機(jī)電傳動控制第(8)

1、第五章第五章 交流電動機(jī)的工作交流電動機(jī)的工作(gngzu)原理及特性原理及特性 精品資料鼠籠式異步交流電動機(jī)授課鼠籠式異步交流電動機(jī)授課(shuk)內(nèi)容：內(nèi)容： 基本結(jié)構(gòu)、工作原理、基本結(jié)構(gòu)、工作原理、 機(jī)械特性、控制方法機(jī)械特性、控制方法 精品資料精品資料51 三相異步電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)三相異步電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)(jigu)和工作原理和工作原理 一、三相異步電動機(jī)的基本一、三相異步電動機(jī)的基本(jbn)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 三相異步電動機(jī)主要由三相異步電動機(jī)主要由定子和轉(zhuǎn)子兩個部分組成，定子和轉(zhuǎn)子兩個部分組成，定子是不動的部分，轉(zhuǎn)子是定子是不動的部分，轉(zhuǎn)子是旋轉(zhuǎn)部分，在定子和轉(zhuǎn)子之旋轉(zhuǎn)部分，在定子和轉(zhuǎn)子之

2、間有一定的氣隙。如圖所示。間有一定的氣隙。如圖所示。精品資料1.定子定子(dngz) 定子由定子鐵心、繞組定子由定子鐵心、繞組(roz)以及機(jī)座組成。以及機(jī)座組成。 定子鐵心是磁路的一部分，定子鐵心是磁路的一部分，它由它由0.5mm的硅鋼片疊壓而成，的硅鋼片疊壓而成，片與片之間是絕緣的，以減少渦片與片之間是絕緣的，以減少渦流損耗。定子鐵心的硅鋼片的內(nèi)流損耗。定子鐵心的硅鋼片的內(nèi)圓沖有定子槽，槽中安放線圈，圓沖有定子槽，槽中安放線圈，如圖所示。硅鋼片鐵心在疊壓后如圖所示。硅鋼片鐵心在疊壓后成為一個整體，固定于機(jī)座上。成為一個整體，固定于機(jī)座上。 精品資料 定子繞組是電動機(jī)的電定子繞組是電動機(jī)的電

3、路部分。三相電動機(jī)的定子路部分。三相電動機(jī)的定子繞組分為三個部分對稱地分繞組分為三個部分對稱地分布在定子鐵心上，稱為三相布在定子鐵心上，稱為三相繞組，分別用繞組，分別用AX、BY、CZ表示，其中表示，其中(qzhng)，A、B、C稱為首端，而稱為首端，而X、Y、Z稱稱為末端。為末端。 機(jī)座主要用于固定與支撐定子鐵心。中小型異步電動機(jī)一般采用鑄鐵機(jī)機(jī)座主要用于固定與支撐定子鐵心。中小型異步電動機(jī)一般采用鑄鐵機(jī)座。根據(jù)不同的冷卻座。根據(jù)不同的冷卻(lngqu)方式采用不同的機(jī)座型式。方式采用不同的機(jī)座型式。 三相繞組接入三相交流電源，三相繞組中的電流定子鐵心中產(chǎn)生三相繞組接入三相交流電源，三相繞組

4、中的電流定子鐵心中產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁旋轉(zhuǎn)磁場場。 精品資料2.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子(zhun z) 轉(zhuǎn)子鐵心轉(zhuǎn)子鐵心(ti xn)也是電動機(jī)也是電動機(jī)磁路的一部分，由硅鋼片疊壓而磁路的一部分，由硅鋼片疊壓而成。轉(zhuǎn)子鐵心成。轉(zhuǎn)子鐵心(ti xn)裝在轉(zhuǎn)軸上。裝在轉(zhuǎn)軸上。硅鋼片沖片如圖所示。硅鋼片沖片如圖所示。 轉(zhuǎn)子由鐵心與繞組組成。轉(zhuǎn)子由鐵心與繞組組成。 線繞式和鼠籠式兩種電動機(jī)的轉(zhuǎn)子構(gòu)造雖然不同，但工作原理是一致線繞式和鼠籠式兩種電動機(jī)的轉(zhuǎn)子構(gòu)造雖然不同，但工作原理是一致的。轉(zhuǎn)子的作用是的。轉(zhuǎn)子的作用是產(chǎn)生轉(zhuǎn)子電流，即產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生轉(zhuǎn)子電流，即產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。精品資料 鼠籠式異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子繞組是鼠籠式異步電動機(jī)轉(zhuǎn)

5、子繞組是在轉(zhuǎn)子鐵心槽里插入銅條，再將全在轉(zhuǎn)子鐵心槽里插入銅條，再將全部銅條兩端焊在兩個部銅條兩端焊在兩個(lin )銅端銅端環(huán)上而組成，如圖所示。環(huán)上而組成，如圖所示。 線繞式異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子繞線繞式異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子繞組是由線圈繞組放入轉(zhuǎn)子鐵心槽組是由線圈繞組放入轉(zhuǎn)子鐵心槽內(nèi)，并分為三相對稱繞組，與定內(nèi)，并分為三相對稱繞組，與定子產(chǎn)生的磁極子產(chǎn)生的磁極(cj)數(shù)相同。線繞數(shù)相同。線繞式轉(zhuǎn)子通過軸上的滑環(huán)和電刷在式轉(zhuǎn)子通過軸上的滑環(huán)和電刷在轉(zhuǎn)子回路中接入外加電阻，用以轉(zhuǎn)子回路中接入外加電阻，用以改善啟動性能與調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，改善啟動性能與調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速， 精品資料 結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價格較貴、維護(hù)工作量大；轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)復(fù)雜

6、、價格較貴、維護(hù)工作量大；轉(zhuǎn)子外加電阻可人為改變電動機(jī)的機(jī)械特性。外加電阻可人為改變電動機(jī)的機(jī)械特性。精品資料二、三相二、三相(sn xin)異步電動機(jī)的工作原理異步電動機(jī)的工作原理 1定子定子(dngz)旋轉(zhuǎn)磁場旋轉(zhuǎn)磁場 假設(shè)每相繞組只有一個線匝，分別嵌放在定子內(nèi)圓周的假設(shè)每相繞組只有一個線匝，分別嵌放在定子內(nèi)圓周的6個凹槽之個凹槽之中?，F(xiàn)將三相繞組的末端中。現(xiàn)將三相繞組的末端X、Y、Z相連，首端相連，首端A、B、C接三相交流電接三相交流電源。且三相繞組分別叫做源。且三相繞組分別叫做A、B、C相繞組。如圖所示。相繞組。如圖所示。精品資料 假定定子繞組中電流的正方向規(guī)定為從首端流向末端假定定子

7、繞組中電流的正方向規(guī)定為從首端流向末端(m dun)，且且A相繞組的電流作為參考正弦量，即相繞組的電流作為參考正弦量，即 iA的初相位為零，則三相繞的初相位為零，則三相繞組組A、B、C的電流（相序為的電流（相序為ABC）的瞬時值為：）的瞬時值為：tIi sinmA )32sin(mB tIi)34sin(mC tIi 如圖所示是這些電流如圖所示是這些電流(dinli)隨時間變化的曲線。隨時間變化的曲線。精品資料 時時01 t iB為負(fù)，電流為負(fù)，電流(dinli)實際方向與正方向相反，即電流實際方向與正方向相反，即電流(dinli)從從Y端端流到流到B端；端； iC為正，電流實際為正，電流實際

