第八章 異步電動機

1、 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機8.1 三相交流異步電動機的結構三相交流異步電動機的結構 8.2 三相交流異步電動機的工作原理三相交流異步電動機的工作原理 8.3 異步電機的電磁轉(zhuǎn)矩和機械特性異步電機的電磁轉(zhuǎn)矩和機械特性 8.4 電機的啟動、調(diào)速和制動電機的啟動、調(diào)速和制動 內(nèi)內(nèi) 容容 8.5 三相異步電動機的銘牌和技術數(shù)據(jù)三相異步電動機的銘牌和技術數(shù)據(jù) 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機電動機電動機交流交流三相三相同步機同步機發(fā)電機發(fā)電機電動機電動機電能電能 )(機械能機械能機械能機械能 )(電能電能鼠籠式鼠籠式按按所用所用電電源源不同不同按內(nèi)部磁場按內(nèi)部磁場與與軸轉(zhuǎn)速的關系軸轉(zhuǎn)速的

2、關系按相數(shù)按相數(shù)按轉(zhuǎn)子按轉(zhuǎn)子結構結構概概 述述繞線式繞線式電機電機直流直流異步機異步機單相單相 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機主要由主要由定子定子和和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子兩部分組成兩部分組成8.1 三相異步電動機結構三相異步電動機結構定子：固定不動的部分定子：固定不動的部分轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)動的部分轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)動的部分 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機鼠籠式異步電動機的組成部件鼠籠式異步電動機的組成部件 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機繞線轉(zhuǎn)子三相異步電動機的結構繞線轉(zhuǎn)子三相異步電動機的結構 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機機座機座定子繞組定子繞組銘牌數(shù)據(jù)銘牌數(shù)據(jù)出線端子出線端子1、定子定子( (不動

3、的部分不動的部分) )主要由機座、定子鐵心和定子繞組等組成主要由機座、定子鐵心和定子繞組等組成 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機 定定 子子 鐵鐵 心心定子繞組定子繞組定子鐵心硅鋼片定子鐵心硅鋼片 內(nèi)表面有凹槽（下線槽），用于嵌放繞組內(nèi)表面有凹槽（下線槽），用于嵌放繞組由互相絕緣的硅鋼由互相絕緣的硅鋼片疊片疊成成定子鐵心定子鐵心下線槽下線槽 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機 用帶有絕緣層的導線（漆包線或紗包線）繞成用帶有絕緣層的導線（漆包線或紗包線）繞成 均勻分成三組，按一定規(guī)律嵌放在定子內(nèi)表面的下線槽內(nèi)均勻分成三組，按一定規(guī)律嵌放在定子內(nèi)表面的下線槽內(nèi)定定 子子 繞繞 組組 每組繞組

4、稱為一相，每相有兩個出線端每組繞組稱為一相，每相有兩個出線端 U1、V1、W1稱為三相繞組的首端，稱為三相繞組的首端，U2、V2、W2為末端為末端U1U2V1V2W1W2三相電子繞組三相電子繞組 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機定子繞組六個端線引到接線盒內(nèi)，就可以接成定子繞組六個端線引到接線盒內(nèi)，就可以接成Y Y形或形或形接法形接法。三相籠型異步電動機出線端及接法三相籠型異步電動機出線端及接法Y Y形連接形連接形連接形連接 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機由轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)軸構成由轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)軸構成2、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子( (轉(zhuǎn)動的部分轉(zhuǎn)動的部分) )鼠籠式轉(zhuǎn)子鼠籠式轉(zhuǎn)子 江蘇大

5、學電工電子教研室三相交流電動機轉(zhuǎn)子鐵心轉(zhuǎn)子鐵心 轉(zhuǎn)子鐵心是電動機磁路的一部分，一般由相轉(zhuǎn)子鐵心是電動機磁路的一部分，一般由相互絕緣的硅鋼片疊壓而成，表面有均勻分布的凹互絕緣的硅鋼片疊壓而成，表面有均勻分布的凹槽，用來嵌放轉(zhuǎn)子導體。槽，用來嵌放轉(zhuǎn)子導體。轉(zhuǎn)子硅鋼片轉(zhuǎn)子硅鋼片 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 子子 繞繞 組組(1)(1)鼠籠式繞組鼠籠式繞組在轉(zhuǎn)子鐵心均勻分布的每個槽內(nèi)各放置在轉(zhuǎn)子鐵心均勻分布的每個槽內(nèi)各放置一根導體，在鐵心兩端安放兩個端環(huán)，稱一根導體，在鐵心兩端安放兩個端環(huán)，稱為短路環(huán)，然后把所有導體伸出槽外的部為短路環(huán)，然后把所有導體伸出槽外的部分與端環(huán)聯(lián)接起來。若去掉

6、鐵心，則繞組分與端環(huán)聯(lián)接起來。若去掉鐵心，則繞組部分就像一個鼠籠，部分就像一個鼠籠，這這也是鼠籠式電動機也是鼠籠式電動機名稱的由來。這種鼠籠式繞組既可以用銅名稱的由來。這種鼠籠式繞組既可以用銅條焊接而成，也可以用鋁澆鑄。條焊接而成，也可以用鋁澆鑄。轉(zhuǎn)子繞組按其結構分有鼠籠式和繞線式兩種轉(zhuǎn)子繞組按其結構分有鼠籠式和繞線式兩種鼠籠繞組鼠籠繞組鑄鋁轉(zhuǎn)子鑄鋁轉(zhuǎn)子 這種轉(zhuǎn)子是將融化了的鋁液直接這種轉(zhuǎn)子是將融化了的鋁液直接澆注在轉(zhuǎn)子槽內(nèi)，并連同兩端的短澆注在轉(zhuǎn)子槽內(nèi)，并連同兩端的短路環(huán)和風扇澆注在一起路環(huán)和風扇澆注在一起。 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機(2)(2)繞線式繞組繞線式繞組繞線式繞組是與

