d異步電動(dòng)機(jī)市公開(kāi)課一等獎(jiǎng)省賽課獲獎(jiǎng)?wù)n件

第四章異步電動(dòng)機(jī)d異步電動(dòng)機(jī)第1頁(yè)d異步電動(dòng)機(jī)第2頁(yè)d異步電動(dòng)機(jī)第3頁(yè)d異步電動(dòng)機(jī)第4頁(yè)定子沖片d異步電動(dòng)機(jī)第5頁(yè)定子線圈d異步電動(dòng)機(jī)第6頁(yè)鐵心和機(jī)座d異步電動(dòng)機(jī)第7頁(yè)2、轉(zhuǎn)子1）籠型繞組銅條籠型轉(zhuǎn)子鑄鋁籠型轉(zhuǎn)子d異步電動(dòng)機(jī)第8頁(yè)籠型轉(zhuǎn)子d異步電動(dòng)機(jī)第9頁(yè)籠型轉(zhuǎn)子照片d異步電動(dòng)機(jī)第10頁(yè)繞線轉(zhuǎn)子照片d異步電動(dòng)機(jī)第11頁(yè)本章主要講解內(nèi)容第一節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與銘牌數(shù)據(jù)第二節(jié)異步電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與工作原理第三節(jié)異步電動(dòng)機(jī)定子與轉(zhuǎn)子電路

第四節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩與機(jī)械特征第五節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)工作特征與選擇第六節(jié)單相異步電動(dòng)機(jī)d異步電動(dòng)機(jī)第12頁(yè)第一節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與銘牌數(shù)據(jù)一、三相異步電動(dòng)機(jī)基本結(jié)構(gòu)

d異步電動(dòng)機(jī)第13頁(yè)d異步電動(dòng)機(jī)第14頁(yè)d異步電動(dòng)機(jī)第15頁(yè)d異步電動(dòng)機(jī)第16頁(yè)異步電動(dòng)機(jī)定子與轉(zhuǎn)子之間有一很窄空氣隙。氣隙氣隙大小直接關(guān)系到電動(dòng)機(jī)運(yùn)行性能。通常，氣隙越小，電動(dòng)機(jī)磁路中磁阻越小，產(chǎn)生一定量磁通所需要?jiǎng)?lì)磁電流就小，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行性能越好。d異步電動(dòng)機(jī)第17頁(yè)1)型號(hào)Y90L－4

磁極數(shù)(極對(duì)數(shù)p=2)同時(shí)轉(zhuǎn)速1500轉(zhuǎn)/分銘牌數(shù)據(jù)二、三相異步電動(dòng)機(jī)銘牌數(shù)據(jù)d異步電動(dòng)機(jī)第18頁(yè)額定運(yùn)行時(shí)電動(dòng)機(jī)軸上輸出機(jī)械功率2)額定功率PN額定功率指電機(jī)在額定運(yùn)行時(shí)軸上輸出機(jī)械功率（P2），不等于從電源吸收電功率（P1）。d異步電動(dòng)機(jī)第19頁(yè)其中鼠籠電機(jī)=72－93％d異步電動(dòng)機(jī)第20頁(yè)3)額定電壓UN線電壓AZBYXC線電壓ABCXYZ額定運(yùn)行時(shí)定子繞組所接電源線電壓值d異步電動(dòng)機(jī)第21頁(yè)Y接法

