相繞組：首端首端 A、B、C末端末端 X、Y、Z0nBiAXBYCZAiCi例如：例如：=0 時(shí)時(shí)下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)CiBiAii tAXYCBZAXYCBZAXYCBZNS0 t 60t 60 90t 600mIoSNSN合成磁場(chǎng)是旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。合成磁場(chǎng)是旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。0n下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)分析可知：三相電流產(chǎn)生的合成磁場(chǎng)是一分析可知：三相電流產(chǎn)生的合成磁場(chǎng)是一旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)。旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)。 即：即： 合成磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向與電源的相序有關(guān)，當(dāng)電源合成磁場(chǎng)的旋

6、轉(zhuǎn)方向與電源的相序有關(guān)，當(dāng)電源相序?yàn)檎驎r(shí)，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向?yàn)轫槙r(shí)針旋轉(zhuǎn)。相序?yàn)檎驎r(shí)，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向?yàn)轫槙r(shí)針旋轉(zhuǎn)。-改變電源的相序。改變電源的相序。正序：正序：ABC負(fù)序：負(fù)序：ACBAUBUCUCUAUBU下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)AAXZBCYAAXZBCY0t 60t 任意調(diào)換兩根電源進(jìn)線任意調(diào)換兩根電源進(jìn)線(電路如圖電路如圖BC相調(diào)換相調(diào)換)0mICiBiAi tiomINSNSCiAXCZBYAiBi0n6002. 下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)0t 即：即：1pCiBiAioimI tBiAXBYCZAiCiAXYCBZN

7、S2. 當(dāng)電源相序?yàn)楫?dāng)電源相序?yàn)檎蛘驎r(shí)，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向?yàn)闀r(shí)，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向?yàn)轫槙r(shí)針順時(shí)針旋轉(zhuǎn)；旋轉(zhuǎn)；當(dāng)電源相序?yàn)楫?dāng)電源相序?yàn)樨?fù)序負(fù)序時(shí)，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向?yàn)闀r(shí)，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向?yàn)槟鏁r(shí)針逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)。下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)CYABCXYZAXBZAiBiCiX A AXBYB Y CCZZ21200同理：同理：p = 3 時(shí)，時(shí)，推廣；推廣；p0120下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)極對(duì)數(shù)極對(duì)數(shù)2p 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁極對(duì)數(shù)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁極對(duì)數(shù)與三相繞組的與三相繞組的排列有關(guān)。排列有關(guān)。CYABCXYZAXBZAiBiCiBiCiAiimI

8、t 0繞組串聯(lián)的線圈個(gè)數(shù)。繞組串聯(lián)的線圈個(gè)數(shù)。繞組串聯(lián)所產(chǎn)生繞組串聯(lián)所產(chǎn)生的的0t X AAXBYB Y CCZZNSSN下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)分分）轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) /( 6010fn 工頻：工頻：Hz501 f分分）轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) /( 30000 n當(dāng)當(dāng) p=1 時(shí)：時(shí)：AXYCBZNSAXYCBZNS2ttAXYCBZNS0t0mICiBiAi tiomI0n下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)X NSA X ABZCYZ C Y B SN0t 60t當(dāng)當(dāng) p=2 時(shí)：時(shí)：BiCiAiitmI00n30AX XZ CZBYB Y A C NSNS分分

9、）轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/( 150026010 fn2下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè))/( 6010分分轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)pfn 2p180分）轉(zhuǎn)/( 50011p360分）轉(zhuǎn)/( 0003極對(duì)數(shù)極對(duì)數(shù)每個(gè)電流周期每個(gè)電流周期磁場(chǎng)轉(zhuǎn)過的空間角度磁場(chǎng)轉(zhuǎn)過的空間角度同步轉(zhuǎn)速同步轉(zhuǎn)速)f(Hz501 3p120分）轉(zhuǎn)/( 00014p分分）轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/( 75090旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速n0與頻率與頻率f1和極對(duì)數(shù)和極對(duì)數(shù) p 有關(guān)。有關(guān)?？梢娍梢?下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)AXYCBZ分分）轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/( 6010pfn BlvBliFvF0nNS下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目

10、錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)0nn 如果如果:0nn 同步轉(zhuǎn)速同步轉(zhuǎn)速下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)%s)91( 轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速亦可由轉(zhuǎn)差率求得，即：轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速亦可由轉(zhuǎn)差率求得，即：0)(1nns %10000 nnns 例例 ：一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，其額定轉(zhuǎn)速一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，其額定轉(zhuǎn)速 nN= =975 r/min，電源頻率，電源頻率 f1 1= =50 Hz。試求電動(dòng)機(jī)的。試求電動(dòng)機(jī)的極對(duì)數(shù)極對(duì)數(shù) p p和額定負(fù)載下的和額定負(fù)載下的轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)差率s s。解：解：根據(jù)異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同步轉(zhuǎn)速根據(jù)異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同步轉(zhuǎn)速的關(guān)系可知：的關(guān)系可知：n

11、0=1000 r/min , 2 2. .5 5% %1 10 00 0% %1 10 00 00 09 97 75 51 10 00 00 01 10 00 0% %n nn nn ns s0 0N N0 0N N下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)1) 變壓器原、副繞組是與變壓器原、副繞組是與同一主磁通同一主磁通 相交鏈，異步相交鏈，異步 電動(dòng)機(jī)中定子和轉(zhuǎn)子繞組與電動(dòng)機(jī)中定子和轉(zhuǎn)子繞組與同一旋轉(zhuǎn)同一旋轉(zhuǎn)磁通磁通 相交鏈。相交鏈。因此異步電動(dòng)機(jī)中定子和轉(zhuǎn)子繞組相當(dāng)于因此異步電動(dòng)機(jī)中定子和轉(zhuǎn)子繞組相當(dāng)于變壓器的變壓器的 原、副繞組。原、副繞組。2）變壓器：）變壓器： 變化