7、定子繞組相似的對稱三相繞組繞線式繞組是與定子繞組相似的對稱三相繞組，一般接成一般接成Y Y形。每相出線端分形。每相出線端分別聯(lián)接到安裝在轉(zhuǎn)軸上的滑環(huán)上，環(huán)與環(huán)、環(huán)與轉(zhuǎn)軸之間相互絕緣，依靠滑環(huán)與別聯(lián)接到安裝在轉(zhuǎn)軸上的滑環(huán)上，環(huán)與環(huán)、環(huán)與轉(zhuǎn)軸之間相互絕緣，依靠滑環(huán)與電刷的滑動接觸與外電路相聯(lián)接。電刷的滑動接觸與外電路相聯(lián)接。繞線式轉(zhuǎn)子的特點是可以通過滑環(huán)和電刷在轉(zhuǎn)繞線式轉(zhuǎn)子的特點是可以通過滑環(huán)和電刷在轉(zhuǎn)子繞組回路接入附加電阻，用以改善電動機的起動性能或調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速。子繞組回路接入附加電阻，用以改善電動機的起動性能或調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速。繞線式轉(zhuǎn)子接線繞線式轉(zhuǎn)子接線 江蘇大學電工電子教研室三相交流電

8、動機繞線式轉(zhuǎn)子結構圖繞線式轉(zhuǎn)子結構圖 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機 從磁路來考慮，定子鐵心與轉(zhuǎn)子鐵從磁路來考慮，定子鐵心與轉(zhuǎn)子鐵心之間的氣隙是很重要的一部分。氣心之間的氣隙是很重要的一部分。氣隙大，則磁阻大，勵磁電流也大，電隙大，則磁阻大，勵磁電流也大，電動機的功率因數(shù)降低。從這一角度來動機的功率因數(shù)降低。從這一角度來考慮，氣隙應取較小的數(shù)值?？紤]，氣隙應取較小的數(shù)值。三相異步電動機的氣隙三相異步電動機的氣隙 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機1.旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生sinsin120sin120AmBmCmiItiItiIt8.2 三相異步電動機的工作原理三相異步電動機的工

9、作原理BiU1U2V1V2W1W2AiCi三相定子繞組在空間上三相定子繞組在空間上互差互差1200放置，并通入放置，并通入三相對稱電流三相對稱電流AiBiCimIt 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機U1V2W1V1W21n()電流出電流出( )電流入電流入U2規(guī)定：當規(guī)定：當i i0 0時，時，電流從繞組的首端電流從繞組的首端流向末端，當流向末端，當i i0 0時，電流從繞組的時，電流從繞組的首端流出。電流流首端流出。電流流入用符號入用符號“”表示表示；電流流出用符號電流流出用符號“ ”表示。表示。 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機U1U2V2W1V1W2NS合成磁場方向：合成磁場方向

10、：向下向下AiBiCimIt0t0t時刻時刻iA=0；iB0； iC0一對磁極一對磁極（兩極）（兩極） 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機 180tU2V1W21nU1V2W1 60tU1U2V2W1V1W2SN1n60A120tU2V2W1V1W21n其它時刻其它時刻磁場方向磁場方向AiBiCitmIU1當定子繞組中通入三相電流后，當定子繞組中通入三相電流后，產(chǎn)生的合成磁場是隨著電流的產(chǎn)生的合成磁場是隨著電流的交變而在空間不斷地旋轉(zhuǎn)著，交變而在空間不斷地旋轉(zhuǎn)著，這就是旋轉(zhuǎn)磁場。這就是旋轉(zhuǎn)磁場。 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機2、旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向與三相電源的相序一致

11、與三相電源的相序一致1n1n換接任意兩相電源換接任意兩相電源可改變磁場的旋轉(zhuǎn)可改變磁場的旋轉(zhuǎn)方向方向AiBiCimItAiCiBimIt怎樣可以改變怎樣可以改變 旋轉(zhuǎn)磁場的方向？旋轉(zhuǎn)磁場的方向？ 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機3、旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速電流變化一周，兩極磁場在空間正好轉(zhuǎn)過一周電流變化一周，兩極磁場在空間正好轉(zhuǎn)過一周磁極對數(shù)磁極對數(shù)P=1時時：如果電流的頻率為如果電流的頻率為f1，則旋轉(zhuǎn)磁場每分鐘的轉(zhuǎn)速為：則旋轉(zhuǎn)磁場每分鐘的轉(zhuǎn)速為：r r/(601f1n minmin）旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速n1 1也稱為異步電動機的同步轉(zhuǎn)速也稱為異步電動機的同步轉(zhuǎn)速 江蘇大學電

12、工電子教研室三相交流電動機（1）極對數(shù)（極對數(shù)（P P）的概念）的概念BiU1U2V1V2W1W2AiCi1p此種接法下，合成磁場只有一對磁極，則極對數(shù)為此種接法下，合成磁場只有一對磁極，則極對數(shù)為1。即：即：NSU1U2V2W1V1W2 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機（2）極對數(shù)（極對數(shù)（P P）的改變）的改變 將每相繞組分成兩段將每相繞組分成兩段1U/2U2U/1U2W1W/2W/1W1V2V/1V/2VV1AiV2V1U1U2W1W2U1U2W1W2V2CiBi按下圖放入定子槽內(nèi)按下圖放入定子槽內(nèi) 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機極對數(shù)極對數(shù)2pAiBiCimIt0t1U/2U

13、2U/1UNSSN2W1W/2W/1W1V2V/1V/2ViA=0；iB0； iC0V2V1U1U2W1W2U1U2W1W2V2CiBi 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機 60t1n/1U1UZ/2X2UCZCSNSN30（3）極對數(shù)和轉(zhuǎn)速的關系極對數(shù)和轉(zhuǎn)速的關系AiBiCimIt1U/2U2U/1UNSSN2W1W/2W/1W1V2V/1V/2V 0t）in/( 601mrpfn 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機?/min)(r 6011pfn ?Hzf501時時同步轉(zhuǎn)速同步轉(zhuǎn)速1n/min)(r?2p 50011p 0003極對數(shù)極對數(shù)3p 00014p507磁極對數(shù)磁極對數(shù)電源頻