8、(shj)方向與正方向一致，即電流從方向與正方向一致，即電流從C端流到端流到Z端。端。 按右手螺旋法則確定三按右手螺旋法則確定三相電流產(chǎn)生的合成磁場，如相電流產(chǎn)生的合成磁場，如圖（圖（a）箭頭所示。）箭頭所示。 iA=0精品資料 時時62Tt iB為負(fù)，電流實際為負(fù)，電流實際(shj)方向與正方向相反，即電流從方向與正方向相反，即電流從Y端流到端流到B端；端； iA為正，電流為正，電流(dinli)實際方向與正方向一致，即電流實際方向與正方向一致，即電流(dinli)從從A端流到端流到X端。端。 此時的合成磁場如圖（此時的合成磁場如圖（b）所）所示，合成磁場已從示，合成磁場已從t=0 瞬間所在

9、瞬間所在位置順時針方向旋轉(zhuǎn)了位置順時針方向旋轉(zhuǎn)了 /3。 iC=0精品資料 時時33Tt iC為負(fù)，電流實際方向為負(fù)，電流實際方向(fngxing)與正方向與正方向(fngxing)相反，即電流相反，即電流從從Z端流到端流到C端；端； iA為正，電流為正，電流(dinli)實際方向與正方向一致，即電流實際方向與正方向一致，即電流(dinli)從從A端流到端流到X端。端。 此時的合成磁場如圖此時的合成磁場如圖（c）所示，合成磁場已從）所示，合成磁場已從t=0 瞬間所在位置順時針方向瞬間所在位置順時針方向旋轉(zhuǎn)了旋轉(zhuǎn)了2 /3。 iB=0精品資料 時時24Tt 0A i iC為負(fù)，電流為負(fù)，電流(d

10、inli)實際方向與正方向相反，即電流實際方向與正方向相反，即電流(dinli)從從Z端流端流到到C端；端； iB為正，電流實際方向為正，電流實際方向(fngxing)與正方向與正方向(fngxing)一致，即電流從一致，即電流從B端流到端流到Y(jié)端。端。 此時的合成磁場如圖（此時的合成磁場如圖（d）所示，合成磁場已從所示，合成磁場已從 t=0 瞬間所瞬間所在位置順時針方向旋轉(zhuǎn)了在位置順時針方向旋轉(zhuǎn)了 。精品資料 按以上分析可以證明：當(dāng)三相電流隨時間不斷變化按以上分析可以證明：當(dāng)三相電流隨時間不斷變化(binhu)時，時，合成磁場也在不斷旋轉(zhuǎn)，故稱旋轉(zhuǎn)磁場。合成磁場也在不斷旋轉(zhuǎn)，故稱旋轉(zhuǎn)磁場。2

11、旋轉(zhuǎn)磁場旋轉(zhuǎn)磁場(xun zhun c chn)的旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)方向 A相繞組內(nèi)的電流超前相繞組內(nèi)的電流超前B相繞組內(nèi)的電流相繞組內(nèi)的電流2 /3，而，而B相繞組內(nèi)的電流相繞組內(nèi)的電流又超前又超前C相繞組內(nèi)的電流相繞組內(nèi)的電流2 /3，當(dāng)三相交流電的當(dāng)三相交流電的ABC ，旋轉(zhuǎn)磁場的旋，旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向為從轉(zhuǎn)方向為從ABC，即向順時針方向旋轉(zhuǎn)。，即向順時針方向旋轉(zhuǎn)。精品資料 如果將定子如果將定子(dngz)繞組接至電源的三根導(dǎo)線中的任意兩根線對調(diào)，例如，繞組接至電源的三根導(dǎo)線中的任意兩根線對調(diào)，例如，將將B，C兩根線對調(diào)，使兩根線對調(diào)，使B相與相與C相繞組中電流的相位對調(diào)，如圖所示。相繞組中

12、電流的相位對調(diào)，如圖所示。精品資料 此時此時A相繞組內(nèi)的電流超前相繞組內(nèi)的電流超前C相繞組內(nèi)的電流相繞組內(nèi)的電流2 /3，而，而C相繞組內(nèi)相繞組內(nèi)的電流又超前的電流又超前B相繞組內(nèi)的電流相繞組內(nèi)的電流2 /3，用上述，用上述(shngsh)同樣的分析同樣的分析方法可知，此時旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向?qū)⒆優(yōu)榉椒芍?，此時旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向?qū)⒆優(yōu)锳CB，即向逆時針方，即向逆時針方向旋轉(zhuǎn)，如圖所示，即與未對調(diào)前的旋轉(zhuǎn)方向相反。向旋轉(zhuǎn)，如圖所示，即與未對調(diào)前的旋轉(zhuǎn)方向相反。 由此可見，要改變旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向，只要把定子繞組接到電源由此可見，要改變旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向，只要把定子繞組接到電源(dinyun)的三

13、根導(dǎo)線中的任意兩根對調(diào)即可。的三根導(dǎo)線中的任意兩根對調(diào)即可。 精品資料3.旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)(xunzhun)磁場的極數(shù)與旋轉(zhuǎn)磁場的極數(shù)與旋轉(zhuǎn)(xunzhun)速度速度 在交流電動機(jī)中，旋轉(zhuǎn)磁場相對定子的旋轉(zhuǎn)速度被稱為在交流電動機(jī)中，旋轉(zhuǎn)磁場相對定子的旋轉(zhuǎn)速度被稱為(chn wi)同同步速度，用步速度，用n0表示。表示。 以上討論的旋轉(zhuǎn)磁場，具有一對磁極（磁極對數(shù)用以上討論的旋轉(zhuǎn)磁場，具有一對磁極（磁極對數(shù)用p表示）即表示）即p=1。 從上述分析可以看出，電流變化經(jīng)過一個周期（變化從上述分析可以看出，電流變化經(jīng)過一個周期（變化360電角度），旋轉(zhuǎn)電角度），旋轉(zhuǎn)磁場在空間也旋轉(zhuǎn)了一轉(zhuǎn)（轉(zhuǎn)了磁場在空間也旋轉(zhuǎn)

14、了一轉(zhuǎn)（轉(zhuǎn)了360機(jī)械角度），若電流的頻率為機(jī)械角度），若電流的頻率為f，旋轉(zhuǎn)磁，旋轉(zhuǎn)磁場每分鐘將旋轉(zhuǎn)場每分鐘將旋轉(zhuǎn)60f 轉(zhuǎn)，即：轉(zhuǎn)，即：fn600 fn600 精品資料 如果如果(rgu)把定子鐵心的槽數(shù)增加把定子鐵心的槽數(shù)增加1倍（倍（12個槽），制成如圖個槽），制成如圖所示的三相繞組。所示的三相繞組。 其中，每相繞組由兩個部分串聯(lián)組成，再將這三相其中，每相繞組由兩個部分串聯(lián)組成，再將這三相(sn xin)繞組接到對繞組接到對稱三相稱三相(sn xin)電源使通過對稱三相電源使通過對稱三相(sn xin)電流，便產(chǎn)生具有兩對磁極電流，便產(chǎn)生具有兩對磁極的旋轉(zhuǎn)磁場。如圖所示。的旋轉(zhuǎn)磁場。如

15、圖所示。精品資料 從圖可以看出，對應(yīng)從圖可以看出，對應(yīng)(duyng)于不同時刻，旋轉(zhuǎn)磁場在空間轉(zhuǎn)到不同于不同時刻，旋轉(zhuǎn)磁場在空間轉(zhuǎn)到不同位置，此情況下電流變化半個周期，旋轉(zhuǎn)磁場在空間只轉(zhuǎn)過了位置，此情況下電流變化半個周期，旋轉(zhuǎn)磁場在空間只轉(zhuǎn)過了 /2，即，即1/4轉(zhuǎn)，電流變化一個周期，旋轉(zhuǎn)磁場在空間只轉(zhuǎn)了轉(zhuǎn)，電流變化一個周期，旋轉(zhuǎn)磁場在空間只轉(zhuǎn)了1/2轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)。 由此可知，當(dāng)旋轉(zhuǎn)磁場具有兩對磁極（由此可知，當(dāng)旋轉(zhuǎn)磁場具有兩對磁極（p=2）時，其旋轉(zhuǎn)速度）時，其旋轉(zhuǎn)速度僅為一對磁極時的一半。依次僅為一對磁極時的一半。依次(yc)類推，當(dāng)有類推，當(dāng)有p對磁極時，其轉(zhuǎn)速對磁極時，其轉(zhuǎn)速為：為：pfn6