12、變化 e U1 E1=4.44 f N1 異步機(jī)：異步機(jī)： 旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn) e U1 E1=4.44 f N1 1. 相同點(diǎn)相同點(diǎn):下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)3）變壓器：變壓器：I2 增大增大 I1增大，增大，以保持以保持 基本不變，基本不變， 以達(dá)到傳遞能量的目的。以達(dá)到傳遞能量的目的。 異步機(jī)：異步機(jī)：當(dāng)負(fù)載增加時(shí)，轉(zhuǎn)子電流當(dāng)負(fù)載增加時(shí)，轉(zhuǎn)子電流I2 增大增大 I1增大，增大， 以保持以保持 基本不變，以達(dá)到傳遞能量的目的?；静蛔?，以達(dá)到傳遞能量的目的。 i1u1e1e 1e2e 2i2+f1f2下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)2. 不

13、同點(diǎn)不同點(diǎn):異步機(jī)是旋轉(zhuǎn)的。異步機(jī)是旋轉(zhuǎn)的。異步機(jī)中的定子和異步機(jī)中的定子和 轉(zhuǎn)子之間是有不大的氣隙。轉(zhuǎn)子之間是有不大的氣隙。異步機(jī)中轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的頻率是異步機(jī)中轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的頻率是隨隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 改變改變的。的。下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)i1u1e1e 1e2e 2i2+f1f2電動(dòng)機(jī)內(nèi)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)電動(dòng)機(jī)內(nèi)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度在沿定子與轉(zhuǎn)子間氣隙應(yīng)是度在沿定子與轉(zhuǎn)子間氣隙應(yīng)是接近于正弦規(guī)律變化分布。因接近于正弦規(guī)律變化分布。因此，通過每相定子繞組的磁通此，通過每相定子繞組的磁通也應(yīng)是隨時(shí)間作正弦規(guī)律變化也應(yīng)是隨時(shí)間作正弦規(guī)律變化的，即的，即:

14、=msint 因此，每相定子繞組中由旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)因此，每相定子繞組中由旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為為:dtdNe11也是正弦量，其有效值為也是正弦量，其有效值為: E1= 4.44 f 1N1 下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè) 異步電動(dòng)機(jī)內(nèi)的異步電動(dòng)機(jī)內(nèi)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割定子導(dǎo)體旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割定子導(dǎo)體 e1 i1，111444Nf.U 1U 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與定子導(dǎo)體間的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與定子導(dǎo)體間的相對(duì)速度為相對(duì)速度為 n0 ，所以：所以：1 :6001pnf 定子感應(yīng)電勢(shì)的頻率與磁場(chǎng)和導(dǎo)體間的定子感應(yīng)電勢(shì)的頻率與磁場(chǎng)和導(dǎo)體間的相對(duì)速度相對(duì)速度有關(guān)。有關(guān)。f 1= 電源頻率電源

15、頻率 fi1u1e1e 1e2e 2i2+f1f2式中式中: 每極磁通的每極磁通的最大值最大值。U1 E1= 4.44 f 1N1 )(111111EXIjRIU11EU由圖示電路有：由圖示電路有：下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)定子導(dǎo)體與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)間的相對(duì)速度定子導(dǎo)體與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)間的相對(duì)速度是固定的，是固定的， f 1= f而而轉(zhuǎn)子導(dǎo)體與旋轉(zhuǎn)磁轉(zhuǎn)子導(dǎo)體與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)之間的場(chǎng)之間的相對(duì)速度相對(duì)速度隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的變化隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的變化而而變化。變化。因此，因此， 定子感應(yīng)電勢(shì)頻率定子感應(yīng)電勢(shì)頻率 f 1 轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢(shì)頻率轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢(shì)頻率 f 2旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割定子導(dǎo)體和轉(zhuǎn)子導(dǎo)體的速度是

16、不同的。旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割定子導(dǎo)體和轉(zhuǎn)子導(dǎo)體的速度是不同的。X2R2i2+e2下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)因此，因此， 定子感應(yīng)電勢(shì)頻率定子感應(yīng)電勢(shì)頻率 f 1 轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢(shì)頻率轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢(shì)頻率 f 21000026060)(fspnnnnnnpf式中式中: (n0- n)為為轉(zhuǎn)子導(dǎo)體與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)之間的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)之間的相對(duì)速度。相對(duì)速度。 由由 得得6001pnf12fsf下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè) E20= 4.44 f 1N2 E2= s E20 212222222LfsLfLXX20= 2 f1L 2X2= s X20 式中：

17、式中： E20 E2 X20 X2X2與與 s s 有關(guān)有關(guān)。下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)222222XREI 2202220)(sXRsE I2I2s1O)(2 Isn)(0002nnIs 2202220max21XREIs即：起動(dòng)的瞬間電流即：起動(dòng)的瞬間電流 I2最大。最大。 當(dāng)當(dāng) s n n轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的相對(duì)速度轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的相對(duì)速度 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子導(dǎo)體導(dǎo)體切割磁通的速度切割磁通的速度 E2 I2（如上圖示）。（如上圖示）。I2與與 s s 有關(guān)有關(guān)。22222222)(XIjRIERIE下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè) 結(jié)論：結(jié)論：