14、率電源頻率電機同電機同步轉(zhuǎn)速步轉(zhuǎn)速若電源頻率為工頻若電源頻率為工頻 當電動機為當電動機為2 2p p個磁極時，個磁極時， 旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速為磁場的轉(zhuǎn)速為: : 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機n1nei4、三相異步電動機的轉(zhuǎn)動原理三相異步電動機的轉(zhuǎn)動原理NSF磁鐵磁鐵閉合閉合線圈線圈e方向用方向用右手定則右手定則確定確定F方向用方向用左手定則左手定則確定確定磁場旋轉(zhuǎn)磁場旋轉(zhuǎn) 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機定子繞組通電定子繞組通電轉(zhuǎn)子導體（閉合）切割磁力線轉(zhuǎn)子導體（閉合）切割磁力線產(chǎn)生感應電動勢及感應電流產(chǎn)生感應電動勢及感應電流帶電的轉(zhuǎn)子導體在磁場中受力（左手定則）帶電的轉(zhuǎn)子導體在磁

15、場中受力（左手定則）旋轉(zhuǎn)磁場旋轉(zhuǎn)磁場（轉(zhuǎn)速為轉(zhuǎn)速為n1）轉(zhuǎn)子導體受到電磁轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)子導體受到電磁轉(zhuǎn)矩T T的作用的作用轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動起來，且與旋轉(zhuǎn)磁場同方向，轉(zhuǎn)速為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動起來，且與旋轉(zhuǎn)磁場同方向，轉(zhuǎn)速為n異步電動機的轉(zhuǎn)動原理：異步電動機的轉(zhuǎn)動原理： 怎樣實現(xiàn)電動機怎樣實現(xiàn)電動機 的反向旋轉(zhuǎn)的反向旋轉(zhuǎn)? ?任意對調(diào)任意對調(diào)兩接線端的接線兩接線端的接線 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機電動機轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)磁場同步轉(zhuǎn)速的關系電動機轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)磁場同步轉(zhuǎn)速的關系旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速: :1n無轉(zhuǎn)距無轉(zhuǎn)距轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場間沒有相對運動轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場間沒有相對運動無轉(zhuǎn)子電動勢（轉(zhuǎn)子導體不切割磁力線）無轉(zhuǎn)子電動勢（

16、轉(zhuǎn)子導體不切割磁力線）轉(zhuǎn)子無電流轉(zhuǎn)子無電流提提 示示：轉(zhuǎn)子不能轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子不能轉(zhuǎn)動電動機轉(zhuǎn)速電動機轉(zhuǎn)速: :n n和和n1是否相等是否相等？異步電機：異步電機：n n1，且且 n1 n如果如果 n= n1 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機 轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)差率 的概念的概念：s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)速之差與同步轉(zhuǎn)速的比值。即：與同步轉(zhuǎn)速的比值。即：%10011nnnS 一般地一般地2%6%Ns11100%NNnnsn以額定轉(zhuǎn)速以額定轉(zhuǎn)速 運行時運行時: :Nn 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)差率s是異步電動機運行的一個重要物理量。是

17、異步電動機運行的一個重要物理量。根據(jù)根據(jù)s的正負和大小可以判斷出異步電動機的運行狀態(tài)。的正負和大小可以判斷出異步電動機的運行狀態(tài)。（3）s1時，為電磁制動狀態(tài)。時，為電磁制動狀態(tài)。 （1）0s1時，為電動機電動運行狀態(tài)；時，為電動機電動運行狀態(tài)；（2）s=1時，為電動機的起動狀態(tài)；時，為電動機的起動狀態(tài)；（4）s0時，為電動機的發(fā)電機運行狀態(tài)；時，為電動機的發(fā)電機運行狀態(tài)； 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機例：異步電動機的額定轉(zhuǎn)速例：異步電動機的額定轉(zhuǎn)速n nN N=720r/min=720r/min，電源，電源頻率為頻率為50Hz.50Hz.求：電機是極數(shù)？額定轉(zhuǎn)差率是多少？求：電機是極

18、數(shù)？額定轉(zhuǎn)差率是多少？解：解： 額定轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速n1=750r/minpfn1601475050601160nfp該電機是極對數(shù)是該電機是極對數(shù)是4 4%404.075072075000nnns 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機電磁轉(zhuǎn)矩電磁轉(zhuǎn)矩 T：轉(zhuǎn)子中各載流導體在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下轉(zhuǎn)子中各載流導體在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下, , 受到電磁力所形成的轉(zhuǎn)距之總和。受到電磁力所形成的轉(zhuǎn)距之總和。22cosICTT常數(shù)常數(shù)每極主磁通每極主磁通轉(zhuǎn)子電流轉(zhuǎn)子電流轉(zhuǎn)子回路的轉(zhuǎn)子回路的功率因數(shù)功率因數(shù)8.3.1 電磁轉(zhuǎn)矩電磁轉(zhuǎn)矩 其物理表達式為：其物理表達式為：該式不方便該式不方便測量和

19、計算測量和計算 8.3 三相異步電動機的電磁轉(zhuǎn)矩與機械特性三相異步電動機的電磁轉(zhuǎn)矩與機械特性 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機 三相異步電動機的電磁關系同變壓器類似，定三相異步電動機的電磁關系同變壓器類似，定子繞組相當于變壓器的原繞組；轉(zhuǎn)子繞組相當于變子繞組相當于變壓器的原繞組；轉(zhuǎn)子繞組相當于變壓器的副繞組。定子電流產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場將通過定壓器的副繞組。定子電流產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場將通過定子和轉(zhuǎn)子鐵心而構成的閉合磁路，該磁場不僅在轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)子鐵心而構成的閉合磁路，該磁場不僅在轉(zhuǎn)子的每相繞組中產(chǎn)生感應電動勢子的每相繞組中產(chǎn)生感應電動勢 e2，也要在定子的也要在定子的每相繞組中產(chǎn)生感應電動勢每相繞組中產(chǎn)