16、00 所以，旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)速度與電流的頻率成正比而與磁級對數(shù)成反比。所以，旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)速度與電流的頻率成正比而與磁級對數(shù)成反比。精品資料)/( 6010分分轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)pfn 2p180分）轉(zhuǎn)/( 50011p360分）轉(zhuǎn)/( 0003極對數(shù)極對數(shù)每個電流周期每個電流周期磁場轉(zhuǎn)過的空間角度磁場轉(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)磁場轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速n0與頻率與頻率f1和極對數(shù)和極對數(shù)p有關(guān)。有關(guān)。精品資料4工作工作(gngzu)原理原理 三相異步電動機(jī)的工作原理是三相異步電動機(jī)的工作原理是基于定子旋轉(zhuǎn)磁場基于定子旋轉(zhuǎn)磁場(x

17、un zhun c chn)和轉(zhuǎn)子電流的相互作用。和轉(zhuǎn)子電流的相互作用。 假設(shè)定子只有一對磁極，轉(zhuǎn)假設(shè)定子只有一對磁極，轉(zhuǎn)子只有一匝繞組。子只有一匝繞組。精品資料AXYCBZ分分）轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/( 6010pfn BlvBliFvF0nNS精品資料5. .轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)差率差率 S 由工作原理可知由工作原理可知(k zh)：轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速：轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速n（電動機(jī)的轉(zhuǎn)速）恒比旋轉(zhuǎn)磁（電動機(jī)的轉(zhuǎn)速）恒比旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)速度場的旋轉(zhuǎn)速度n0（同步速度）要小。因此，轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場之間的轉(zhuǎn)速差（同步速度）要小。因此，轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場之間的轉(zhuǎn)速差是保證轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的主要因素，也是異步電動機(jī)的由來。是保證轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的主要因素，也是異步電動機(jī)

18、的由來。 定義：轉(zhuǎn)速差定義：轉(zhuǎn)速差(n0-n)與同步轉(zhuǎn)速與同步轉(zhuǎn)速n0的比值稱為的比值稱為(chn wi)異步電動異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)差率，用表示機(jī)的轉(zhuǎn)差率，用表示S，即，即00nnnS 轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)差率S是分析異步電動機(jī)運(yùn)行特性的主要參數(shù)。是分析異步電動機(jī)運(yùn)行特性的主要參數(shù)。 如果如果:0nn 精品資料%s)91( 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子(zhun z)轉(zhuǎn)速亦可由轉(zhuǎn)差率求得轉(zhuǎn)速亦可由轉(zhuǎn)差率求得0)(1nns 例一臺三相異步電動機(jī)，其額定轉(zhuǎn)速例一臺三相異步電動機(jī)，其額定轉(zhuǎn)速 n=975 r/min，電源頻率，電源頻率(pnl) f1=50 Hz。試求電動機(jī)的。試求電動機(jī)的極對數(shù)和額定負(fù)載下的轉(zhuǎn)差率。極對數(shù)和額定負(fù)載下

19、的轉(zhuǎn)差率。解：解：根據(jù)異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場同步轉(zhuǎn)根據(jù)異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場同步轉(zhuǎn)速的關(guān)系可知：速的關(guān)系可知：n0=1000 r/min , 2.5%100%10009751000%10000 nnns精品資料5.2 5.2 三相異步電動機(jī)的額定三相異步電動機(jī)的額定( dng)( dng)參數(shù)參數(shù) 一、一、 三相異步電動機(jī)定子三相異步電動機(jī)定子(dngz)繞組的接法繞組的接法 1兩種接法兩種接法 定子繞組的首端和末端通常都接在電動機(jī)接線盒的接線柱上，一般按定子繞組的首端和末端通常都接在電動機(jī)接線盒的接線柱上，一般按圖所示的方法排列。圖所示的方法排列。 按照我國電工專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：按照

20、我國電工專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：定子繞組出線端的首端為定子繞組出線端的首端為D1、D2、D3，末端為，末端為D4、D5、D6。精品資料 三相電動機(jī)的定子三相電動機(jī)的定子(dngz)繞組有星形（繞組有星形（Y型）和三角形（型）和三角形（形）兩種形）兩種不同的接法，如圖所示。不同的接法，如圖所示。精品資料2線電壓與相電壓線電壓與相電壓 線電壓：兩相繞組線電壓：兩相繞組(roz)首端之間的電壓，用首端之間的電壓，用U1表示；表示； 相電壓相電壓(diny)：每相繞組首、尾之間的電壓：每相繞組首、尾之間的電壓(diny)，用，用U相表相表示。示。 對于星形接法：對于星形接法：相相UU31 對于三角形接法：對于三

21、角形接法： 相相UU 13線電流與相電流線電流與相電流 線電流：電網(wǎng)的供電電流，用線電流：電網(wǎng)的供電電流，用I1 表示；表示； 相電流：每相繞組的電流，用相電流：每相繞組的電流，用I相相表示。表示。 對于星形接法對于星形接法 ：相相II 1對于三角形接法對于三角形接法 ：相相II31 cosUIP1113 4. . 電動機(jī)的輸入功率電動機(jī)的輸入功率精品資料二、額定二、額定( dng)參數(shù)參數(shù) 電動機(jī)在制造工廠所擬定的情況下工作時，稱為電動機(jī)的額定電動機(jī)在制造工廠所擬定的情況下工作時，稱為電動機(jī)的額定運(yùn)行，通常用額定值來表示其運(yùn)行條件運(yùn)行，通常用額定值來表示其運(yùn)行條件(tiojin)，這些數(shù)據(jù)大

22、部分，這些數(shù)據(jù)大部分都標(biāo)明在電動機(jī)的銘牌上。都標(biāo)明在電動機(jī)的銘牌上。 精品資料 1. 額定功率額定功率( dn n l)PN： 在額定在額定( dng)運(yùn)行情況下，電動機(jī)軸上輸出的機(jī)械功率。運(yùn)行情況下，電動機(jī)軸上輸出的機(jī)械功率。 NNNPP1 輸出功率的一般表達(dá)式為：輸出功率的一般表達(dá)式為： 12PP 其中：其中： 效率效率 P1 輸入功率輸入功率P2輸出功率輸出功率 輸出功率和輸出轉(zhuǎn)矩的關(guān)系為：輸出功率和輸出轉(zhuǎn)矩的關(guān)系為： cosIKnP.TM222559 I2為轉(zhuǎn)子電流為轉(zhuǎn)子電流 精品資料 2.額定額定( dng)電壓電壓UN：在額定：在額定( dng)運(yùn)行情況下，定子繞組端應(yīng)加的線運(yùn)行情