18、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn) 子電路中的子電路中的各量各量均與轉(zhuǎn)差率均與轉(zhuǎn)差率 s 有關(guān)，即與轉(zhuǎn)速有關(guān)，即與轉(zhuǎn)速 n 有關(guān)。有關(guān)。220222222222)(cossXRRXRR202很小 時(shí)XRss1cos2 202較大時(shí)XRsss1cos2 當(dāng)當(dāng) s X2 2 coscos2（如下圖所示）。（如下圖所示）。s12cos OOnI2I2下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)1113NNNPUICos2113NNNPUICos 12f sf 1U f 1= 電源頻率電源頻率 fE2= s E20 X2= s X20 22022202)(sXRsEI220222222222)

19、(cossXRRXRR%10000 nnns下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)例例6-2： 一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，已知：一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，已知：功率功率kw轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速r/min電壓電壓連接法連接法效率效率功率因數(shù)功率因數(shù)頻率頻率5.55.514401440380 V380 V85.5 85.5 % %0.840.845050試求電動(dòng)機(jī)的試求電動(dòng)機(jī)的極對(duì)數(shù)極對(duì)數(shù) p p、額定負(fù)載下的額定負(fù)載下的轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)差率s sN N、轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)子頻率、子頻率、額定電流額定電流I IN N。解：解：P=2P=22 2% %1 10 00 0% %1 15 50 00 01 14 44 40 0

20、1 15 50 00 0n nn nn ns s0 0N N0 0N NHzfsf112ACosUPINNN6 .11855. 084. 03803105 . 53)W(32下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的一種旋轉(zhuǎn)機(jī)械將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的一種旋轉(zhuǎn)機(jī)械，它是生產(chǎn)中拖動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械的主要?jiǎng)恿?。所以，機(jī)械特性它是生產(chǎn)中拖動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械的主要?jiǎng)恿?。所以，機(jī)械特性是它的主要特性，對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行分析往往離不開它。是它的主要特性，對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行分析往往離不開它。什么是電動(dòng)機(jī)的什么是電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性？機(jī)械特性？ 機(jī)械特性是指機(jī)械特性是指 U1 和和 R2 一定時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速

21、與一定時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系曲線。轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系曲線。 當(dāng)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)矩發(fā)生變化時(shí)，就必然當(dāng)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)矩發(fā)生變化時(shí)，就必然引起其轉(zhuǎn)速的變化。例如引起其轉(zhuǎn)速的變化。例如,機(jī)床進(jìn)刀時(shí)機(jī)床進(jìn)刀時(shí),機(jī)械轉(zhuǎn)矩機(jī)械轉(zhuǎn)矩nn。而轉(zhuǎn)速的變化與電動(dòng)機(jī)的電磁功率有關(guān)。故下面討論的而轉(zhuǎn)速的變化與電動(dòng)機(jī)的電磁功率有關(guān)。故下面討論的是是電磁轉(zhuǎn)矩電磁轉(zhuǎn)矩。下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)異步電動(dòng)機(jī)的異步電動(dòng)機(jī)的22TcosIKT常數(shù)，與電常數(shù)，與電機(jī)結(jié)構(gòu)有關(guān)機(jī)結(jié)構(gòu)有關(guān)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)每極磁通每極磁通轉(zhuǎn)子電流轉(zhuǎn)子電流轉(zhuǎn)子電路的轉(zhuǎn)子電路的功率因數(shù)功率因數(shù)i lBF 2

22、2cos, , IT 異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩是由旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)每磁極的磁通異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩是由旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)每磁極的磁通 與與轉(zhuǎn)子電流轉(zhuǎn)子電流 I2相互作用產(chǎn)生的。它應(yīng)與電磁功率成正比，相互作用產(chǎn)生的。它應(yīng)與電磁功率成正比，因而與轉(zhuǎn)子的功率因數(shù)有關(guān)。即：因而與轉(zhuǎn)子的功率因數(shù)有關(guān)。即：下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)21220222)(UsXRsRKT22 cos IKTT 22022202)( XREIss 2202222)(cosXRRs mNfU11144.4 由前面分析知：由前面分析知：式中：式中：U1 為定子繞組的相電壓的有效值。為定子繞組的相電壓的有效值。21UT 下一頁(yè)下一

23、頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)21220222)(UsXRsRKT 21U當(dāng)當(dāng) s 很小時(shí)，很小時(shí)， T與與 s 成正比；當(dāng)成正比；當(dāng) s 很很大時(shí)，大時(shí)，T 與與 s 成反比成反比(以雙曲線為漸以雙曲線為漸近線近線)，并且有最大轉(zhuǎn)矩，并且有最大轉(zhuǎn)矩Tmax存在。存在。所以，電源電壓的變動(dòng)對(duì)轉(zhuǎn)矩的影響很大。所以，電源電壓的變動(dòng)對(duì)轉(zhuǎn)矩的影響很大。下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)maxTmSNSOTS曲曲線線)( sfT 曲曲線線)(Tfn ：sXRUsRK：T得)(由22022212NnmaxTstTOnTNT0nstT1NT 在電源電壓在電源電壓 U