20、生感應電動勢 e1。而實際上，旋轉(zhuǎn)磁。而實際上，旋轉(zhuǎn)磁場是由定子電流和轉(zhuǎn)子電流共同作用產(chǎn)生的。場是由定子電流和轉(zhuǎn)子電流共同作用產(chǎn)生的。 設定子和轉(zhuǎn)子的每相繞組匝數(shù)分別設定子和轉(zhuǎn)子的每相繞組匝數(shù)分別N1為N2和，和，下面將對電動機的電路進行分析。下面將對電動機的電路進行分析。 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機 電動機內(nèi)旋轉(zhuǎn)磁場的磁感應強度在沿定子與轉(zhuǎn)子間氣電動機內(nèi)旋轉(zhuǎn)磁場的磁感應強度在沿定子與轉(zhuǎn)子間氣隙應是接近于正弦規(guī)律變化分布。因此，通過每相定子繞隙應是接近于正弦規(guī)律變化分布。因此，通過每相定子繞組的磁通也應是隨時間作正弦規(guī)律變化的，即組的磁通也應是隨時間作正弦規(guī)律變化的，即 =msint

21、因此，每相定子繞組中由旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生的感應電動勢為因此，每相定子繞組中由旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生的感應電動勢為dtdNe11也是正弦量，其有效值為也是正弦量，其有效值為11144. 4NfE f1 是是 e1 的頻率，由同步轉(zhuǎn)速可得的頻率，由同步轉(zhuǎn)速可得6001pnf 每相繞組的電路圖每相繞組的電路圖1e1e1u1i2i2e2e1f2f1.1.旋轉(zhuǎn)磁場磁通量與定子相電壓的關系旋轉(zhuǎn)磁場磁通量與定子相電壓的關系 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機 定子電流不僅產(chǎn)生主磁通定子電流不僅產(chǎn)生主磁通，還將產(chǎn)生漏磁通還將產(chǎn)生漏磁通 1e1e1u1i2i2e2e1f2f每相繞組的電路圖每相繞組的電路圖主磁通要通過轉(zhuǎn)子繞組

22、，而漏磁通將不通過轉(zhuǎn)子繞主磁通要通過轉(zhuǎn)子繞組，而漏磁通將不通過轉(zhuǎn)子繞組。這樣在原繞組的電壓約束方程為組。這樣在原繞組的電壓約束方程為)()(11111eeRiu)(11111edtdiLRi如用相量表示，則可認為如用相量表示，則可認為)(111111EXIjRIU式中式中R1和和X1=2f1L1分別為定分別為定子每相繞組的電阻和漏磁感抗。子每相繞組的電阻和漏磁感抗。它們都很小，對于主磁通產(chǎn)生它們都很小，對于主磁通產(chǎn)生的感應電動勢可忽略，則的感應電動勢可忽略，則11EU或或11EU 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機 根據(jù)電動機的轉(zhuǎn)動原理，異步電動機之所以能夠轉(zhuǎn)動，根據(jù)電動機的轉(zhuǎn)動原理，異步電

23、動機之所以能夠轉(zhuǎn)動，是因為轉(zhuǎn)子繞組在旋轉(zhuǎn)磁場中要產(chǎn)生是因為轉(zhuǎn)子繞組在旋轉(zhuǎn)磁場中要產(chǎn)生感應電動勢感應電動勢e e2 2，進而產(chǎn)，進而產(chǎn)生生轉(zhuǎn)子電流轉(zhuǎn)子電流i i2 2，而與旋轉(zhuǎn)磁場作用產(chǎn)生，而與旋轉(zhuǎn)磁場作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩電磁轉(zhuǎn)矩T T 。下面討。下面討論轉(zhuǎn)子電路中的各物理量：論轉(zhuǎn)子電路中的各物理量：1e1e1u1i2i2e2e1f2f每相繞組的電路圖每相繞組的電路圖u轉(zhuǎn)子繞組中的感應電動勢轉(zhuǎn)子繞組中的感應電動勢旋轉(zhuǎn)磁場的主磁通旋轉(zhuǎn)磁場的主磁通在每相轉(zhuǎn)子繞組在每相轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生感應電動勢產(chǎn)生感應電動勢dtdNe2222244. 4NfE其有效值為其有效值為 f2為轉(zhuǎn)子繞組中電流的頻率。為轉(zhuǎn)子繞組中電流

24、的頻率。2.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子回路各物理量回路各物理量 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機 因為旋轉(zhuǎn)磁場和轉(zhuǎn)子之間的相對轉(zhuǎn)速為因為旋轉(zhuǎn)磁場和轉(zhuǎn)子之間的相對轉(zhuǎn)速為 (n0 n)，所以，所以 u轉(zhuǎn)子繞組中電流的頻率轉(zhuǎn)子繞組中電流的頻率 f21000026060)(fspnnnnnnpf可見，可見，轉(zhuǎn)子電流頻率與轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)子電流頻率與轉(zhuǎn)差率 s 有關，有關，也就是與轉(zhuǎn)速也就是與轉(zhuǎn)速n 有關。有關。 在在 s=1 即即(n =0)時，轉(zhuǎn)子電流頻率最大時，轉(zhuǎn)子電流頻率最大 f2= f1。對額定對額定轉(zhuǎn)速時，轉(zhuǎn)速時，s為為26%。 由此，進而可得轉(zhuǎn)子感應電動勢的有效值為由此，進而可得轉(zhuǎn)子感應電動勢的有效值為2021

25、244. 4sENfsE E20為為 s = 1 ( (或或n=0)時轉(zhuǎn)子所產(chǎn)生的感應電動勢的有效時轉(zhuǎn)子所產(chǎn)生的感應電動勢的有效值，值，212044. 4NfE 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機u轉(zhuǎn)子繞組中的電流轉(zhuǎn)子繞組中的電流 轉(zhuǎn)子電流也要產(chǎn)生漏磁通轉(zhuǎn)子電流也要產(chǎn)生漏磁通 2，每相繞組中的感應電動勢為，每相繞組中的感應電動勢為dtdiLe222對轉(zhuǎn)子電路應用對轉(zhuǎn)子電路應用KVL，有有dtdiLRieRie22222222)(若用相量表示，則為若用相量表示，則為22222222)(XIjRIERIE1e1e1u1i2i2e2e1f2f每相繞組的電路圖每相繞組的電路圖X2與轉(zhuǎn)子頻率與轉(zhuǎn)子頻率