23、況下，定子繞組端應(yīng)加的線電壓值。電壓值。 如標(biāo)有兩種電壓值（例如如標(biāo)有兩種電壓值（例如(lr)220/380V），這表明定子繞組采用），這表明定子繞組采用/Y連接時應(yīng)加的線電壓值。連接時應(yīng)加的線電壓值。即：即： 三角形接法時，定子繞組應(yīng)接三角形接法時，定子繞組應(yīng)接220V的電源電壓；的電源電壓；星形接法時，定子繞組應(yīng)接星形接法時，定子繞組應(yīng)接380的電源電壓。的電源電壓。 3. .額定頻率額定頻率f ：在額定運(yùn)行情況下，定子外加電壓的頻率：在額定運(yùn)行情況下，定子外加電壓的頻率（ Hz）。）。 50 f精品資料 如標(biāo)有兩種電流值（例如如標(biāo)有兩種電流值（例如(lr)10.35/5.9A），則對應(yīng)于

24、定子繞組為），則對應(yīng)于定子繞組為/Y連連接的線電流值。接的線電流值。 4.額定電流額定電流IN ：在額定頻率、額定電壓：在額定頻率、額定電壓(diny)和軸上輸出額定功率時，和軸上輸出額定功率時，定子的線電流值。定子的線電流值。即：即： 三角形接法時，定子電流為三角形接法時，定子電流為10.35A；星形接法時，定子電流為星形接法時，定子電流為5.9A。 5. .額定轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)速nN ：在額定頻率、額定電壓和電動機(jī)軸上輸出額定功率：在額定頻率、額定電壓和電動機(jī)軸上輸出額定功率時，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速。時，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速。 與額定轉(zhuǎn)速相對應(yīng)的轉(zhuǎn)差率稱為與額定轉(zhuǎn)速相對應(yīng)的轉(zhuǎn)差率稱為額定轉(zhuǎn)差率額定轉(zhuǎn)差率SN。

25、精品資料 一般不標(biāo)在電動機(jī)銘牌一般不標(biāo)在電動機(jī)銘牌(mngpi)上的幾個額定值如下上的幾個額定值如下 ： 1.額定功率因數(shù) ：在額定頻率、額定電壓和電動機(jī)軸上輸出額定功率時，定子(dngz)相電流與相電壓之間相位差的余弦。Ncos 2. .額定效率額定效率 ：在額定頻率、額定電壓和電動機(jī)軸上輸出額定功率：在額定頻率、額定電壓和電動機(jī)軸上輸出額定功率時，電動機(jī)輸出機(jī)械功率與輸入電功率之比，其表達(dá)式為時，電動機(jī)輸出機(jī)械功率與輸入電功率之比，其表達(dá)式為N %100cos3NNNN IUPN 3. .額定負(fù)載轉(zhuǎn)矩額定負(fù)載轉(zhuǎn)矩TN ：電動機(jī)在額定轉(zhuǎn)速下輸出額定功率時軸上的：電動機(jī)在額定轉(zhuǎn)速下輸出額定功率

26、時軸上的負(fù)載載矩。負(fù)載載矩。 4. 4.線繞式異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子靜止時的滑環(huán)電壓和轉(zhuǎn)子的額定電流。線繞式異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子靜止時的滑環(huán)電壓和轉(zhuǎn)子的額定電流。 通常手冊上給出的數(shù)據(jù)就是電動機(jī)的額定值。通常手冊上給出的數(shù)據(jù)就是電動機(jī)的額定值。 精品資料三、定子繞組三、定子繞組(roz)連線方法的選用連線方法的選用 定子三相繞組的連接方式（定子三相繞組的連接方式（Y形或形或形）的選擇，和普通形）的選擇，和普通(ptng)三相負(fù)載一樣，須視電源的線電壓而定。三相負(fù)載一樣，須視電源的線電壓而定。 如果電源的線電壓等于電動機(jī)的額定相電壓，那么，電動機(jī)的繞如果電源的線電壓等于電動機(jī)的額定相電壓，那么，電動機(jī)的繞組應(yīng)

27、該接成三角形；組應(yīng)該接成三角形； 如果電源的線電壓是電動機(jī)額定相電壓的如果電源的線電壓是電動機(jī)額定相電壓的 倍，那么，電動機(jī)的倍，那么，電動機(jī)的繞組就應(yīng)該接成星形。繞組就應(yīng)該接成星形。 通常電動機(jī)的銘牌上標(biāo)有符號通常電動機(jī)的銘牌上標(biāo)有符號 /Y和數(shù)字和數(shù)字220 /380 ，前者表示定子繞，前者表示定子繞組的接法，后者表示對應(yīng)于不同接法應(yīng)加的線電壓值。組的接法，后者表示對應(yīng)于不同接法應(yīng)加的線電壓值。3精品資料 例例 電源線電壓為電源線電壓為380V，現(xiàn)有兩臺電動機(jī)，其銘牌數(shù)據(jù)如下，試選擇，現(xiàn)有兩臺電動機(jī)，其銘牌數(shù)據(jù)如下，試選擇(xunz)定子繞組的連接方式。定子繞組的連接方式。 1. J32-

28、4，功率，功率1.0kW，連接方法，連接方法/Y，電壓，電壓(diny)220/380V，電流，電流4.25/2.45A，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速1420 r/min，功率因數(shù)，功率因數(shù)0.79。 2. J02-21-4，功率，功率1.1 kW，連接方法，連接方法 ，電壓，電壓380V，電流，電流6.27A，轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速1410 r/min，功率因數(shù)，功率因數(shù)0.79。 解：解： J32-4 電動機(jī)應(yīng)接星形（電動機(jī)應(yīng)接星形（Y），如圖），如圖(a) 所示。所示。 J02-21-4 電動機(jī)應(yīng)接成三角形（電動機(jī)應(yīng)接成三角形（ ），如圖），如圖 (b)所示。所示。精品資料精品資料 異步電動機(jī)電磁異步電動機(jī)電磁(din

29、c)關(guān)系同變壓器關(guān)系同變壓器異步機(jī)是旋轉(zhuǎn)的。異步機(jī)是旋轉(zhuǎn)的。異步機(jī)中的定子和轉(zhuǎn)子異步機(jī)中的定子和轉(zhuǎn)子之間是有氣隙。之間是有氣隙。異步機(jī)異步機(jī)中轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動勢的頻率是隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速改變的。中轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動勢的頻率是隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速改變的。精品資料1)變壓器原、副繞組是與同一主磁通變壓器原、副繞組是與同一主磁通相交鏈，異步相交鏈，異步電動機(jī)中定子和轉(zhuǎn)子繞組與同一旋轉(zhuǎn)電動機(jī)中定子和轉(zhuǎn)子繞組與同一旋轉(zhuǎn)(xunzhun)磁通磁通相交鏈。因此異步電動機(jī)中定子和轉(zhuǎn)子繞組相當(dāng)于相交鏈。因此異步電動機(jī)中定子和轉(zhuǎn)子繞組相當(dāng)于變壓器的原、副繞組。變壓器的原、副繞組。2）變壓器：）變壓器： 變化變化 e U1 E1=4.44 f

30、 N1 異步機(jī)：異步機(jī)： 旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn) e U1 E1=4.44 f N1 精品資料一、三相一、三相(sn xin)異步電動機(jī)的定子電路異步電動機(jī)的定子電路 定子繞組接上三相電源電壓定子繞組接上三相電源電壓（相電壓為（相電壓為u1）時，則有三相電）時，則有三相電流通過流通過(tnggu)（相電流為（相電流為i1），），定子三相電流產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，其定子三相電流產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，其磁力線通過磁力線通過(tnggu)定子和轉(zhuǎn)子定子和轉(zhuǎn)子鐵心而閉合，這磁場不僅在轉(zhuǎn)子鐵心而閉合，這磁場不僅在轉(zhuǎn)子每相繞組中要感應(yīng)出電動勢每相繞組中要感應(yīng)出電動勢e2，而且在定子每相繞組中也要感應(yīng)而且在定子每相繞組中也要感應(yīng)出電動勢