接法ABCZXYABCZXYABCXYZAZBYXC4)聯(lián)接方式：Y/接法d異步電動(dòng)機(jī)第22頁(yè)例：380/220Y/是指：線電壓為380V時(shí)采取Y接法；當(dāng)線電壓為220V時(shí)采取接法。ABCXYZ接線盒d異步電動(dòng)機(jī)第23頁(yè)說(shuō)明：普通要求電動(dòng)機(jī)運(yùn)行電壓不能高于或低于額定值5％。d異步電動(dòng)機(jī)第24頁(yè)5)額定電流IN額定運(yùn)行時(shí)定子繞組線電流6)額定頻率fN電源頻率d異步電動(dòng)機(jī)第25頁(yè)7)額定轉(zhuǎn)速nN額定運(yùn)行時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速8)額定功率因數(shù)額定運(yùn)行時(shí)功率因數(shù)額定負(fù)載時(shí)普通為0.7～0.9空載時(shí)功率因數(shù)很低約為0.2～0.3d異步電動(dòng)機(jī)第26頁(yè)連續(xù)運(yùn)行10)絕緣等級(jí)與溫升:9)定額(工作方式或工作制):與所用絕緣材料相關(guān)短時(shí)運(yùn)行重復(fù)短時(shí)運(yùn)行d異步電動(dòng)機(jī)第27頁(yè)異步電動(dòng)機(jī)三相繞組與三相電流第二節(jié)異步電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與工作原理d異步電動(dòng)機(jī)第28頁(yè)三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)起來(lái)兩個(gè)基本條件:轉(zhuǎn)子繞組自成閉合回路定子三相繞組通入三相電流能產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)d異步電動(dòng)機(jī)第29頁(yè)1轉(zhuǎn)動(dòng)原理復(fù)習(xí)右手定則：判定感應(yīng)電流方向。左手定則：判定電磁作用力方向。2旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)d異步電動(dòng)機(jī)第30頁(yè)1)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生YZCBXA(?)電流出()電流入三相對(duì)稱繞組通入三相對(duì)稱電流d異步電動(dòng)機(jī)第31頁(yè)d異步電動(dòng)機(jī)第32頁(yè)AXYCBZd異步電動(dòng)機(jī)第33頁(yè)AXYCBZd異步電動(dòng)機(jī)第34頁(yè)AXYCBZd異步電動(dòng)機(jī)第35頁(yè)XBZAYCd異步電動(dòng)機(jī)第36頁(yè)XBZAYCAXYCBZAXYCBZd異步電動(dòng)機(jī)第37頁(yè)旋轉(zhuǎn)方向：取決于三相電流相序。改變電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向：換接其中兩相2.旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)動(dòng)方向d異步電動(dòng)機(jī)第38頁(yè)3.旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速AXYCBZAXYCBZAXYCBZd異步電動(dòng)機(jī)第39頁(yè)一個(gè)電流周期，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在空間轉(zhuǎn)過(guò)360°。則同時(shí)轉(zhuǎn)速（旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)速度）為：d異步電動(dòng)機(jī)第40頁(yè)極對(duì)數(shù)（P）概念A(yù)XBYCZAXYCBZd異步電動(dòng)機(jī)第41頁(yè)此種接法下，合成磁場(chǎng)只有一對(duì)磁極，則極對(duì)數(shù)為1。d異步電動(dòng)機(jī)第42頁(yè)極對(duì)數(shù)（P）改變將每相繞組分成兩段，按右下列圖放入定子槽內(nèi)。形成磁場(chǎng)則是兩對(duì)磁極。C'Y'ABCXYZA'X'B'Z'AXBYCZd異步電動(dòng)機(jī)第43頁(yè)極對(duì)數(shù)C'Y'ABCXYZA'X'B'Z'AXBYCZd異步電動(dòng)機(jī)第44頁(yè)極對(duì)數(shù)和轉(zhuǎn)速關(guān)系d異步電動(dòng)機(jī)第45頁(yè)三相異步電動(dòng)機(jī)同時(shí)轉(zhuǎn)速d異步電動(dòng)機(jī)第46頁(yè)極對(duì)數(shù)每個(gè)電流周期磁場(chǎng)轉(zhuǎn)過(guò)空間角度同時(shí)轉(zhuǎn)速d異步電動(dòng)機(jī)第47頁(yè)電源頻率為50Hz和60Hz時(shí)異步電動(dòng)機(jī)同時(shí)轉(zhuǎn)速n0與磁極對(duì)數(shù)對(duì)應(yīng)關(guān)系p123456n0

（f=50Hz）300015001000750600500n0

（f=60Hz）360018001200900720600d異步電動(dòng)機(jī)第48頁(yè)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同時(shí)轉(zhuǎn)速關(guān)系電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速:電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)方向一致，但