26、f 2有關，即有關，即202122222XsLfsLfX 可見，可見，轉(zhuǎn)子感抗與轉(zhuǎn)差率有關轉(zhuǎn)子感抗與轉(zhuǎn)差率有關。其中。其中X20是是s=1( (或或n=0)時的時的轉(zhuǎn)子感抗轉(zhuǎn)子感抗21202LfX 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機將感抗將感抗X2代如上式，可得轉(zhuǎn)子電流為代如上式，可得轉(zhuǎn)子電流為22222222)(XI jRIERIE2202220222222)(sXRsEXREI 可見，可見，轉(zhuǎn)子電流轉(zhuǎn)子電流I I2 2也與轉(zhuǎn)差率也與轉(zhuǎn)差率s有關有關)(0002nnIs 2202220max21XREIs 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機0I2, cos 2s1I2cos 2 由于轉(zhuǎn)子

27、漏磁通的存在，呈電感由于轉(zhuǎn)子漏磁通的存在，呈電感性，因此性，因此 I2 比比 e2 滯后滯后2角。轉(zhuǎn)子繞角。轉(zhuǎn)子繞組的功率因數(shù)為組的功率因數(shù)為222222222220cos()RRRXRsX轉(zhuǎn)子電路的功率因數(shù)轉(zhuǎn)子電路的功率因數(shù) cos2也與轉(zhuǎn)差率也與轉(zhuǎn)差率s有關有關( (見圖示曲線見圖示曲線) )u轉(zhuǎn)子電路的功率因數(shù)轉(zhuǎn)子電路的功率因數(shù) coscos2 2202SXRs 很很小小時時1cos2202XRss 較較大大時時s1cos2 如圖曲線所示。轉(zhuǎn)差率如圖曲線所示。轉(zhuǎn)差率s增加增加(轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速n減小減小)時，轉(zhuǎn)子切割磁力線加劇，于時，轉(zhuǎn)子切割磁力線加劇，于是是e2增加，增加，I2也增加。也增加。

28、 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機21220222)(UsXRsRKTT由此得電磁轉(zhuǎn)矩公式由此得電磁轉(zhuǎn)矩公式22 cosICTT22022202)( XREIss 2202222)(cosXRRsmNfU11144.4 由前面分析知由前面分析知：3.電磁轉(zhuǎn)矩特性電磁轉(zhuǎn)矩特性T=f(s) 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機由公式可知由公式可知21220222)(UsXRsRKTT電磁轉(zhuǎn)矩公式電磁轉(zhuǎn)矩公式1.1.T T 與定子每相繞組電壓與定子每相繞組電壓 成正比。成正比。21U2.2.當電源電壓當電源電壓 U1 一定時，一定時，T T 是是 s 的函數(shù)的函數(shù)3.3.R2 的大小對的大小對T

29、 有影響。繞線型異步電動機可外有影響。繞線型異步電動機可外 接電阻來改變轉(zhuǎn)子電阻接電阻來改變轉(zhuǎn)子電阻R2，從而改變轉(zhuǎn)矩。，從而改變轉(zhuǎn)矩。U 1 T TNTqTmaxTssm1OT = f(s)曲線曲線 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機8. 3. 2 機械特性機械特性maxTmSNSOTS曲曲線線)(sfT 曲曲線線)(Tfn 根據(jù)轉(zhuǎn)矩公式根據(jù)轉(zhuǎn)矩公式22022212)(sXRUsRKTT得特性曲線：得特性曲線：NnmaxTstTOnTNT0nstT1NT 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機NnNT電動機在額定負載時的轉(zhuǎn)矩電動機在額定負載時的轉(zhuǎn)矩1.1.額定轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩T TN N)/()

30、(9550NNN分分轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)千千瓦瓦nPT 三個重要轉(zhuǎn)矩三個重要轉(zhuǎn)矩OnT0n額定轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩(N m) 如某普通機床的主軸電機如某普通機床的主軸電機(Y132M-4(Y132M-4型型) )的額定功率為的額定功率為7.5kw, kw, 額定轉(zhuǎn)速為額定轉(zhuǎn)速為1440r/min, 則額定轉(zhuǎn)矩為則額定轉(zhuǎn)矩為nPnPT9550602 m.N7 .4914405 .795509550NNN nPT 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機.最大轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩T Tmaxmax轉(zhuǎn)子軸上機械負載轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)子軸上機械負載轉(zhuǎn)矩T T2 2不能大不能大于于T Tmaxmax，否則將造成堵轉(zhuǎn)，否則將造成堵轉(zhuǎn)( (停車停車) )

31、電機帶動最大負載的能力。電機帶動最大負載的能力。21220222UsXRsRKT)(2021max2XUKT 0dd ST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)矩公式代入轉(zhuǎn)矩公式，可得，可得 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機 max121max, )1(TUUT當當 U1 一定時一定時，Tmax為定值為定值(2) sm與與 R2 有關有關， R2 sm n 。 繞線繞線型型電機改變轉(zhuǎn)子附加電阻電機改變轉(zhuǎn)子附加電阻R2 可實現(xiàn)調(diào)速可實現(xiàn)調(diào)速2021max2XUKT由由可得可得： 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機過載系數(shù)過載系數(shù)( (能力能力)

32、 )m a xNMTKT一般三相異步電動機的過載系數(shù)為一般三相異步電動機的過載系數(shù)為1.8 2.2MK工作時必須使工作時必須使否則電機將停轉(zhuǎn)。否則電機將停轉(zhuǎn)。電機嚴重過熱而燒壞。電機嚴重過熱而燒壞。 12 II 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機 起動轉(zhuǎn)矩起動轉(zhuǎn)矩 Tst:22022212)(sXRUsRKT 22022212stXRURKT 電動機起動時的轉(zhuǎn)矩。電動機起動時的轉(zhuǎn)矩。起動時起動時n= 0 時時，s =1 st121st, ) 1 (TUUT(2) Tst與與 R2 有關，有關， 適當使適當使R2 Tst 。對繞線式型對繞線式型 電機改變轉(zhuǎn)子附加電阻電機改變轉(zhuǎn)子附加電阻R 2