31、出電動勢e1精品資料 設(shè)定子和轉(zhuǎn)子每相繞組設(shè)定子和轉(zhuǎn)子每相繞組(roz)的匝數(shù)分別為的匝數(shù)分別為N1和和N2，如圖所示電路圖是，如圖所示電路圖是三相異步電動機(jī)的一相電路圖。三相異步電動機(jī)的一相電路圖。 旋轉(zhuǎn)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度沿定子與轉(zhuǎn)子間空氣旋轉(zhuǎn)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度沿定子與轉(zhuǎn)子間空氣(kngq)隙的分布是近于隙的分布是近于按正弦規(guī)律分布的，因此，當(dāng)其旋轉(zhuǎn)時，通過定子每相繞相的也是隨時間按正弦規(guī)律分布的，因此，當(dāng)其旋轉(zhuǎn)時，通過定子每相繞相的也是隨時間按正弦規(guī)律變化的，按正弦規(guī)律變化的， t sinm 磁通磁通m每項繞組的磁通最大量精品資料 定子每相繞組定子每相繞組(roz)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：中產(chǎn)生

32、的感應(yīng)電動勢為： tNedd11 它也是正弦它也是正弦(zhngxin)量，其有效值為：量，其有效值為： 1111444444fN.Nf.E 式中，式中，f1為為e1的頻率。的頻率。 因為旋轉(zhuǎn)磁場和定子間的相對轉(zhuǎn)速為因為旋轉(zhuǎn)磁場和定子間的相對轉(zhuǎn)速為n0，所以，所以 6001pnf 它等于定子電流的頻率，即它等于定子電流的頻率，即 ff 1 定子每相繞組中還要產(chǎn)生定子每相繞組中還要產(chǎn)生漏磁通漏磁通tiLeLdd1L1L11漏磁電動勢漏磁電動勢精品資料 加在定子加在定子(dngz)每相繞組上的電壓也分成三個分量，即每相繞組上的電壓也分成三個分量，即)(dd)()(11L11111111etiLRi

33、eeRiuL 如用復(fù)數(shù)如用復(fù)數(shù)(fsh)表示，則為表示，則為 )(j)()(1111111111EXIRIEERIUL 式中，式中， 和和 ( )為定子每相繞組的電阻和漏磁感抗。為定子每相繞組的電阻和漏磁感抗。1R1XL11 21LfX 由于由于R1和和X1較小，其上電壓降與電動勢較小，其上電壓降與電動勢E1比較起來，?？珊雎?，于是比較起來，?？珊雎?，于是 EU111EU 精品資料二、三相二、三相(sn xin)異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子電路異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子電路 旋轉(zhuǎn)磁場在轉(zhuǎn)子每相繞組旋轉(zhuǎn)磁場在轉(zhuǎn)子每相繞組(roz)中感應(yīng)出的電動勢為中感應(yīng)出的電動勢為tNedd22 其有效值為其有效值為 2222444

34、444SfN.Nf.E 式中，式中，f2為轉(zhuǎn)子電動勢為轉(zhuǎn)子電動勢e2或轉(zhuǎn)子電流或轉(zhuǎn)子電流i2相對于旋轉(zhuǎn)磁場的頻率相對于旋轉(zhuǎn)磁場的頻率. 因為旋轉(zhuǎn)磁場和轉(zhuǎn)子間的相對轉(zhuǎn)速為因為旋轉(zhuǎn)磁場和轉(zhuǎn)子間的相對轉(zhuǎn)速為 n0-n1000026060Sfpnnnn)nn(pf 在在 n=0 ，即，即S=1時，轉(zhuǎn)子電動勢為時，轉(zhuǎn)子電動勢為 2120444Nf.E 為轉(zhuǎn)子最大電動勢為轉(zhuǎn)子最大電動勢202SEE 可見轉(zhuǎn)子電動勢可見轉(zhuǎn)子電動勢E2與轉(zhuǎn)差率與轉(zhuǎn)差率S有關(guān)。有關(guān)。精品資料 和定子電流和定子電流(dinli)一樣，轉(zhuǎn)子電流一樣，轉(zhuǎn)子電流(dinli)也要產(chǎn)生漏磁通，從而在也要產(chǎn)生漏磁通，從而在轉(zhuǎn)子每相繞組中還要

35、產(chǎn)生漏磁電動勢。轉(zhuǎn)子每相繞組中還要產(chǎn)生漏磁電動勢。tiLedd2L2L2 因此，對于轉(zhuǎn)子因此，對于轉(zhuǎn)子(zhun z)每相電路，每相電路，有有 tiLRieRiedd)(2L222L2222 如用復(fù)數(shù)表示，則為如用復(fù)數(shù)表示，則為 22222222j)(XIRIERIEL 式中，式中，R2和和X2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 L21L22222LSfLfX L21202LfX 202SXX 在在 n=0 ，即，即 S=1 時，轉(zhuǎn)子感抗為時，轉(zhuǎn)子感抗為為轉(zhuǎn)子最大感抗為轉(zhuǎn)子最大感抗 可見轉(zhuǎn)子感抗可見轉(zhuǎn)子感抗E2與轉(zhuǎn)差率與轉(zhuǎn)差率S有關(guān)。有關(guān)。精品資料222222XREI 2

36、202220)(sXRsE )(0002nnIs 2202220max21XREIs I2cos 2s1I2,2cos O精品資料220222222222)( cossXRRXRR 202SXRs 很很小小時時1cos2 202XRss 較較大大時時s1cos2 I2cos 2s1I2,2cos O精品資料2202220222222)( XREXREIss 2202222)(cosXRRs 變變化化曲曲線線隨隨、SI cos22 )(2 Isn)cos(2 sn 結(jié)論：結(jié)論：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn) 子子電路中的各量均與轉(zhuǎn)電路中的各量均與轉(zhuǎn) 差率差率 s有關(guān)，即與轉(zhuǎn)速有關(guān)，即與轉(zhuǎn)速 n有關(guān)

37、。有關(guān)。I2cos 2s1I2,2cos O精品資料電磁轉(zhuǎn)矩電磁轉(zhuǎn)矩 T：轉(zhuǎn)子中各載流導(dǎo)體在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下：轉(zhuǎn)子中各載流導(dǎo)體在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下,受到電磁力所形成受到電磁力所形成(xngchng)的轉(zhuǎn)距之總和。的轉(zhuǎn)距之總和。22cosIKTmT常數(shù)常數(shù)(chngsh)每極磁通每極磁通轉(zhuǎn)子電流轉(zhuǎn)子電流功率因數(shù)功率因數(shù)2cos6、三相異步電動機(jī)轉(zhuǎn)矩公式、三相異步電動機(jī)轉(zhuǎn)矩公式精品資料22cosIKTmT22022202)( SXRSEI2202222)(cosSXRRmNfU11144.4將其中參數(shù)代入：將其中參數(shù)代入： 式中，式中，K與電動機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)、電源頻率有關(guān)的一個常數(shù)；與電動機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)、電

38、源頻率有關(guān)的一個常數(shù)； U1 、U定子繞組電壓，電源電壓；定子繞組電壓，電源電壓； R2轉(zhuǎn)子每相繞組的電阻轉(zhuǎn)子每相繞組的電阻(dinz)； X20 電動機(jī)不動（電動機(jī)不動（S=1）時轉(zhuǎn)子每相繞組的感抗。）時轉(zhuǎn)子每相繞組的感抗。所以所以(suy)220222222022212)SX(RUSRK)SX(RUSRKT 轉(zhuǎn)矩特性轉(zhuǎn)矩特性 精品資料21220222)(UsXRsRKT 21U精品資料202SEEN精品資料精品資料5.3 機(jī)械機(jī)械(jxi)特性特性 1固有機(jī)械固有機(jī)械(jxi)特性特性 異步電動機(jī)在異步電動機(jī)在額定電壓和額定頻率下，用規(guī)定的接線方式，定子額定電壓和額定頻率下，用規(guī)定的接線方