24、1和轉(zhuǎn)子電阻和轉(zhuǎn)子電阻 R2 一定的情況下，轉(zhuǎn)矩與一定的情況下，轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)差率 s 的關(guān)系曲線的關(guān)系曲線 T= f (s) 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 n = f (T)，稱為電動(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。On下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)NnNTOnT0n(N m) 研究機(jī)械特性的目的是為了分析電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行性能，研究機(jī)械特性的目的是為了分析電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行性能，而電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行性能與機(jī)械特性曲線上的三個(gè)轉(zhuǎn)矩有關(guān)。而電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行性能與機(jī)械特性曲線上的三個(gè)轉(zhuǎn)矩有關(guān)。下面分別討論下面分別討論電動(dòng)機(jī)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其轉(zhuǎn)

25、矩 T 必須必須與阻力轉(zhuǎn)矩與阻力轉(zhuǎn)矩 TC 平衡，而阻力轉(zhuǎn)矩平衡，而阻力轉(zhuǎn)矩包括負(fù)載轉(zhuǎn)矩包括負(fù)載轉(zhuǎn)矩 T2 和空載損耗轉(zhuǎn)矩和空載損耗轉(zhuǎn)矩T0。一般一般T0很小，?？珊雎?，所以：很小，常可忽略，所以：60/22202nPTTTT式中：式中： P2 是電動(dòng)機(jī)的輸出功率是電動(dòng)機(jī)的輸出功率 (單位單位 W )，下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)NnNT)分/轉(zhuǎn)()千瓦(9550NNNnPTOnT0n(N m) 例如：例如：某普通機(jī)床的主軸電機(jī)某普通機(jī)床的主軸電機(jī)(Y132M-4型型) 的額定的額定功率為功率為7.5kw, 額定轉(zhuǎn)速為額定轉(zhuǎn)速為1440r/min, 則額定轉(zhuǎn)矩為：

26、則額定轉(zhuǎn)矩為：nPnPT得9550602由m.N7 .4914405 .795509550NNN nPT可從電動(dòng)機(jī)銘牌上的額定功率和可從電動(dòng)機(jī)銘牌上的額定功率和額定轉(zhuǎn)速等數(shù)據(jù)求得。額定轉(zhuǎn)速等數(shù)據(jù)求得。下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè) 正常情況下，電動(dòng)機(jī)都工作在特性曲線的正常情況下，電動(dòng)機(jī)都工作在特性曲線的 ab 段，當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩增加時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速要降低，段，當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩增加時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速要降低，但對(duì)應(yīng)的電磁轉(zhuǎn)矩卻要增加。因?yàn)榈珜?duì)應(yīng)的電磁轉(zhuǎn)矩卻要增加。因?yàn)?a b 段比較平段比較平坦，所以電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速變化不大。這種特征稱為坦，所以電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速變化不大。這種特征稱為硬的機(jī)械特

27、性。硬的機(jī)械特性。穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)：穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)：T = T2 ，n = nn = nN N 當(dāng)當(dāng) T2（T2T） n n s E2I2T （ T=T2） 這時(shí)電機(jī)在降了的轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運(yùn)行這時(shí)電機(jī)在降了的轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運(yùn)行 （n n n nN N） 當(dāng)當(dāng) T2 （T2 n nN N）下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè) 機(jī)械特性曲線上的最大值，機(jī)械特性曲線上的最大值，稱為稱為最大轉(zhuǎn)矩或臨界轉(zhuǎn)矩。最大轉(zhuǎn)矩或臨界轉(zhuǎn)矩。它它反映了反映了21220222UsXRsRKT)(2021max2XUKT 0ddST令：令：求得：求得：202mXRss臨界轉(zhuǎn)差率臨界轉(zhuǎn)差率On0nTmax將將sm代入轉(zhuǎn)

28、矩公式，可得：代入轉(zhuǎn)矩公式，可得：此時(shí)對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)差率為此時(shí)對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)差率為 s m可由下式來(lái)求，可由下式來(lái)求，下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)max121max, )1 (TUUT（3）sm與與 R2 有關(guān)，有關(guān)， R2 sm n 。繞線式繞線式 電機(jī)改變轉(zhuǎn)子附加電阻電機(jī)改變轉(zhuǎn)子附加電阻R 2 來(lái)實(shí)現(xiàn)電機(jī)調(diào)速。來(lái)實(shí)現(xiàn)電機(jī)調(diào)速。 2021max2XUKT 從公式中可知：從公式中可知：（2） 202mXRs注意：注意： 當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩超過最大轉(zhuǎn)矩時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速急劇下當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩超過最大轉(zhuǎn)矩時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速急劇下降，電動(dòng)機(jī)將停止轉(zhuǎn)動(dòng)（堵轉(zhuǎn)）降，電動(dòng)機(jī)將停止轉(zhuǎn)動(dòng)（堵轉(zhuǎn)）產(chǎn)生產(chǎn)生悶車悶車現(xiàn)

29、象。現(xiàn)象。 電機(jī)電機(jī) 。下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)NmaxTT 一般三相異步電動(dòng)機(jī)的過載系數(shù)為：一般三相異步電動(dòng)機(jī)的過載系數(shù)為：2 .28 .1 燒壞燒壞 電動(dòng)機(jī)一旦悶車，電流立即上升電動(dòng)機(jī)一旦悶車，電流立即上升67倍，電動(dòng)機(jī)倍，電動(dòng)機(jī)嚴(yán)重過熱！以至燒壞。從另一方面考慮，若在很短時(shí)嚴(yán)重過熱！以至燒壞。從另一方面考慮，若在很短時(shí)間內(nèi)過載，在電動(dòng)機(jī)尚未過熱就恢復(fù)達(dá)到正常狀態(tài)，間內(nèi)過載，在電動(dòng)機(jī)尚未過熱就恢復(fù)達(dá)到正常狀態(tài)，未損壞電動(dòng)機(jī)是允許的。因此，最大轉(zhuǎn)矩也表示電動(dòng)未損壞電動(dòng)機(jī)是允許的。因此，最大轉(zhuǎn)矩也表示電動(dòng)機(jī)具有短時(shí)間的過載能力。機(jī)具有短時(shí)間的過載能力。定義定義