33、, 可使可使Tst =Tmax 。0nOnT 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機Kst體現(xiàn)了電動機帶載起動的能力體現(xiàn)了電動機帶載起動的能力。一般一般鼠籠異步電動機的啟動能力為鼠籠異步電動機的啟動能力為1.02.0。NststTTK起動能力起動能力 Tst T2時時電機能起動，否則不能起動電機能起動，否則不能起動 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機4.電動機的運行分析電動機的運行分析電動機的電磁轉(zhuǎn)矩可以隨負載的變化而自動調(diào)電動機的電磁轉(zhuǎn)矩可以隨負載的變化而自動調(diào)整，這種能力稱為自適應負載能力。整，這種能力稱為自適應負載能力。自適應負載能力是電動機區(qū)別于其它動力機械自適應負載能力是電動機區(qū)別于

34、其它動力機械的重要特點（如：柴油機當負載增加時，必須由操的重要特點（如：柴油機當負載增加時，必須由操作者加大油門，才能帶動新的負載作者加大油門，才能帶動新的負載) )。此過程中，此過程中， n 、sE2 , I2 I1 電源提供的功率自動增加。電源提供的功率自動增加。T2 sT2 TT =T2n T T 2達到新的平衡達到新的平衡T2常用特常用特性段性段0nnTOn 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機例：已知例：已知Y225M-2型三相異步電動機的有關技術數(shù)據(jù)如下：型三相異步電動機的有關技術數(shù)據(jù)如下：pN=45KW,電源頻率電源頻率f1=50Hz，nN=2940r/m， ，啟，啟動能力動能力

35、Kst=2.0，過載系數(shù)，過載系數(shù)KM2.2，求該電機的額定轉(zhuǎn)差率、，求該電機的額定轉(zhuǎn)差率、額定轉(zhuǎn)速時電動機轉(zhuǎn)子回路電流的頻率、額定轉(zhuǎn)矩、啟動轉(zhuǎn)額定轉(zhuǎn)速時電動機轉(zhuǎn)子回路電流的頻率、額定轉(zhuǎn)矩、啟動轉(zhuǎn)矩、最大轉(zhuǎn)矩和額定輸入功率。矩、最大轉(zhuǎn)矩和額定輸入功率。91.5%N解解：101300029400.023000Nnnsn210.02 501Nfs fHz由電機型號極額定轉(zhuǎn)速可知，該電動機的同步轉(zhuǎn)速為由電機型號極額定轉(zhuǎn)速可知，該電動機的同步轉(zhuǎn)速為3000r/min。則有。則有轉(zhuǎn)子回路電流頻率：轉(zhuǎn)子回路電流頻率： 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機9550NNNPTnststNTK T2.0 146

36、.17292.34 N m459550146.172940N mmaxMNTK T2.2 146.17321.57 N m1NNNPP4549.180.915kW額定轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩啟動轉(zhuǎn)矩啟動轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩額定輸入功率額定輸入功率 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機5. U1 和和 R2變化對機械特性的影響變化對機械特性的影響(1) U1變化對機械特性的影響變化對機械特性的影響U Tm U UTst 22022212stXRURKT 2021m2XUKT 202mXRs 0nNUT2nTO 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機(2) R2變化對機械特性的影響變化對機械特性的影響stTTO

37、n0nR2 Tst n 硬特性：硬特性：負載變化時，轉(zhuǎn)速變化不大，運行特性好負載變化時，轉(zhuǎn)速變化不大，運行特性好軟特性：軟特性：負載增加時轉(zhuǎn)速下降較快，但起動轉(zhuǎn)矩大，負載增加時轉(zhuǎn)速下降較快，但起動轉(zhuǎn)矩大，起動特性好。起動特性好。 maxT2T22022212stXRURKT 2021m2XUKT 202mXRs 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機(2) R2變化對機械特性的影響變化對機械特性的影響 不同場合應選用不不同場合應選用不同的電機。如金屬切同的電機。如金屬切削，選硬特性電機；削，選硬特性電機；重載起動則選軟特性重載起動則選軟特性電機。電機。stTTOn0nR2 Tst n 硬特性：硬

38、特性：負載變化時，轉(zhuǎn)速變化不大，運行特性好。負載變化時，轉(zhuǎn)速變化不大，運行特性好。軟特性：軟特性：負載增加時轉(zhuǎn)速下降較快，但起動轉(zhuǎn)矩大，負載增加時轉(zhuǎn)速下降較快，但起動轉(zhuǎn)矩大，起動特性好。起動特性好。 maxT2T 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機8.4 三相異步電動機的起動三相異步電動機的起動起動性能起動性能 起動問題：起動問題：起動電流大，起動轉(zhuǎn)矩小。起動電流大，起動轉(zhuǎn)矩小。 一般中小型籠型電機起動電流為額定電流的一般中小型籠型電機起動電流為額定電流的5 7 倍倍; ;電動機的起動轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的電動機的起動轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的(1.02.2)倍。倍。大電流使電網(wǎng)電壓降低，影響鄰近負載的工作

39、大電流使電網(wǎng)電壓降低，影響鄰近負載的工作頻繁起動時造成熱量積累，使電機過熱頻繁起動時造成熱量積累，使電機過熱后果：后果：原因原因：起動：起動： n = 0，s =1, , 接通電源。接通電源。起動時起動時 ，n = 0，轉(zhuǎn)子導體切割磁力線速度很大，轉(zhuǎn)子導體切割磁力線速度很大，轉(zhuǎn)子感應電勢轉(zhuǎn)子感應電勢轉(zhuǎn)子電流轉(zhuǎn)子電流定子電流定子電流 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機8.4.1 起動方法起動方法(1) 直接起動（全電壓啟動）直接起動（全電壓啟動） (2) 降壓起動：降壓起動： 星形星形- -三角形三角形(Y ) 換接起動換接起動自耦降壓起動自耦降壓起動（適用于籠型電動機適用于籠型電動機）(3)