39、式，定子和轉(zhuǎn)子電路中不串聯(lián)任何電阻或電抗時的機(jī)械特性和轉(zhuǎn)子電路中不串聯(lián)任何電阻或電抗時的機(jī)械特性稱為固有（自然）稱為固有（自然）機(jī)械特性。機(jī)械特性。 根據(jù)根據(jù) 2202222)SX(RUSRT 00nnnS maxTmSNSOTS曲曲線線)(sfT 曲曲線線)(Tfn NnmaxTstTOnTNT0nstT1NT精品資料 從特性曲線上可以看出，其上有從特性曲線上可以看出，其上有四個特殊點可以決定特性曲線的基本四個特殊點可以決定特性曲線的基本形狀和異步電動機(jī)的運(yùn)行形狀和異步電動機(jī)的運(yùn)行(ynxng)性性能，這四個特殊點是：能，這四個特殊點是： 0010 S,nn,T 電動機(jī)處于理想空載工作電動機(jī)

40、處于理想空載工作(gngzu)點，此時電動機(jī)的轉(zhuǎn)速為理想空載轉(zhuǎn)點，此時電動機(jī)的轉(zhuǎn)速為理想空載轉(zhuǎn)速。速。精品資料 NNN,2SSnnTT 電動機(jī)額定工作電動機(jī)額定工作(gngzu)點。此點。此時額定轉(zhuǎn)矩和額定轉(zhuǎn)差率為時額定轉(zhuǎn)矩和額定轉(zhuǎn)差率為 NnPTNN55. 9 0N0NnnnS 式中式中: PN電動機(jī)的額定電動機(jī)的額定( dng)功率；功率； nN電動機(jī)的額定電動機(jī)的額定( dng)轉(zhuǎn)速，一般轉(zhuǎn)速，一般 SN電動機(jī)的額定電動機(jī)的額定( dng)轉(zhuǎn)差率，一般轉(zhuǎn)差率，一般 TN電動機(jī)的額定電動機(jī)的額定( dng)轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)矩。0N)985. 094. 0(nn 015. 006. 0N S精品資料

41、 1, 0,3st SnTT電動機(jī)的啟動電動機(jī)的啟動(qdng)工工作點。作點。 將將S=1代入轉(zhuǎn)矩公式代入轉(zhuǎn)矩公式(gngsh)中，中，可得可得2202222stXRURKT 可見，異步電動機(jī)的啟動轉(zhuǎn)矩可見，異步電動機(jī)的啟動轉(zhuǎn)矩Tst與與U、 R2及及X20有關(guān)。有關(guān)。精品資料 mmmax,4SSnnTT 電動機(jī)的臨界電動機(jī)的臨界(ln ji)工作工作點。欲求轉(zhuǎn)矩的最大值，可令點。欲求轉(zhuǎn)矩的最大值，可令 0 dndT得臨界得臨界(ln ji)轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)差率 202m/ XRS 再將再將Sm代入轉(zhuǎn)矩公式中，即可得代入轉(zhuǎn)矩公式中，即可得202max2XUKT 精品資料 通常通常(tngchng)把

42、在固有機(jī)械特性上最大電磁轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩之比把在固有機(jī)械特性上最大電磁轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩之比Nmaxm/TT 稱為電動機(jī)的過載能力稱為電動機(jī)的過載能力(nngl)系數(shù)。它表征了電動機(jī)能夠承受沖擊負(fù)載系數(shù)。它表征了電動機(jī)能夠承受沖擊負(fù)載的能力的能力(nngl)大小，是電動機(jī)的又一個重要運(yùn)行參數(shù)。大小，是電動機(jī)的又一個重要運(yùn)行參數(shù)。 鼠籠式異步電動機(jī)鼠籠式異步電動機(jī) 2 . 28 . 1m 線繞式異步電動機(jī)線繞式異步電動機(jī)8 . 25 . 2m 通常把在固有機(jī)械特性上啟動轉(zhuǎn)矩通常把在固有機(jī)械特性上啟動轉(zhuǎn)矩Tst與額定轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩TN之比稱為之比稱為啟動能力啟動能力系數(shù)系數(shù) st=Tst/TN 衡量異步

43、電動機(jī)啟動能力的一個重要數(shù)據(jù)。一般衡量異步電動機(jī)啟動能力的一個重要數(shù)據(jù)。一般 2 . 10 . 1st 精品資料2人為機(jī)械人為機(jī)械(jxi)特性特性 由上述分析可知：異步電動機(jī)的機(jī)械由上述分析可知：異步電動機(jī)的機(jī)械(jxi)特性與電動機(jī)的參數(shù)特性與電動機(jī)的參數(shù)有關(guān)，也與外加電源電壓、電源頻率有關(guān)，將關(guān)系式中的參數(shù)人為有關(guān)，也與外加電源電壓、電源頻率有關(guān)，將關(guān)系式中的參數(shù)人為地加以改變而獲得的特性稱為異步電動機(jī)的人為機(jī)械地加以改變而獲得的特性稱為異步電動機(jī)的人為機(jī)械(jxi)特性。特性。 改變改變定子電壓定子電壓U、定子電源頻率定子電源頻率f、定子電路串入電阻或電抗定子電路串入電阻或電抗、轉(zhuǎn)子電

44、轉(zhuǎn)子電路串入電阻或電抗路串入電阻或電抗等，都可得到異步電動機(jī)的人為機(jī)械特性。等，都可得到異步電動機(jī)的人為機(jī)械特性。精品資料 （1）降低電動機(jī)電源電壓時的人為）降低電動機(jī)電源電壓時的人為(rnwi)特性特性 Nmax2202222st202max0m0202m0260TTXRURKTXUKTnnnXRSpfn 0n不變不變mS不變不變maxT隨著隨著(su zhe)電壓的減小而大大地減小電壓的減小而大大地減小stT隨著電壓的減小而大大地減小隨著電壓的減小而大大地減小 改變電源電壓時的人為特性如圖所示：改變電源電壓時的人為特性如圖所示：精品資料 由于異步電動機(jī)對電網(wǎng)電壓的波動非常敏感，運(yùn)行時，如電

45、壓由于異步電動機(jī)對電網(wǎng)電壓的波動非常敏感，運(yùn)行時，如電壓降低太多，會大大降低它的過載降低太多，會大大降低它的過載(guzi)能力與啟動轉(zhuǎn)矩，甚至使電能力與啟動轉(zhuǎn)矩，甚至使電動機(jī)發(fā)生帶不動負(fù)載或者根本不能啟動的現(xiàn)象。動機(jī)發(fā)生帶不動負(fù)載或者根本不能啟動的現(xiàn)象。NN22NNmmax98. 07 . 02TTUUTT 例如，電動機(jī)運(yùn)行在額定負(fù)載例如，電動機(jī)運(yùn)行在額定負(fù)載 TN 下，即使下，即使 m=2 ，若電網(wǎng)電壓下降，若電網(wǎng)電壓下降(xijing)到到 70%UN ，則由于這時，則由于這時 此外，電網(wǎng)電壓下降此外，電網(wǎng)電壓下降 ，在負(fù)載不變的條件下，將使電動機(jī)轉(zhuǎn)速下降，轉(zhuǎn)，在負(fù)載不變的條件下，將使電