30、： 最大轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩的比值為最大轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩的比值為過載系數(shù)過載系數(shù)（能力）能力）， 即：即：下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)22022212)(sXRUsRKT22022212stXRURKT電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)剛起動(dòng)剛起動(dòng) (n =0)的轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩稱為稱為起動(dòng)轉(zhuǎn)矩起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。起動(dòng)時(shí)起動(dòng)時(shí)n= 0 時(shí)時(shí)，s =1st121st, ) 1 (TUUT(2) Tst與與 R2 有關(guān)，有關(guān)， 適當(dāng)使適當(dāng)使 R2 Tst 。對(duì)。對(duì)繞線式繞線式 電機(jī)改變轉(zhuǎn)子附加電阻電機(jī)改變轉(zhuǎn)子附加電阻 R 2=X20 , 可使可使Tst =Tmax 。體現(xiàn)了電動(dòng)機(jī)帶載體現(xiàn)了電動(dòng)機(jī)帶載起動(dòng)的能力。起

31、動(dòng)的能力。 Tst T20nnNststTTK 起動(dòng)能力：起動(dòng)能力：下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)U TmU UTst 22022212stXRURKT 2021m2XUKT 202mXRs 0nNUT2nTOstTTOn0n2TmaxTR2 T Tstst 下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)RRR滑環(huán)滑環(huán)電刷電刷定子定子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子起動(dòng)電阻起動(dòng)電阻 下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)例例: :已知一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)的額定技術(shù)數(shù)據(jù)如下：已知一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)的額定技

32、術(shù)數(shù)據(jù)如下：功率功率kw轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速r/min電壓電壓效率效率功率因數(shù)功率因數(shù)2.22.214201420380 V380 V81 81 % %0.820.827 72 22.22.2電源頻率為電源頻率為50Hz50Hz。試求：。試求：1. 1. 額定轉(zhuǎn)差率額定轉(zhuǎn)差率S SN N；2. 2. 額定電流額定電流I IN N； 3. 額定轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩TN； NstII/NstTT /NTT/max053. 015001420150000nnnSNNACosUPINNN03. 581. 082. 03803102 . 23)W(32mNnPTNNN8 .1414202 . 29550)KW(95502下

33、一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)的起動(dòng) 電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)就是將它開動(dòng)起來(lái)。在起動(dòng)瞬電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)就是將它開動(dòng)起來(lái)。在起動(dòng)瞬間，間，n= 0,s = 1。我們從起動(dòng)時(shí)的電流和轉(zhuǎn)矩來(lái)分。我們從起動(dòng)時(shí)的電流和轉(zhuǎn)矩來(lái)分析電動(dòng)機(jī)的期待性能。析電動(dòng)機(jī)的期待性能。1起動(dòng)電流起動(dòng)電流 Ist ： 在剛起動(dòng)時(shí)，由于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)對(duì)靜止的轉(zhuǎn)子有著很大在剛起動(dòng)時(shí)，由于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)對(duì)靜止的轉(zhuǎn)子有著很大的相對(duì)轉(zhuǎn)速，磁力線切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體的速度很快，這時(shí)的相對(duì)轉(zhuǎn)速，磁力線切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體的速度很快，這時(shí)轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)出的電動(dòng)勢(shì)和產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子電流都很大。轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)出的電動(dòng)勢(shì)和產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子電流都很大。一般中

34、小型電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流約為額定值的一般中小型電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流約為額定值的 5-7 倍倍。75I /INst下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè) 當(dāng)電動(dòng)機(jī)不是頻繁起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)電流對(duì)電機(jī)本身當(dāng)電動(dòng)機(jī)不是頻繁起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)電流對(duì)電機(jī)本身影響不大。影響不大。 因?yàn)殡姍C(jī)的起動(dòng)時(shí)間很短（因?yàn)殡姍C(jī)的起動(dòng)時(shí)間很短（13秒）。秒）。 但但當(dāng)起動(dòng)頻繁時(shí)，由于熱量的積累，可以使電機(jī)過熱。當(dāng)起動(dòng)頻繁時(shí)，由于熱量的積累，可以使電機(jī)過熱。 但是，電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流對(duì)線路是有影響的，因?yàn)榈?，電?dòng)機(jī)的起動(dòng)電流對(duì)線路是有影響的，因?yàn)? 2 起動(dòng)轉(zhuǎn)矩起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 T Tstst ： 在剛起動(dòng)時(shí)，雖然轉(zhuǎn)子電流較大，但