異步電動(dòng)機(jī)d異步電動(dòng)機(jī)第49頁(yè)無(wú)轉(zhuǎn)距轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)間沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)無(wú)轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)（轉(zhuǎn)子導(dǎo)體不切割磁力線）無(wú)轉(zhuǎn)子電流提醒：假如d異步電動(dòng)機(jī)第50頁(yè)轉(zhuǎn)差率S概念：轉(zhuǎn)差率S用來(lái)表明轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n相對(duì)于同時(shí)轉(zhuǎn)速n0差異程度。即：d異步電動(dòng)機(jī)第51頁(yè)異步電機(jī)運(yùn)行中:S=0.01—0.09異步電動(dòng)機(jī)三種工作狀態(tài)：電動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)電磁制動(dòng)n=0S=1n=n0S=0n>n0S<0n<0S>1d異步電動(dòng)機(jī)第52頁(yè)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)必須滿足兩個(gè)條件：（1）最少要有兩個(gè)定子繞組，這些繞組之間要有空間相位差；（2）通入這些繞組中正弦交變電流之間要有時(shí)間相位差。d異步電動(dòng)機(jī)第53頁(yè)異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)原理d異步電動(dòng)機(jī)第54頁(yè)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向相同，當(dāng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向反向時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子也跟著反轉(zhuǎn)。異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)是基于電磁感應(yīng)，故又稱之為感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。d異步電動(dòng)機(jī)第55頁(yè)一、異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)及磁勢(shì)平衡關(guān)系第三節(jié)異步電動(dòng)機(jī)定子與轉(zhuǎn)子電路d異步電動(dòng)機(jī)第56頁(yè)定子磁場(chǎng)以n0旋轉(zhuǎn)時(shí)，這一轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)將與之同時(shí)旋轉(zhuǎn)，即轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)向相同，轉(zhuǎn)速也為n0。d異步電動(dòng)機(jī)第57頁(yè)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)存在必將對(duì)定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生影響，稱為轉(zhuǎn)子反應(yīng)。轉(zhuǎn)子反應(yīng)d異步電動(dòng)機(jī)第58頁(yè)轉(zhuǎn)子反應(yīng)結(jié)果與變壓器中原、副邊磁勢(shì)平衡關(guān)系相同。依據(jù)變壓器工作原理，變壓器負(fù)載運(yùn)行時(shí)，副邊電流產(chǎn)生副邊磁勢(shì)對(duì)主磁通呈去磁作用。d異步電動(dòng)機(jī)第59頁(yè)為了維持主磁通基本不變，原邊繞組中電流就對(duì)應(yīng)地增加，依靠增加原邊磁勢(shì)來(lái)賠償副邊磁勢(shì)去磁作用。d異步電動(dòng)機(jī)第60頁(yè)對(duì)于異步電動(dòng)機(jī)而言，當(dāng)軸上機(jī)械負(fù)載增大時(shí)，其轉(zhuǎn)速將有下降趨勢(shì)，轉(zhuǎn)子繞組切割旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相對(duì)速度增大，轉(zhuǎn)子電流隨之增大，由此產(chǎn)生轉(zhuǎn)子磁勢(shì)對(duì)主磁場(chǎng)去磁效應(yīng)也增大。d異步電動(dòng)機(jī)第61頁(yè)為了維持氣隙中主磁通基本不變，定子繞組中電流也必定增大，以增大定子磁勢(shì)來(lái)賠償轉(zhuǎn)子磁勢(shì)去磁作用。d異步電動(dòng)機(jī)第62頁(yè)異步電動(dòng)機(jī)中，定子繞組電流大小將與轉(zhuǎn)子電流成百分比，且取決于軸上負(fù)載大小。d異步電動(dòng)機(jī)第63頁(yè)1)定子電路二、異步電動(dòng)機(jī)定子與轉(zhuǎn)子電路

i2R1R2i1u1e1e2RLL1L2定子、轉(zhuǎn)子電路d異步電動(dòng)機(jī)第64頁(yè)i2R1R2i1u1e1e2RLL1L2繞組中正弦感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)有效值為k1為小于1定子分布繞組系數(shù)d異步電動(dòng)機(jī)第65頁(yè)i2R1R2i1u1e1e2RLL1L2定子電路相量電壓平衡方程式為d異步電動(dòng)機(jī)第66頁(yè)i2R1R2i1u1e1e2RLL1L2因?yàn)槔@組在正常負(fù)載范圍內(nèi)漏阻抗壓降遠(yuǎn)小于感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E1。d異步電動(dòng)機(jī)第67頁(yè)2)轉(zhuǎn)子電路p對(duì)磁極旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)以n=n0-n轉(zhuǎn)速切割轉(zhuǎn)子每相繞組。i2R1R2i1u1e1e2RLL1L2d異步電動(dòng)機(jī)第68頁(yè)∴轉(zhuǎn)子電勢(shì)e2頻率為i2R1R2i1u1e1e2RLL1L2d異步電動(dòng)機(jī)第69頁(yè)轉(zhuǎn)子每相繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e2有效值為i2R1R2i1u1e1e2RLL1L2d異步電動(dòng)機(jī)第70頁(yè)其中E20為轉(zhuǎn)子不動(dòng)(s=1和f2=f1)時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),即k2為轉(zhuǎn)子繞組系數(shù).i2R1R2i1u1e1e2RLL1L2d異步電動(dòng)機(jī)第71頁(yè)其中i2R1R2i1u1e1e2RLL1L2d異步電動(dòng)機(jī)第72頁(yè)轉(zhuǎn)子功率因數(shù)轉(zhuǎn)子電流及其功率因數(shù)均隨轉(zhuǎn)差率s或轉(zhuǎn)速n而變.

d異步電動(dòng)機(jī)第73頁(yè)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)繞著轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速n2與轉(zhuǎn)子電流頻率f2成正比與磁極對(duì)數(shù)p成反比,即d異步電動(dòng)機(jī)第74頁(yè)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁勢(shì)相對(duì)于定子繞組轉(zhuǎn)速為d異步電動(dòng)機(jī)第75頁(yè)三、異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩及功率平衡方程

轉(zhuǎn)子中各載流導(dǎo)體在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用下,受到電磁力所形成轉(zhuǎn)距之總和1)電磁轉(zhuǎn)矩d異步電動(dòng)機(jī)第76頁(yè)常數(shù)每極磁通轉(zhuǎn)子電流轉(zhuǎn)子電路d異步電動(dòng)機(jī)第77頁(yè)功率關(guān)系能量轉(zhuǎn)換關(guān)系2)三相異步電動(dòng)機(jī)功率流程圖d異步電動(dòng)機(jī)第78頁(yè)P(yáng)1：定子輸入三相電功率Pe：經(jīng)過(guò)氣隙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)傳送給轉(zhuǎn)子電磁功率Pm：轉(zhuǎn)子機(jī)械功率功率P2：軸上輸出機(jī)械功率PFe1：定子鐵損PCu1：定子銅損PCu2：轉(zhuǎn)子銅損P0：空載機(jī)械損耗功率d異步電動(dòng)機(jī)第79頁(yè)P(yáng)m=T

旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同時(shí)角速度0=2n0/60轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角速度=2n/60Pe=0Td異步電動(dòng)機(jī)第80頁(yè)（牛頓?米）d異步電動(dòng)機(jī)第81頁(yè)（牛頓?米）d異步電動(dòng)機(jī)第82頁(yè)（牛頓?米）d異步電動(dòng)機(jī)第83頁(yè)四、異步電動(dòng)機(jī)機(jī)械特征

d異步電動(dòng)機(jī)第84頁(yè)將其中參數(shù)代入：i2R1R2i1u1e1e2RLL1L2d異步電動(dòng)機(jī)第85頁(yè)轉(zhuǎn)矩公式機(jī)械特征曲線d異步電動(dòng)機(jī)第86頁(yè)得特征曲線：d異步電動(dòng)機(jī)第87頁(yè)d異步電動(dòng)機(jī)第88頁(yè)電動(dòng)機(jī)自適應(yīng)負(fù)載能力電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩能夠隨負(fù)載改變而自動(dòng)調(diào)整，這種能力稱為自適應(yīng)負(fù)載能力。d異步電動(dòng)機(jī)第89頁(yè)慣用特性段n0nT直至新平衡。此過(guò)程中，時(shí)，電源提供功率自動(dòng)增加。d異步電動(dòng)機(jī)第90頁(yè)自適應(yīng)負(fù)載能力是電動(dòng)機(jī)區(qū)分于其它動(dòng)力機(jī)械主要特點(diǎn)。如：柴油機(jī)當(dāng)負(fù)載增加時(shí)，必須由操作者加大油門，才能帶動(dòng)新負(fù)載。d異步電動(dòng)機(jī)第91頁(yè)1)額定轉(zhuǎn)矩TN：電機(jī)在額定電壓下，以額定轉(zhuǎn)速nN運(yùn)行，輸出額定功率PN時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)軸上輸出轉(zhuǎn)矩。n0TnnN三個(gè)主要轉(zhuǎn)矩d異步電動(dòng)機(jī)第92頁(yè)（牛頓?米）d異步電動(dòng)機(jī)第93頁(yè)假如TL>Tmax電機(jī)將會(huì)因帶不動(dòng)負(fù)載而停轉(zhuǎn)。2)最大轉(zhuǎn)矩（或臨界轉(zhuǎn)矩）Tmax：電機(jī)帶動(dòng)最大負(fù)載能力n0Tnd異步電動(dòng)機(jī)第94頁(yè)求解可得臨界轉(zhuǎn)差率d異步電動(dòng)機(jī)第95頁(yè)有兩點(diǎn)值得注意:(1)Tmax∝U12d異步電動(dòng)機(jī)第96頁(yè)(2)最大轉(zhuǎn)矩值與轉(zhuǎn)子電阻無(wú)關(guān)有兩點(diǎn)值得注意:d異步電動(dòng)機(jī)第97頁(yè)普通三相異步電動(dòng)機(jī)倍數(shù)m=1.6~2.5.最大轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩之比m,稱為過(guò)載倍數(shù),即d異步電動(dòng)機(jī)第98頁(yè)3)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst則當(dāng)定子接通電源轉(zhuǎn)子未動(dòng)時(shí)：n=0（S=1）n0TnTL可見(jiàn)，而且與R2相關(guān)。d異步電動(dòng)機(jī)第99頁(yè)普通三相鼠籠電動(dòng)機(jī)s=1.0~2.2.當(dāng)轉(zhuǎn)子電路外串電阻使R2=X20時(shí),則s=1(n=0),起動(dòng)轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩之比稱為起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)s,即d異步電動(dòng)機(jī)第100頁(yè)機(jī)械特征軟硬