46、動機(jī)轉(zhuǎn)速下降，轉(zhuǎn)差率差率S 增大，電流增加，引起電動機(jī)發(fā)熱甚至燒壞。增大，電流增加，引起電動機(jī)發(fā)熱甚至燒壞。電動機(jī)也會停轉(zhuǎn)電動機(jī)也會停轉(zhuǎn)精品資料 在電動機(jī)定子電路中外串電阻或電抗后，在電動機(jī)定子電路中外串電阻或電抗后，電動機(jī)端電壓為電源電壓減去定子外串電阻電動機(jī)端電壓為電源電壓減去定子外串電阻上或電抗上的壓降，致使定子繞組相電壓降上或電抗上的壓降，致使定子繞組相電壓降低低,這種情況下的人為特性與降低電源電壓時這種情況下的人為特性與降低電源電壓時的相似的相似.。精品資料（3）改變定子）改變定子(dngz)電源頻率時的人為特性電源頻率時的人為特性 一般變頻調(diào)速采用恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，即希望一般變頻調(diào)速采用

47、恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，即希望最大轉(zhuǎn)矩保持最大轉(zhuǎn)矩保持(boch)為恒值，為此在改變?yōu)楹阒?，為此在改變頻率的同時，電源電壓也要作相應(yīng)的變化，頻率的同時，電源電壓也要作相應(yīng)的變化，使使 U/f =C ，這在實質(zhì)上是使電動機(jī)氣隙磁，這在實質(zhì)上是使電動機(jī)氣隙磁通保持通保持(boch)不變。不變。 fn 0fS/1m fT/1st 不不變變maxT1/Kf精品資料（4）轉(zhuǎn)子電路串電阻）轉(zhuǎn)子電路串電阻(dinz)時的人為特性時的人為特性轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子(zhun z)電路中的電阻為電路中的電阻為2r2RR Nmax2202222st202max0m0202m0260TTXRURKTXUKTnnnXRSpfn 0n不變不變m

48、axT不變不變mS隨著串接電阻的增加而增大隨著串接電阻的增加而增大 此時的人為特性將是一根比固有特性較軟的一條曲線此時的人為特性將是一根比固有特性較軟的一條曲線精品資料 54 三相異步電動機(jī)的啟動三相異步電動機(jī)的啟動(qdng)特性特性 采用電動機(jī)拖動生產(chǎn)機(jī)械，對電動機(jī)啟動采用電動機(jī)拖動生產(chǎn)機(jī)械，對電動機(jī)啟動(qdng)的主要要求如的主要要求如下。下。 （1）有足夠大的啟動轉(zhuǎn)矩，保證生產(chǎn)機(jī)械能正常啟動。一般場合下希）有足夠大的啟動轉(zhuǎn)矩，保證生產(chǎn)機(jī)械能正常啟動。一般場合下希望啟動越快越好，以提高生產(chǎn)效率。即要求電動機(jī)的啟動轉(zhuǎn)矩大于負(fù)載轉(zhuǎn)望啟動越快越好，以提高生產(chǎn)效率。即要求電動機(jī)的啟動轉(zhuǎn)矩大于負(fù)

49、載轉(zhuǎn)矩，否則電動機(jī)不能啟動。矩，否則電動機(jī)不能啟動。 （2）在滿足啟動轉(zhuǎn)矩要求的前提下，啟動電流越小越好。因為過大）在滿足啟動轉(zhuǎn)矩要求的前提下，啟動電流越小越好。因為過大啟動電流的沖擊，對于電網(wǎng)和電動機(jī)本身都是不利的。啟動電流的沖擊，對于電網(wǎng)和電動機(jī)本身都是不利的。 （3）要求啟動平滑，即要求啟動時加速平滑，以減小對生產(chǎn)機(jī)械的沖擊。）要求啟動平滑，即要求啟動時加速平滑，以減小對生產(chǎn)機(jī)械的沖擊。 （4）啟動設(shè)備安全可靠，力求結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。）啟動設(shè)備安全可靠，力求結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。 （5）啟動過程中的功率損耗越小越好。）啟動過程中的功率損耗越小越好。精品資料 其中其中(qzhng)，（，（

50、1）和（）和（2）兩條是衡量電動機(jī)啟動性能的主）兩條是衡量電動機(jī)啟動性能的主要技術(shù)指標(biāo)。要技術(shù)指標(biāo)。 異步電動機(jī)本身異步電動機(jī)本身(bnshn)的啟動特性為：的啟動特性為： a. 定子電流大，定子電流大，Ist=(57)IN 異步電動機(jī)在接入電網(wǎng)啟動的瞬時，由于轉(zhuǎn)子處于靜止?fàn)顟B(tài)，定異步電動機(jī)在接入電網(wǎng)啟動的瞬時，由于轉(zhuǎn)子處于靜止?fàn)顟B(tài)，定子旋轉(zhuǎn)磁場以最快的相對速度（即同步轉(zhuǎn)速）切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體，在轉(zhuǎn)子子旋轉(zhuǎn)磁場以最快的相對速度（即同步轉(zhuǎn)速）切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體，在轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)出很大的轉(zhuǎn)子電勢和轉(zhuǎn)子電流，從而引起很大的定子電流繞組中感應(yīng)出很大的轉(zhuǎn)子電勢和轉(zhuǎn)子電流，從而引起很大的定子電流 精品資料 異步電動機(jī)

51、的固有異步電動機(jī)的固有(gyu)啟動特性如圖所示：啟動特性如圖所示： 顯然，異步電動機(jī)的這種啟動性能和生產(chǎn)機(jī)械的要求是相矛盾的，為顯然，異步電動機(jī)的這種啟動性能和生產(chǎn)機(jī)械的要求是相矛盾的，為了解決這些了解決這些(zhxi)矛盾，必須根據(jù)具體情況，采取不同的啟動方法。矛盾，必須根據(jù)具體情況，采取不同的啟動方法。 b.啟動轉(zhuǎn)矩小啟動轉(zhuǎn)矩小 NstT).(T5180 啟動時啟動時 ，轉(zhuǎn)子功率因數(shù)，轉(zhuǎn)子功率因數(shù) 很低，因而啟動很低，因而啟動轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩 卻不大。卻不大。 1 S2202222XRRcos ststmstcosIKT22 精品資料一、一、 鼠籠式異步電動機(jī)的啟動鼠籠式異步電動機(jī)的啟動(qdn

52、g)方法方法 鼠籠式異步電動機(jī)有直接啟動和降壓啟動兩種方法鼠籠式異步電動機(jī)有直接啟動和降壓啟動兩種方法(fngf)，采用，采用什么啟動方法什么啟動方法(fngf)，要根據(jù)實際情況而定。，要根據(jù)實際情況而定。 1直接啟動（全壓啟動）直接啟動（全壓啟動） 直接啟動就是將電動機(jī)的定子繞組通過閘刀開關(guān)或接觸器直接接直接啟動就是將電動機(jī)的定子繞組通過閘刀開關(guān)或接觸器直接接入電源，在額定電壓下進(jìn)行啟動。入電源，在額定電壓下進(jìn)行啟動。 特點：電動機(jī)定子繞組的工作電壓和啟動電壓相等。特點：電動機(jī)定子繞組的工作電壓和啟動電壓相等。 直接啟動的條件：由于直接啟動的啟動電流很大，因此，在什么情況下直接啟動的條件：由