35、由于轉(zhuǎn)子的在剛起動(dòng)時(shí)，雖然轉(zhuǎn)子電流較大，但由于轉(zhuǎn)子的功率因數(shù)是很低的。因此起動(dòng)轉(zhuǎn)矩是不大的，它與功率因數(shù)是很低的。因此起動(dòng)轉(zhuǎn)矩是不大的，它與額定轉(zhuǎn)矩之比值約為額定轉(zhuǎn)矩之比值約為1.02.2。 如果起動(dòng)轉(zhuǎn)矩過小，就不能在滿載下起動(dòng)，應(yīng)設(shè)法如果起動(dòng)轉(zhuǎn)矩過小，就不能在滿載下起動(dòng)，應(yīng)設(shè)法提高。但起動(dòng)轉(zhuǎn)矩也不能過大，否則，會(huì)使傳動(dòng)機(jī)構(gòu)提高。但起動(dòng)轉(zhuǎn)矩也不能過大，否則，會(huì)使傳動(dòng)機(jī)構(gòu)受到?jīng)_擊而損壞。受到?jīng)_擊而損壞。下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)鼠籠式電動(dòng)機(jī)的鼠籠式電動(dòng)機(jī)的 由上述分析可知，異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的主要缺點(diǎn)是由上述分析可知，異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的主要缺點(diǎn)是起動(dòng)電流較大。為了減

36、小起動(dòng)電流，必須采用適當(dāng)?shù)钠饎?dòng)電流較大。為了減小起動(dòng)電流，必須采用適當(dāng)?shù)钠饎?dòng)方法。起動(dòng)方法。鼠籠式鼠籠式電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法有兩種：電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法有兩種：1 直接起動(dòng)直接起動(dòng)2 降壓起動(dòng)降壓起動(dòng)1 直接起動(dòng)：直接起動(dòng)： 直接起動(dòng)就是利用閘刀開關(guān)或接觸器將電動(dòng)機(jī)直接直接起動(dòng)就是利用閘刀開關(guān)或接觸器將電動(dòng)機(jī)直接接到額定電源上。接到額定電源上。 這種起動(dòng)方法雖然簡(jiǎn)單這種起動(dòng)方法雖然簡(jiǎn)單 ，但如上所，但如上所述，由于起動(dòng)電流較大述，由于起動(dòng)電流較大 ，將使線路電壓下降，將使線路電壓下降 ， 影響負(fù)影響負(fù)載的正常工作。一般只有載的正常工作。一般只有功率在二三十千瓦以下功率在二三十千瓦以下的異的異步電動(dòng)機(jī)才

37、能采用直接起動(dòng)的方法來(lái)起動(dòng)。而對(duì)于功步電動(dòng)機(jī)才能采用直接起動(dòng)的方法來(lái)起動(dòng)。而對(duì)于功率較大的異步電動(dòng)機(jī)通常都采用降壓起動(dòng)。率較大的異步電動(dòng)機(jī)通常都采用降壓起動(dòng)。下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)2 降壓起動(dòng)：降壓起動(dòng)： 所謂降壓起動(dòng)就是在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，降低其所加所謂降壓起動(dòng)就是在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，降低其所加的電壓。其目的就是要減小起動(dòng)電流。降壓起動(dòng)通常的電壓。其目的就是要減小起動(dòng)電流。降壓起動(dòng)通常采用下面的幾種方法。采用下面的幾種方法。（1）星形）星形三角形（三角形（Y-）換接起動(dòng)：）換接起動(dòng)： 該方法只適合于電動(dòng)機(jī)在工作時(shí)，其定子繞組接成該方法只適合于電動(dòng)機(jī)在工作時(shí)，其定子

38、繞組接成三角形時(shí)的情況。三角形時(shí)的情況。 如有一臺(tái)如有一臺(tái)三角形聯(lián)接三角形聯(lián)接的電動(dòng)機(jī)，接在電壓為的電動(dòng)機(jī)，接在電壓為380V的電源上，其的電源上，其每相定子每相定子繞組上的電壓就是繞組上的電壓就是380V；當(dāng)采；當(dāng)采用用星形聯(lián)接星形聯(lián)接并接在相同的電源上時(shí)，此時(shí)每相定子繞并接在相同的電源上時(shí)，此時(shí)每相定子繞組上的電壓是組上的電壓是220V。起動(dòng)起動(dòng)時(shí)接成時(shí)接成 Y 型型 ，起動(dòng)，起動(dòng)完畢完畢后再改接成后再改接成型。型。下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)ZUIll3:星形 聯(lián)形聯(lián)YZUIll3 三三角角形形聯(lián)聯(lián)結(jié)結(jié)時(shí)時(shí)：31Y llII31YlIZlU+U1U2V1V1

39、W1W2 lIlU+ZU1U2V1V2W1W2Z下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè) 通過計(jì)算可以看出，采用通過計(jì)算可以看出，采用（Y-）換接起動(dòng)）換接起動(dòng)，電壓下降了電壓下降了 倍，電流下降了倍，電流下降了 倍。倍。3131 由于轉(zhuǎn)矩與電壓的平方成正比，即：由于轉(zhuǎn)矩與電壓的平方成正比，即： )(2StUT 31)3/(22UUTTtsYtstsYtsTT31 所以所以（Y-）換接起動(dòng)的）換接起動(dòng)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩也減小為直接起動(dòng)轉(zhuǎn)矩也減小為直接起動(dòng)時(shí)的起動(dòng)時(shí)的 。因此，這種方法只適合于空載或輕載。因此，這種方法只適合于空載或輕載時(shí)起動(dòng)。時(shí)起動(dòng)。31 該種起動(dòng)一般采用星三角起動(dòng)器