40、 轉(zhuǎn)子串電阻起動轉(zhuǎn)子串電阻起動（適用于繞線型電動機適用于繞線型電動機）以下介紹降壓起動和轉(zhuǎn)子串電阻起動。以下介紹降壓起動和轉(zhuǎn)子串電阻起動。二、三十千瓦以下的異步電動機一般都采用直接起動。二、三十千瓦以下的異步電動機一般都采用直接起動。 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機ZUIll3YZUIll331Y llII1. 降壓起動降壓起動(1) Y 換接起動換接起動降壓起動時的電流降壓起動時的電流為直接起動時的為直接起動時的3 31 1YlIZlU 起動起動U1U2V1V1W1W2正常正常運行運行 lIlUZU1U2V1V2W1W2設：電機每相阻抗為設：電機每相阻抗為Z三角形聯(lián)接時：三角形聯(lián)接時：

41、星形聯(lián)接時：星形聯(lián)接時： 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機起動器接線簡圖起動器接線簡圖Y起動起動L1L3L2FUSU1V1U2V2W1W2W1L3V2U2L2V1W2L1U1 起動起動UPU1+Ul+U2V1V2W1W2 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機起動器接線簡圖起動器接線簡圖 工作工作L1L3L2FUSU1V1U2V2W1W2W1L3V2U2L2V1W2L1U1正常正常運行運行 lIlU+ZU1U2V1V2W1W2 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機lUU31P (a) 僅適用于正常運行為三角形聯(lián)結的電機。僅適用于正常運行為三角形聯(lián)結的電機。)(2StUT (b) Y 起動起動

42、 ststTIY 換接起動適合于空載或輕載起動的場合換接起動適合于空載或輕載起動的場合換接起動應注意的問題換接起動應注意的問題SYtst31TT ZlU+起動起動U1U2V1V1W1W2正常正常運行運行l(wèi)U+ZU1U2V1V2W1W2 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機L1L3L2FUQ自耦降壓起動自耦降壓起動Q2下合：下合： 接入自耦變接入自耦變 壓器，降壓壓器，降壓 起動。起動。Q2上合：上合： 切除自耦變切除自耦變 壓器，全壓壓器，全壓 工作。工作。合刀閘開關合刀閘開關Q2 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機22st1P()()TUUst2st1st21IIIKK全壓全壓起動起動降壓

43、降壓起動起動stst12TTK起動電流關系起動電流關系起動轉(zhuǎn)矩關系起動轉(zhuǎn)矩關系22Pst112()UTUK1PstUUIZZP1st2st1UUKIIZZK 自耦變壓器降壓啟動的啟動電流與啟動轉(zhuǎn)矩都是直接啟自耦變壓器降壓啟動的啟動電流與啟動轉(zhuǎn)矩都是直接啟動的動的1 / K2倍。倍。 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機 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），根據(jù)對起動轉(zhuǎn)矩的要求而選用。據(jù)對起動轉(zhuǎn)矩的要求而選用。 自耦降壓起動適用于容量較大的或正常運行自耦降壓起動適用于容量較大的或正常運行時

44、聯(lián)成星形不能采用三角起動器的鼠籠式異步時聯(lián)成星形不能采用三角起動器的鼠籠式異步電動機。電動機。 自耦變壓器降壓起動的優(yōu)點是不受電動機自耦變壓器降壓起動的優(yōu)點是不受電動機繞組接線方法的限制，可按照允許的起動電流繞組接線方法的限制，可按照允許的起動電流和所需的起動轉(zhuǎn)矩選擇不同的抽頭，常用于起和所需的起動轉(zhuǎn)矩選擇不同的抽頭，常用于起動容量較大的電動機。其缺點是設備費用高，動容量較大的電動機。其缺點是設備費用高，不宜頻繁起動。不宜頻繁起動。 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機20221222202st()EIRIIRX滑環(huán)滑環(huán)電刷電刷定子定子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子起動時將適當?shù)钠饎訒r將適當?shù)腞 串入轉(zhuǎn)子電路中，起

45、動后將串入轉(zhuǎn)子電路中，起動后將R 短路。短路。起動電阻起動電阻 2. .繞線型電動機轉(zhuǎn)子電路串電阻起動繞線型電動機轉(zhuǎn)子電路串電阻起動RstRstRst 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機若若R2選得選得適當適當，轉(zhuǎn)子電路串電阻起動既可以降，轉(zhuǎn)子電路串電阻起動既可以降低起動電流，又可以增加起動轉(zhuǎn)矩。低起動電流，又可以增加起動轉(zhuǎn)矩。常用于要求起動轉(zhuǎn)矩較大的生產(chǎn)機械上。常用于要求起動轉(zhuǎn)矩較大的生產(chǎn)機械上。R2 Tst 22022212stXRURKT 22RR stTTOn0nmaxT2R2R stT 轉(zhuǎn)子電路串電阻起動的特點轉(zhuǎn)子電路串電阻起動的特點 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機方法：任意

46、調(diào)換電源的兩根進線，電動機反轉(zhuǎn)。方法：任意調(diào)換電源的兩根進線，電動機反轉(zhuǎn)。電動機電動機正轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)電動機電動機反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)三相異步電動機的正、反轉(zhuǎn)三相異步電動機的正、反轉(zhuǎn)電電 源源VWM3UVW電電 源源M3 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機A2849230880380310453. (1)NNN3N2Ncos310 UPI 一臺一臺Y225M-4型的三相異步電型的三相異步電 動機，定子動機，定子繞組繞組型聯(lián)結，其額定數(shù)據(jù)為：型聯(lián)結，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，Tm

47、ax/TN=2.2，求：，求：(1) 額定電流額定電流IN? (2) 額定轉(zhuǎn)差率額定轉(zhuǎn)差率sN? (3) 額定轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩 TN 、最大轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩Tmax 、和起動轉(zhuǎn)矩和起動轉(zhuǎn)矩TN 。 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機 (2) 由由nN=1480r/min，可知，可知 p=2minr 15000/n 013. 015001480150000N nnns (3)mN 429014804595509550NN2N .nPTmN 9638429022)(NNmaxmax .TTTTmN 8551429091)(NNstst .TTTT 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機 在在上例中上例中(