53、于直接啟動的啟動電流很大，因此，在什么情況下采用直接啟動，有關(guān)供電、動力部門都有規(guī)定，主要取決于電動機(jī)的功率與采用直接啟動，有關(guān)供電、動力部門都有規(guī)定，主要取決于電動機(jī)的功率與供電變壓器的容量之比值。供電變壓器的容量之比值。 精品資料 一般在有獨立變壓器供電一般在有獨立變壓器供電(n din)（即變壓器供動力用電）（即變壓器供動力用電）的情況下，若電動機(jī)啟動頻繁時，電動機(jī)功率小于變壓器容量的的情況下，若電動機(jī)啟動頻繁時，電動機(jī)功率小于變壓器容量的20%時允許直接啟動；時允許直接啟動； 若電動機(jī)不經(jīng)常啟動，電動機(jī)功率小于變壓器容量若電動機(jī)不經(jīng)常啟動，電動機(jī)功率小于變壓器容量(rngling)的的

54、30%時也允許直接啟動。時也允許直接啟動。 電動機(jī)功率電動機(jī)功率電源總?cè)萘侩娫纯側(cè)萘款~定電流額定電流啟動電流啟動電流 443NstII 如果如果沒有獨立的變壓器供電沒有獨立的變壓器供電（即與照明共用電源）的情況下，（即與照明共用電源）的情況下，電動機(jī)啟動比較頻繁，則常按經(jīng)驗公式來估算，滿足下列關(guān)系則可電動機(jī)啟動比較頻繁，則常按經(jīng)驗公式來估算，滿足下列關(guān)系則可直接啟動。直接啟動。精品資料 例例5.2：有一臺要求：有一臺要求(yoqi)經(jīng)常啟動的鼠籠式異步電動機(jī)，其經(jīng)常啟動的鼠籠式異步電動機(jī)，其 PN=20kW, Ist/IN=6.5 ，如果供電變壓器（電源）容量為，如果供電變壓器（電源）容量為5

55、60kVA，且有照明負(fù)載，問可，且有照明負(fù)載，問可否直接啟動？同樣的否直接啟動？同樣的Ist/IN 比值，功率為多大的電動機(jī)則不允許直接啟動？比值，功率為多大的電動機(jī)則不允許直接啟動？ 解：根據(jù)經(jīng)驗解：根據(jù)經(jīng)驗(jngyn)公式算出公式算出 5675720456043.II.kWkVANst 故允許直接啟動。故允許直接啟動。 kWNPkVA. 45604356 PN24kW的電動機(jī)不允許直接啟動。的電動機(jī)不允許直接啟動。 精品資料2電阻或電抗器降壓電阻或電抗器降壓(jin y)啟動啟動 異步電動機(jī)采用定子串電阻或電抗器的降壓異步電動機(jī)采用定子串電阻或電抗器的降壓(jin y)啟動原理接啟動原理

56、接線圖如圖所示。線圖如圖所示。 啟動時，接觸器啟動時，接觸器1KM斷開，斷開，KM閉合，將啟動電阻串入定子電路，使閉合，將啟動電阻串入定子電路，使啟動電流減?。粏与娏鳒p??； 待轉(zhuǎn)速上升到一定程度后再將待轉(zhuǎn)速上升到一定程度后再將1KM閉合，閉合，Rst被短接，電動機(jī)接上全被短接，電動機(jī)接上全部電壓而趨于穩(wěn)定運(yùn)行。部電壓而趨于穩(wěn)定運(yùn)行。 精品資料 啟動轉(zhuǎn)矩隨定子啟動轉(zhuǎn)矩隨定子(dngz)電壓的平方下降，故它只適用于空載或輕載電壓的平方下降，故它只適用于空載或輕載啟動的場合；啟動的場合； 不經(jīng)濟(jì)，在啟動過程中，電阻器上消耗能量不經(jīng)濟(jì)，在啟動過程中，電阻器上消耗能量(nngling)大，不大，不適用

57、于經(jīng)常啟動的電動機(jī)，若采用電抗器代替電阻器，則所需設(shè)備適用于經(jīng)常啟動的電動機(jī)，若采用電抗器代替電阻器，則所需設(shè)備費(fèi)較貴，且體積大。費(fèi)較貴，且體積大。 特點：特點： 精品資料3Y-降壓降壓(jin y)啟動啟動 Y-降壓降壓(jin y)啟動的接線圖如圖所示啟動的接線圖如圖所示: 啟動時，定子繞組接成星形；再接成三角形啟動時，定子繞組接成星形；再接成三角形 設(shè)設(shè)U1為電源線電壓，為電源線電壓，IstY及及Ist 為為定子繞組分別接成星形及三角形的定子繞組分別接成星形及三角形的啟動電流啟動電流（線電流），（線電流），Z為電動機(jī)為電動機(jī)在啟動時每相繞組的等效阻抗。在啟動時每相繞組的等效阻抗。ZUIs

58、tY31 ZUIst/31 所以所以 3 ststYII 精品資料 Y-降壓降壓(jin y)啟動方法的特點：啟動方法的特點： 設(shè)備簡單設(shè)備簡單(jindn)、經(jīng)濟(jì)、啟動電流??；、經(jīng)濟(jì)、啟動電流?。?啟動轉(zhuǎn)矩小，且啟動電壓不能按實際需要調(diào)節(jié)，故只適用于空載或啟動轉(zhuǎn)矩小，且啟動電壓不能按實際需要調(diào)節(jié)，故只適用于空載或輕載啟動的場合；輕載啟動的場合； 只適用于正常運(yùn)行時定子繞組接線為只適用于正常運(yùn)行時定子繞組接線為 的異步電動機(jī)。的異步電動機(jī)。精品資料4自耦變壓器降壓自耦變壓器降壓(jin y)啟動啟動 自耦變壓器降壓啟動自耦變壓器降壓啟動(qdng)的原理接線圖如圖所示。的原理接線圖如圖所示。副

59、邊電壓與原邊電壓之比為副邊電壓與原邊電壓之比為 11212 NNUUK12KUU 變壓器原邊電流變壓器原邊電流 I1=KI2=K2Ist ，即此時電網(wǎng)供電電流即此時電網(wǎng)供電電流I1是直接是直接啟動時電流啟動時電流Ist的的K2倍。倍。精品資料 特點特點(tdin)： 與與Y-降壓啟動降壓啟動(qdng)時情況一樣，只是在時情況一樣，只是在Y-降壓啟動降壓啟動(qdng)時的時的 為定值，而自耦變壓器啟動為定值，而自耦變壓器啟動(qdng)時的時的K是是可調(diào)節(jié)的，這就是此種啟動可調(diào)節(jié)的，這就是此種啟動(qdng)方法優(yōu)于方法優(yōu)于Y-啟動啟動(qdng)方方法之處，當(dāng)然它的啟動法之處，當(dāng)然它的啟動

60、(qdng)轉(zhuǎn)矩也是全壓啟動轉(zhuǎn)矩也是全壓啟動(qdng)時的時的K2倍。倍。 變壓器的體積大、重量重、價格高、維修麻煩，且啟動時自耦變壓變壓器的體積大、重量重、價格高、維修麻煩，且啟動時自耦變壓器處于過電流（超過額定電流）狀態(tài)下運(yùn)行，因此，不適于啟動頻繁的電器處于過電流（超過額定電流）狀態(tài)下運(yùn)行，因此，不適于啟動頻繁的電動機(jī)。動機(jī)。精品資料二、線繞式異步電動機(jī)的啟動二、線繞式異步電動機(jī)的啟動(qdng)方法方法 鼠籠式異步電動機(jī)的啟動轉(zhuǎn)矩小，啟動電流大，因此不能滿足某些鼠籠式異步電動機(jī)的啟動轉(zhuǎn)矩小，啟動電流大，因此不能滿足某些(mu xi)生產(chǎn)機(jī)械需要高啟動轉(zhuǎn)矩低啟動電流的要求。生產(chǎn)機(jī)械需要高