40、來(lái)實(shí)現(xiàn)，電路如該種起動(dòng)一般采用星三角起動(dòng)器來(lái)實(shí)現(xiàn)，電路如下圖所示。下圖所示。下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)L1L3L2FUU1V1U2V2W1W2W1L3V2U2L2V1W2L1U1動(dòng)觸點(diǎn)動(dòng)觸點(diǎn)Y動(dòng)觸點(diǎn)動(dòng)觸點(diǎn)靜觸點(diǎn)靜觸點(diǎn)待起動(dòng)狀態(tài)待起動(dòng)狀態(tài)下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)L1L3L2FUU1V1U2V2W1W2W1L3V2U2L2V1W2L1U1UPU1+Ul+U2V1V2W1W2下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè) 工作工作L1L3L2FUU1V1U2V2W1W2W1L3V2U2L2V1W2L1U1U2Ul+U1V1

41、V2W1W2下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)(a) 僅僅適用于正常運(yùn)行為適用于正常運(yùn)行為三角形三角形聯(lián)結(jié)的電機(jī)。聯(lián)結(jié)的電機(jī)。 )(2StUT (b) Y 起動(dòng)起動(dòng) ststTI(c) Y 換接起動(dòng)適合于換接起動(dòng)適合于空載空載或或輕載輕載起動(dòng)的場(chǎng)合。起動(dòng)的場(chǎng)合。UlU1W2V2W1+U2V1UP+Ul+U1W2V2W1U2V1tsYtsTT31ststYI31I(d) Y 換接起動(dòng)簡(jiǎn)單、操作方便。換接起動(dòng)簡(jiǎn)單、操作方便。下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)L1L3L2FUQQ2下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè) 自耦降壓起動(dòng)

42、是利用一臺(tái)三相自耦變壓器將電自耦降壓起動(dòng)是利用一臺(tái)三相自耦變壓器將電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)過程中的定子端電壓降低。動(dòng)機(jī)在起動(dòng)過程中的定子端電壓降低。 自耦變壓器備有抽頭，以便得到不同的電壓自耦變壓器備有抽頭，以便得到不同的電壓（例如為電源電壓的（例如為電源電壓的73%、64%、55%），根據(jù)對(duì)），根據(jù)對(duì)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的要求而選用。起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的要求而選用。 自耦降壓起動(dòng)適用于自耦降壓起動(dòng)適用于容量較大容量較大的或的或正常運(yùn)行時(shí)聯(lián)成正常運(yùn)行時(shí)聯(lián)成星形星形不能采用星三角起動(dòng)器的鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)。不能采用星三角起動(dòng)器的鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)。優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)缺點(diǎn)：降低了電壓降低了電壓 ，所以降低了起動(dòng)電流。，所以降低了起動(dòng)電流。設(shè)備

43、費(fèi)用高。設(shè)備費(fèi)用高。下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)RRR滑環(huán)滑環(huán)電刷電刷定子定子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子起動(dòng)電阻起動(dòng)電阻 電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法 轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)202122202st()EIRIIRX 降低降低 增加增加R2 Tst 22022212stXRURKT又2 提高了功率因數(shù)，保證了提高了功率因數(shù)，保證了4 4 下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)2113NNNPUICos 32N1N1NNN10 ()3cosPWIU mN )(9550NN2NnKWPT2maxUT2

44、stUT00NnnnNstsYtsTT31ststYI31I下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)A2849230880380310453. NNN3N2Ncos310 UPI 一臺(tái)一臺(tái)Y225M-4型的三相異步電型的三相異步電 動(dòng)機(jī)，定子動(dòng)機(jī)，定子繞組繞組型聯(lián)結(jié)，其額定數(shù)據(jù)為：型聯(lián)結(jié)，其額定數(shù)據(jù)為：P2N=45kW,nN=1480r/min，UN=380V， N=92.3%，cos N=0.88， Ist/IN=7.0, Tst/TN=1.9，Tmax/TN=2.2，求：，求：CosIUP3因?yàn)橐驗(yàn)樗韵乱豁?yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè) 2）由由n

45、N=1480r/min，可知，可知 p=2 （四極四極電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)）minr 15000/n 013. 015001480150000NnnnNs 3）mN 429014804595509550NN2N .nPTmN 9638429022)(NNmaxmax .TTTTmN 8551429091)(NNstst .TTTT下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)在在上例中上例中(1)如果負(fù)載轉(zhuǎn)矩為如果負(fù)載轉(zhuǎn)矩為 510.2Nm, 試問試問 (1) 在在U=UN和和U =0.9UN兩種情況下電動(dòng)機(jī)能否起動(dòng)？?jī)煞N情況下電動(dòng)機(jī)能否起動(dòng)？(2) 采用采用Y- 換接起動(dòng)時(shí)，求起動(dòng)電流和

46、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。換接起動(dòng)時(shí)，求起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。 (3) 當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的80%和和50%時(shí)，電動(dòng)機(jī)時(shí)，電動(dòng)機(jī) 能否起動(dòng)？能否起動(dòng)？ Tst = 551.8Nm 510.2 N. m mN2510mN 4478551902st .T (2) Ist =7IN=7 84.2=589.4 AA519645983131st stY.II 在在U = 0.9UN 時(shí)時(shí)2UTst由于下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)132329183%8042909183%80NstY .TT121459183%5042909183%50NstY .TT起動(dòng)起動(dòng)mN918