硬特征（R2?。┸浱卣鳎≧2大）硬特征：負(fù)載改變時(shí)，轉(zhuǎn)速改變不大，運(yùn)行特征好。軟特征：負(fù)載增加轉(zhuǎn)速下降較快，但起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，起動(dòng)特征好。d異步電動(dòng)機(jī)第101頁(yè)如金屬切削，選硬特征電機(jī)；重載起動(dòng)則選軟特征電機(jī)。不一樣場(chǎng)所應(yīng)選取不一樣電機(jī)d異步電動(dòng)機(jī)第102頁(yè)轉(zhuǎn)矩實(shí)用公式工程上常采取以下兩個(gè)簡(jiǎn)便實(shí)用公式,即或d異步電動(dòng)機(jī)第103頁(yè)第五節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)工作特征與選擇主要工作特征是指：一、異步電動(dòng)機(jī)工作特征電動(dòng)機(jī)在額定電壓和額定頻率下運(yùn)行時(shí)，電動(dòng)機(jī)定子電流I1、效率及定子繞組功率因數(shù)COSΦ1，隨輸出功率P2改變關(guān)系。06024681012246810121416182022.0204..08.10ηI1cosΦd異步電動(dòng)機(jī)第104頁(yè)異步電動(dòng)機(jī)空載運(yùn)行時(shí)，定子電流近似為勵(lì)磁電流I0。伴隨輸出功率P2增加，轉(zhuǎn)子電流增大，定子電流I1也對(duì)應(yīng)增大。1.定子電流特征I1=f(P2)06024681012246810121416182022.0204..08.10ηI1cosΦd異步電動(dòng)機(jī)第105頁(yè)所以其特征曲線是一條從I0逐步增大曲線，當(dāng)輸出功率P2超出額定功率之后，轉(zhuǎn)子電流增大較快，定子電流也對(duì)應(yīng)增大很快。06024681012246810121416182022.0204..08.10ηI1cosΦd異步電動(dòng)機(jī)第106頁(yè)異步電動(dòng)機(jī)空載和輕載時(shí)，定子電流較大，其空載電流I0與額定電流IN之比約為20％～50％。06024681012246810121416182022.0204..08.10ηI1cosΦd異步電動(dòng)機(jī)第107頁(yè)這是因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)磁路存在氣隙，磁阻較大，所以產(chǎn)生一定量磁通所需要電流就大。06024681012246810121416182022.0204..08.10ηI1cosΦd異步電動(dòng)機(jī)第108頁(yè)2.效率特征=f(P2)電動(dòng)機(jī)軸上輸出機(jī)械功率P2與定子輸入功率P1之比稱為效率

。即06024681012246810121416182022.0204..08.10ηI1cosΦd異步電動(dòng)機(jī)第109頁(yè)通常普通三相異步電動(dòng)機(jī)額定效率約為0.72～0.93。電動(dòng)機(jī)容量越大效率相對(duì)越高。06024681012246810121416182022.0204..08.10ηI1cosΦd異步電動(dòng)機(jī)第110頁(yè)3.功率因數(shù)特征因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)是電感性負(fù)載，定子相電流比相電壓滯后一個(gè)Φ1角，cosΦ1就是電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)。06024681012246810121416182022.0204..08.10ηI1cosΦd異步電動(dòng)機(jī)第111頁(yè)三相異步電動(dòng)機(jī)空載功率因數(shù)很低，約為0.2左右，當(dāng)輸出功率增加時(shí)，定子電流中有功分量增大，使功率因數(shù)提升，當(dāng)靠近額定功率時(shí)，功率因數(shù)達(dá)最大值。06024681012246810121416182022.0204..08.10ηI1cosΦd異步電動(dòng)機(jī)第112頁(yè)假如負(fù)載繼續(xù)增大，因?yàn)檗D(zhuǎn)差率增加，轉(zhuǎn)子功率因數(shù)降低較大，定子功率因數(shù)開(kāi)始逐步減小。06024681012246810121416182022.0204..08.10ηI1cosΦd異步電動(dòng)機(jī)第113頁(yè)在船舶上三相異步電動(dòng)機(jī)使用非常廣泛，正確選取電動(dòng)機(jī)是關(guān)系到船舶安全運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行主要保障。二、三相異步電動(dòng)機(jī)選擇