48、1)如果負載轉(zhuǎn)矩為如果負載轉(zhuǎn)矩為 510.2Nm, 試問在試問在U=UN和和U =0.9UN兩種情況下電動機能否兩種情況下電動機能否起動？（起動？（2）采用）采用Y- 換接起動時，求起動電流換接起動時，求起動電流和起動轉(zhuǎn)矩。和起動轉(zhuǎn)矩。 又當負載轉(zhuǎn)矩為起動轉(zhuǎn)矩的又當負載轉(zhuǎn)矩為起動轉(zhuǎn)矩的80%和和50%時，電動機能否起動？時，電動機能否起動？ (1) 在在U=UN時時 Tst = 551.8Nm 510.2 N. m mN2510mN 4478551902st .T不能起動不能起動 (2) Ist =7IN=7 84.2=589.4 AA519645983131st stY.II 在在U = 0

49、.9UN 時時能起動能起動例例2: 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機在在80%額定負載時額定負載時132329183%8042909183%80NstY .TT不能起動不能起動在在50%額定負載時額定負載時121459183%5042909183%50NstY .TT可以起動可以起動mN918385513131ststY .TT(3) 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機116011fns nsp1.1.變頻調(diào)速變頻調(diào)速 ( (無級調(diào)速無級調(diào)速) ) f=50Hz逆變器逆變器M3 整流器整流器f1、U1可可+變頻調(diào)速方法變頻調(diào)速方法恒轉(zhuǎn)距調(diào)速恒轉(zhuǎn)距調(diào)速（f1f1N）頻率調(diào)節(jié)范圍頻率調(diào)節(jié)范圍

50、0.50.5幾百赫茲幾百赫茲三種電氣三種電氣調(diào)速方法調(diào)速方法8.4.2 三相異步電動機的調(diào)速三相異步電動機的調(diào)速 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機變極調(diào)速變極調(diào)速 ( (有級調(diào)速有級調(diào)速) )變頻調(diào)速方法可實現(xiàn)無級平滑調(diào)速變頻調(diào)速方法可實現(xiàn)無級平滑調(diào)速, ,調(diào)速性調(diào)速性能優(yōu)異，因而正獲得越來越廣泛的應用。能優(yōu)異，因而正獲得越來越廣泛的應用。U11U21U12U22iiP=2U11U12U21U22NNSS 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機U11U21U12U22iiP=1 采用變極調(diào)速方法的電動機稱作雙速電機，采用變極調(diào)速方法的電動機稱作雙速電機，由于調(diào)速時其轉(zhuǎn)速呈跳躍性變化，因而只用

51、在對由于調(diào)速時其轉(zhuǎn)速呈跳躍性變化，因而只用在對調(diào)速性能要求不高的場合，如銑床、鏜床、磨床調(diào)速性能要求不高的場合，如銑床、鏜床、磨床等機床上。等機床上。U11U12U21U22SN 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機Tn0no22RR2R2R變轉(zhuǎn)差率調(diào)速變轉(zhuǎn)差率調(diào)速 ( (無級調(diào)速無級調(diào)速) ) 變轉(zhuǎn)差率調(diào)速是繞線型電動機特有的一種調(diào)變轉(zhuǎn)差率調(diào)速是繞線型電動機特有的一種調(diào)速方法。其優(yōu)點是調(diào)速平滑、設備簡單投資少，速方法。其優(yōu)點是調(diào)速平滑、設備簡單投資少，缺點是能耗較大。這種調(diào)速方式廣泛應用于各種缺點是能耗較大。這種調(diào)速方式廣泛應用于各種提升、起重設備中。提升、起重設備中。nnTLTLs sTs

52、2R2Ro 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機三相異步電動機的制動三相異步電動機的制動1. 能耗制動能耗制動制動方法制動方法機械制動機械制動電氣制動電氣制動能耗制動能耗制動反接制動反接制動發(fā)電反饋制動發(fā)電反饋制動 在斷開三相電源的同時，給電動機其中兩相在斷開三相電源的同時，給電動機其中兩相繞組通入直流電流，直流電流形成的固定磁場與繞組通入直流電流，直流電流形成的固定磁場與旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子作用，產(chǎn)生了與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相反的旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子作用，產(chǎn)生了與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相反的轉(zhuǎn)矩（制動轉(zhuǎn)矩），使轉(zhuǎn)子迅速停止轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)矩（制動轉(zhuǎn)矩），使轉(zhuǎn)子迅速停止轉(zhuǎn)動。 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機nF轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子T n0=02

53、. 反接制動反接制動 停車時，將接入電動機的三相電源線中的任意停車時，將接入電動機的三相電源線中的任意兩相對調(diào)，使電動機定子產(chǎn)生一個與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動方向兩相對調(diào)，使電動機定子產(chǎn)生一個與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動方向相反的旋轉(zhuǎn)磁場，從而獲得所需的制動轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)相反的旋轉(zhuǎn)磁場，從而獲得所需的制動轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子迅速停止轉(zhuǎn)動。子迅速停止轉(zhuǎn)動。 運轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)制動制動M3 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機運轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)制動制動nF轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子T n03.3.發(fā)電反饋制動發(fā)電反饋制動 當電動機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速大于旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速時，旋轉(zhuǎn)當電動機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速大于旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速時，旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩作用方向發(fā)生變化，由驅(qū)動轉(zhuǎn)矩磁場產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩作用方向發(fā)生變化，由驅(qū)動轉(zhuǎn)矩變?yōu)橹苿愚D(zhuǎn)矩。電動機進入制動狀態(tài)，變?yōu)橹苿愚D(zhuǎn)矩。電動機進入制動狀態(tài)， 江蘇大學電工電子教研室三相交流電動機同時將外力作用于轉(zhuǎn)子的能量轉(zhuǎn)換成電能回送給同時將外力作用于轉(zhuǎn)子的能量轉(zhuǎn)換成電能回送給電網(wǎng)。電網(wǎng)。nF轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子T n0n n0 江蘇大學電工電子教研室三相交流電