47、385513131ststY .TT(3)起動(dòng)時(shí)，采用由于YUT21st下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè) 在生產(chǎn)機(jī)械的工作過程中在生產(chǎn)機(jī)械的工作過程中,除了要求電機(jī)正、反轉(zhuǎn)外，除了要求電機(jī)正、反轉(zhuǎn)外，還需要調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的速度。例如金屬切削時(shí)，電動(dòng)機(jī)的還需要調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的速度。例如金屬切削時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速要隨金屬的種類而變；還有轉(zhuǎn)速要隨金屬的種類而變；還有重機(jī)等。重機(jī)等。 調(diào)速就是在調(diào)速就是在同一負(fù)載同一負(fù)載下能得到不同的轉(zhuǎn)速，以滿足下能得到不同的轉(zhuǎn)速，以滿足生產(chǎn)過程的要求。生產(chǎn)過程的要求。 調(diào)速與變速不同。變速是指電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上負(fù)載調(diào)速與變速不同。變速是指電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上負(fù)載

48、發(fā)生變化時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速跟著發(fā)生變化。發(fā)生變化時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速跟著發(fā)生變化。下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)pfsnsn1060111fps下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè) f=50HzM3 + pfsnsn106011 可知頻率可知頻率 f 下調(diào)時(shí)，轉(zhuǎn)速下調(diào)時(shí)，轉(zhuǎn)速 n 降低。降低。而頻率而頻率 f 上調(diào)時(shí)，轉(zhuǎn)速上調(diào)時(shí)，轉(zhuǎn)速 n 升高。升高。 變頻調(diào)速就是改變電源電壓的頻率，從而改變電動(dòng)變頻調(diào)速就是改變電源電壓的頻率，從而改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。機(jī)的轉(zhuǎn)速。目前主要采用下圖所示的變頻裝置：目前主要采用下圖所示的變頻裝置：下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄

49、章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè) 由式由式 pf60n10下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)A1X1A2X2iiP=1A1A2X1X2SNA1A2X1X2NNSSA1X1A2X2iiP=2首尾正著串聯(lián)首尾正著串聯(lián)首尾反著并聯(lián)首尾反著并聯(lián)下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè) 采用變極調(diào)速方法的電動(dòng)機(jī)稱作采用變極調(diào)速方法的電動(dòng)機(jī)稱作雙速電機(jī)雙速電機(jī)，由于調(diào)速時(shí)其轉(zhuǎn)速呈跳躍性變化，因而只用在對(duì)由于調(diào)速時(shí)其轉(zhuǎn)速呈跳躍性變化，因而只用在對(duì)調(diào)速性能要求不高的場(chǎng)合，如銑床、鏜床、磨床調(diào)速性能要求不高的場(chǎng)合，如銑床、鏜床、磨床等機(jī)床上。等機(jī)床上。 只要在繞線式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)

50、子電路中接入一個(gè)調(diào)只要在繞線式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子電路中接入一個(gè)調(diào)速電阻，改變電阻的大小，就可以得到平滑調(diào)速。如速電阻，改變電阻的大小，就可以得到平滑調(diào)速。如增大調(diào)速電阻時(shí)，轉(zhuǎn)差率上升，而轉(zhuǎn)速下降。這種調(diào)增大調(diào)速電阻時(shí)，轉(zhuǎn)差率上升，而轉(zhuǎn)速下降。這種調(diào)速方法的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單、投資少；但能量損耗較大。速方法的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單、投資少；但能量損耗較大。下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)Tn0no22RR2R2R變轉(zhuǎn)差變轉(zhuǎn)差 率率s調(diào)速，調(diào)速，繞線式繞線式電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路串電阻。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路串電阻。nnTLTLs sTs2R2Ro電路圖如下：電路圖如下：下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章

51、目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)RRR滑環(huán)滑環(huán)電刷電刷定子定子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子繞線式繞線式電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路串電阻調(diào)速電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路串電阻調(diào)速 過程：過程： 轉(zhuǎn)子串電阻后，由于慣性，來(lái)不及變化，轉(zhuǎn)子串電阻后，由于慣性，來(lái)不及變化，故故 E2 就沒變，就沒變，而而 R R2 2 I I2 2 T T T T T2 2 I I2 2 T=T T=T2 2 為止為止 。222REI 下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè) 因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)部分有慣性，所以把電源因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)部分有慣性，所以把電源切斷后，電動(dòng)機(jī)還會(huì)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)一定時(shí)間后停止。切斷后，電動(dòng)機(jī)還會(huì)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)一定時(shí)間后停止。為了縮短輔助工時(shí)，提高生產(chǎn)機(jī)械的生產(chǎn)率，并為了縮短輔助工時(shí)，提高生產(chǎn)機(jī)械的生產(chǎn)率，并為了安全起見，往往要求電動(dòng)機(jī)能夠迅速停車和為了安全起見，往往要求電動(dòng)機(jī)能夠迅速停車和反轉(zhuǎn)。這就需要對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行制動(dòng)。對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)反轉(zhuǎn)。這就需要對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行制動(dòng)。對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行制動(dòng)，也就是要求它的轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)方向行制動(dòng)，也就是要求它的轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反。這時(shí)的轉(zhuǎn)矩稱為相反。這時(shí)的轉(zhuǎn)矩稱為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。下一頁(yè)下一頁(yè)總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁(yè)上一頁(yè)制動(dòng)方法制動(dòng)方法機(jī)械制動(dòng)機(jī)械制動(dòng)電氣制動(dòng)電氣制動(dòng)能耗制動(dòng)能耗制動(dòng)反接制動(dòng)反接