選擇電動(dòng)機(jī)應(yīng)按照生產(chǎn)機(jī)械實(shí)際要求，正確選擇電動(dòng)機(jī)容量、種類、型式等。d異步電動(dòng)機(jī)第114頁(yè)1.功率選擇電動(dòng)機(jī)額定功率等于或稍大于生產(chǎn)機(jī)械功率。若功率選擇太小，電動(dòng)機(jī)會(huì)因過(guò)載而損壞，甚至燒毀；選擇得太大，則不但增加投資，而且電動(dòng)機(jī)沒(méi)有充分發(fā)揮它作用，效率和功率因數(shù)都會(huì)降低。d異步電動(dòng)機(jī)第115頁(yè)普通對(duì)連續(xù)運(yùn)行恒定負(fù)載，假如生產(chǎn)機(jī)械功率P1為，則電動(dòng)機(jī)功率P可按下式算出：1：生產(chǎn)機(jī)械本身效益2：電動(dòng)機(jī)與生產(chǎn)機(jī)械之間傳動(dòng)效益d異步電動(dòng)機(jī)第116頁(yè)2.種類選擇普通選擇電動(dòng)機(jī)種類主要從以下幾方面考慮：交流還是直流機(jī)械特性（硬特征或軟特征)調(diào)速與起動(dòng)性能、維護(hù)及價(jià)格等。d異步電動(dòng)機(jī)第117頁(yè)3.結(jié)構(gòu)型式選擇電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)型式主要有：（1）開(kāi)啟式：這種電動(dòng)機(jī)帶電部分和旋轉(zhuǎn)部分沒(méi)有任何防護(hù)裝置。散熱好，造價(jià)低。用于干燥無(wú)灰塵場(chǎng)所。d異步電動(dòng)機(jī)第118頁(yè)在機(jī)殼或端蓋下面有通風(fēng)罩，可防水滴、鐵屑等雜物從上面或與垂直方向成45角以內(nèi)掉入電動(dòng)機(jī)內(nèi)部。（2）防護(hù)式：d異步電動(dòng)機(jī)第119頁(yè)（3）封閉式：有封閉外殼保護(hù)，電動(dòng)機(jī)靠本身風(fēng)扇或外部風(fēng)扇冷卻，外殼帶有散熱片。適合用于潮濕、塵埃多、水土飛濺場(chǎng)所。d異步電動(dòng)機(jī)第120頁(yè)（4）防爆式：外殼完全封閉，適合用于有爆炸氣體場(chǎng)所，比如船上蓄電池室。d異步電動(dòng)機(jī)第121頁(yè)電動(dòng)機(jī)電壓選擇是依據(jù)使用地點(diǎn)電源來(lái)決定。4.電壓與轉(zhuǎn)速選擇電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速選擇應(yīng)由生產(chǎn)機(jī)械轉(zhuǎn)速和傳動(dòng)設(shè)備情況來(lái)決定，通常電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速應(yīng)盡可能與生產(chǎn)機(jī)械轉(zhuǎn)速一致，方便直接傳動(dòng)，防止傳動(dòng)裝置復(fù)雜化。d異步電動(dòng)機(jī)第122頁(yè)定子放單相繞組（其中通單相交流電）,轉(zhuǎn)子普通用鼠籠式。轉(zhuǎn)子定子繞組定子一、定子單相繞組通電時(shí)磁場(chǎng)及機(jī)械特征

第六節(jié)單相異步電動(dòng)機(jī)d異步電動(dòng)機(jī)第123頁(yè)定子中通入單相交流電后，形成脈動(dòng)磁場(chǎng)。其磁感應(yīng)強(qiáng)度按正弦分布，且隨時(shí)間按正弦改變。轉(zhuǎn)子定子繞組定子d異步電動(dòng)機(jī)第124頁(yè)單相異步電動(dòng)機(jī)特點(diǎn)：（1）本身沒(méi)有起動(dòng)轉(zhuǎn)矩....F轉(zhuǎn)子導(dǎo)條及電流當(dāng)定子繞組產(chǎn)生合成磁場(chǎng)增加時(shí)，依據(jù)右手螺旋定則和左手定則，可知轉(zhuǎn)子導(dǎo)條左、右受力大小相等方向相反，所以沒(méi)有起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。d異步電動(dòng)機(jī)第125頁(yè)（2）轉(zhuǎn)子借助其它力量轉(zhuǎn)動(dòng)后，外力去除后仍按原方向繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。....F轉(zhuǎn)子導(dǎo)條及電流d異步電動(dòng)機(jī)第126頁(yè)定子繞組產(chǎn)生脈動(dòng)磁場(chǎng)（），可用正、反兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)所成而等效。即：?jiǎn)蜗喈惒诫妱?dòng)機(jī)機(jī)械特征d異步電動(dòng)機(jī)第127頁(yè)

+

-=

+

-=

mtm脈動(dòng)磁場(chǎng)分解d異步電動(dòng)機(jī)第128頁(yè)④④⑥⑥⑧⑧②②-

+③③⑦⑦⑨⑨⑤⑤①①

+

-

d異步電動(dòng)機(jī)第129頁(yè)正反向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)合成轉(zhuǎn)矩特征合成轉(zhuǎn)矩起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為零。（正向）（反向）正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)反d異步電動(dòng)機(jī)第130頁(yè)二、單相異步電動(dòng)機(jī)分類

復(fù)習(xí)：產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)必須滿足兩個(gè)條件（1）最少要有兩個(gè)定子繞組，這些繞組之間要有空間相位差；（2）通入這些繞組中正弦交變電流之間要有時(shí)間相位差。d異步電動(dòng)機(jī)第131頁(yè)二、單相異步電動(dòng)機(jī)分類

1)電容分相式異步電動(dòng)機(jī)

電容分相式異步電動(dòng)機(jī)是在其起動(dòng)繞組中串入一適當(dāng)容量電容，然后與工作繞組并聯(lián)接到單相交流電源上d異步電動(dòng)機(jī)第132頁(yè)起動(dòng)繞組中電流在時(shí)間相位上近似超前于工作繞組中電流90°。d異步電動(dòng)機(jī)第133頁(yè)這么在空間位置上相隔90°兩個(gè)繞組分別流過(guò)在時(shí)間相位上相差90°電流。d異步電動(dòng)機(jī)第134頁(yè)使電機(jī)氣隙中產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，從而使轉(zhuǎn)子取得起動(dòng)轉(zhuǎn)矩而轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。d異步電動(dòng)機(jī)第135頁(yè)~KDCWSTW:主繞組ST：開(kāi)啟繞組K：離心開(kāi)關(guān)開(kāi)啟時(shí)開(kāi)關(guān)K閉合，使兩繞組電流相位差約為90°，從而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，電機(jī)轉(zhuǎn)起來(lái)；轉(zhuǎn)動(dòng)正常以后離心開(kāi)關(guān)被甩開(kāi)，開(kāi)啟繞組被切斷。工作原理d異步電動(dòng)機(jī)第136頁(yè)分相式電動(dòng)機(jī)定子示意圖2）電阻分相電動(dòng)機(jī)輔助繞組用細(xì)銅絲繞制。起動(dòng)轉(zhuǎn)矩較小，起動(dòng)電流較大。d異步電動(dòng)機(jī)第137頁(yè)3)罩極式單相異步電動(dòng)機(jī)d異步電動(dòng)機(jī)第138頁(yè)定子磁極轉(zhuǎn)子短路環(huán)定子通入電流以后，部分磁通穿過(guò)短路環(huán)，并在其中產(chǎn)生感應(yīng)電流。d異步電動(dòng)機(jī)第139頁(yè)定子磁極轉(zhuǎn)子短路環(huán)短路環(huán)中電流妨礙磁通改變，致使有短路環(huán)部分和沒(méi)有短路環(huán)部分產(chǎn)生磁通有了相位差，從而形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)起來(lái)。d異步電動(dòng)機(jī)第140頁(yè)提升內(nèi)容1.三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組2.三相異步電動(dòng)機(jī)等效電路及相量圖3.三相異步電動(dòng)機(jī)參數(shù)測(cè)定d異步電動(dòng)機(jī)第141頁(yè)1.三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組d異步電動(dòng)機(jī)第142頁(yè)1.三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組d異步電動(dòng)機(jī)第143頁(yè)定子沖片d異步電動(dòng)機(jī)第144頁(yè)定子線圈d異步電動(dòng)機(jī)第145頁(yè)鐵心和機(jī)座d異步電動(dòng)機(jī)第146頁(yè)1機(jī)械角度與電角度電機(jī)圓周在幾何上分成360°，這個(gè)角度稱為機(jī)械角度。一、交流繞組一些基本知識(shí)和基本量d異步電動(dòng)機(jī)第147頁(yè)若磁場(chǎng)在空間按正弦波分布，則經(jīng)過(guò)N、S一對(duì)磁極恰好相當(dāng)于正弦曲線一個(gè)周期。電角度=p×機(jī)械角度一個(gè)含有p對(duì)磁極電機(jī)，電機(jī)圓周按電角度計(jì)算就為p×360°，而機(jī)械角度總是360°。一對(duì)磁極所占有空間是360°電角度d異步電動(dòng)機(jī)第148頁(yè)2線圈線圈是由一匝或多匝串聯(lián)而成，它有兩個(gè)引出線，一個(gè)稱為首端，另一個(gè)稱為末端。組成交流繞組單元是線圈d異步電動(dòng)機(jī)第149頁(yè)3節(jié)距——整距繞組——短距繞組——長(zhǎng)距繞組節(jié)距應(yīng)該靠近極距τ。一個(gè)線圈兩個(gè)邊所跨定子圓周上距離稱為節(jié)距，用y1表示，普通用槽數(shù)計(jì)算。d異步電動(dòng)機(jī)第150頁(yè)4槽距角α若Q1為定子槽數(shù)，p為極對(duì)數(shù)，則槽距角相鄰槽之間電角度稱為槽距角d異步電動(dòng)機(jī)第151頁(yè)5每極每相槽數(shù)q（m:相數(shù)）每一極每相繞組所占槽數(shù)，用符號(hào)q表示d異步電動(dòng)機(jī)第152頁(yè)為了便于說(shuō)明問(wèn)題，以下假設(shè)給定電機(jī)極數(shù)2p=4，槽數(shù)Q1=241、極距計(jì)算二、交流繞組排列和聯(lián)接若2p=4，Q1=24，則

τ=6d異步電動(dòng)機(jī)第153頁(yè)2、線圈中電流方向兩極磁動(dòng)勢(shì)圖四極磁動(dòng)勢(shì)圖d異步電動(dòng)機(jī)第154頁(yè)3、確定相帶每個(gè)極距內(nèi)屬于同相槽所占有區(qū)域稱為“相帶”，q=Q1/(2mp)。每相繞組全部相帶均需相隔一個(gè)極距，因?yàn)橐粋€(gè)極距為60°電角度，而三相繞組每個(gè)極距內(nèi)共有三個(gè)相帶，則每個(gè)相帶為60°電角度，這么排列對(duì)稱三相繞組稱為60°相帶繞組，普通三相異步電動(dòng)機(jī)都采取這種60°相帶三相繞組。d異步電動(dòng)機(jī)第155頁(yè)4、畫定子槽展開(kāi)圖確定相帶和應(yīng)有電流相對(duì)方向單層相繞組一個(gè)聯(lián)接方法d異步電動(dòng)機(jī)第156頁(yè)①計(jì)算極距；三相繞組排列和聯(lián)接普通方法為:②計(jì)算每極每相槽數(shù)；③劃分相帶；⑤按極性對(duì)電流方向要求分別組成各相繞組。④組成線圈組；d異步電動(dòng)機(jī)第157頁(yè)三、三相單層繞組單層繞組每一個(gè)槽內(nèi)只有一個(gè)線圈邊，整個(gè)繞組線圈數(shù)等于總槽數(shù)二分之一。以下用定子槽數(shù)為24，兩極電機(jī)定子繞組為例，說(shuō)明單層繞組組成。d異步電動(dòng)機(jī)第158頁(yè)1、計(jì)算極距2、計(jì)算每極每相槽數(shù)d異步電動(dòng)機(jī)第159頁(yè)3、劃分相帶相帶

槽號(hào)AZBXCY第一對(duì)極23,24,1,23,4,5,67,8,9,1011,12,13,1415,16,17,1819,20,21,22d異步電動(dòng)機(jī)第160頁(yè)相繞組組成同心式繞組d異步電動(dòng)機(jī)第161頁(yè)4、組成線圈組三相單層同心式繞組展開(kāi)圖d異步電動(dòng)機(jī)第162頁(yè)四、三相雙層繞組雙層繞組每個(gè)槽內(nèi)都有上下兩個(gè)線圈邊，每個(gè)線圈一個(gè)邊放在某一個(gè)槽上層，另一邊放在相隔節(jié)距y1另一個(gè)槽下層。整個(gè)繞組線圈數(shù)等于槽數(shù)。d異步電動(dòng)機(jī)第163頁(yè)1、計(jì)算極距2、選擇節(jié)距選擇短節(jié)距3、計(jì)算每極每相槽數(shù)而且計(jì)算槽距角以下用3相4極36槽雙層疊繞組為例，說(shuō)明3相雙層繞組排列和聯(lián)接。d異步電動(dòng)機(jī)第164頁(yè)相帶槽號(hào)AZBXCY第一對(duì)極1,2,34,5,67,8,910,11,1213,14,1516,17,18第二對(duì)極19,20,2122,23,2425,26,2728,29,3031,32,3334,35,36按每極每相槽數(shù)劃分相帶4、畫展開(kāi)圖d異步電動(dòng)機(jī)第165頁(yè)畫出槽內(nèi)線圈邊（上層邊用實(shí)線，下層邊用虛線表示），而且編號(hào)d異步電動(dòng)機(jī)第166頁(yè)5、組成線圈組d異步電動(dòng)機(jī)第167頁(yè)2.三相異步電動(dòng)機(jī)等效電路及相量圖d異步電動(dòng)機(jī)第168頁(yè)轉(zhuǎn)子反應(yīng)結(jié)果與變壓器中原、副邊磁勢(shì)平衡關(guān)系相同。依據(jù)變壓器工作原理，變壓器負(fù)載運(yùn)行時(shí)，副邊電流產(chǎn)生副邊磁勢(shì)對(duì)主磁通呈去磁作用。d異步電動(dòng)機(jī)第169頁(yè)為了維持主磁通基本不變，原邊繞組中電流就對(duì)應(yīng)地增加，依靠增加原邊磁勢(shì)來(lái)賠償副邊磁勢(shì)去磁作用。d異步電動(dòng)機(jī)第170頁(yè)對(duì)于異步電動(dòng)機(jī)而言，當(dāng)軸上機(jī)械負(fù)載增大時(shí)，其轉(zhuǎn)速將有下降趨勢(shì)，轉(zhuǎn)子繞組切割旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相對(duì)速度增大，轉(zhuǎn)子電流隨之增大，由此產(chǎn)生轉(zhuǎn)子磁勢(shì)對(duì)主磁場(chǎng)去磁效應(yīng)也增大。d異步電動(dòng)機(jī)第171頁(yè)為了維持氣隙中主磁通基本不變，定子繞組中電流也必定增大，以增大定子磁勢(shì)來(lái)賠償轉(zhuǎn)子磁勢(shì)去磁作用。異步電動(dòng)機(jī)中，定子繞組電流大小將與轉(zhuǎn)子電流成百分比，且取決于軸上負(fù)載大小。d異步電動(dòng)機(jī)第172頁(yè)磁動(dòng)勢(shì)平衡轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)F2與定子磁動(dòng)勢(shì)F1相對(duì)靜止，得到合成磁動(dòng)勢(shì)F1+F2負(fù)載時(shí)空載時(shí)d異步電動(dòng)機(jī)第173頁(yè)電動(dòng)機(jī)從空載到負(fù)載，定子繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)改變很小，差不多和電源電壓相平衡。所以，能夠近似認(rèn)為于是d異步電動(dòng)機(jī)第174頁(yè)i2R1R2i1u1e1e2RLL1L21)定子電路繞組中正弦感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)有效值為kw1為小于1定子分布繞組系數(shù)其中:R1L1分別定子繞組電