第五章 感應(yīng)電機(jī)1改

第五章感應(yīng)電機(jī)5.1三相感應(yīng)電機(jī)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行狀態(tài)5.2三相感應(yīng)電動機(jī)的磁動勢和磁場5.3三相感應(yīng)電動機(jī)的電壓方程和等效電路5.4感應(yīng)電動機(jī)的功率方程和轉(zhuǎn)矩方程5.6感應(yīng)電動機(jī)參數(shù)的測定5.8感應(yīng)電動機(jī)的工作特性5.7感應(yīng)動機(jī)的轉(zhuǎn)矩—轉(zhuǎn)差率曲線5.5籠形轉(zhuǎn)子的極數(shù)、相數(shù)和參數(shù)的歸算5.10感應(yīng)電動機(jī)的調(diào)速5.9感應(yīng)電動機(jī)的起動、深槽和雙籠感應(yīng)電動機(jī)5.11單相感應(yīng)電動機(jī)5.12感應(yīng)發(fā)電機(jī)和直線感應(yīng)電機(jī)異步電動機(jī)用途及特點(diǎn)異步電動機(jī)的用途異步電機(jī)是一種交流電機(jī)，主要作為電動機(jī)使用。異步電動機(jī)分為三相和單相兩種。異步電動機(jī)廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)及民用電器的各個(gè)部門。異步電動機(jī)的容量從幾十瓦到數(shù)千千瓦，占各種電動機(jī)總數(shù)的90%左右，占電網(wǎng)總負(fù)荷的60%。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、價(jià)格低廉、運(yùn)行可靠、 堅(jiān)固耐用、維修方便、運(yùn)行效率較高等。缺點(diǎn)：功率因數(shù)較低、調(diào)速性能不夠好。.3

各式異步電動機(jī)防爆電動機(jī)鼠籠式電動機(jī)繞線式電動機(jī)高壓電動機(jī)氣隙——較小為宜(氣隙小，磁阻小，則勵磁電流小)定子①機(jī)座②定子鐵心③定子繞組轉(zhuǎn)子⑴繞線式轉(zhuǎn)子⑵鼠籠式轉(zhuǎn)子①轉(zhuǎn)子鐵心②轉(zhuǎn)子繞組③轉(zhuǎn)軸一、感應(yīng)電機(jī)的結(jié)構(gòu)5.1感應(yīng)電機(jī)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行狀態(tài)三相感應(yīng)電機(jī)的結(jié)構(gòu)籠型異步電機(jī)剖面圖轉(zhuǎn)軸定子繞組轉(zhuǎn)子定子鐵心端蓋接線盒下圖是一臺三相鼠籠型異步電動機(jī)主要部件的拆分圖。動畫1.定子①機(jī)座②定子鐵心③定子繞組①機(jī)座:固定和支撐定子鐵心②定子鐵心作用：定子磁路的一部分、嵌放定子繞組。構(gòu)成：為減少鐵耗，鐵心一般采用導(dǎo)磁性能好、磁滯損耗小的0.5mm厚的硅鋼片疊成。

——定子沖片定子沖片為嵌放定子繞組，定子沖片中均勻地沖制若干個(gè)形狀相同的槽。半閉合開口槽半開口半閉合（小型機(jī)，繞組為圓導(dǎo)線）、半開口（低壓中型機(jī)，繞組為成型線圈）、開口槽（高壓大、中型機(jī)，繞組為用絕緣帶包扎并浸漆處理過的成型線圈）。槽形：作用：是電機(jī)的電路，它可感應(yīng)電動勢、流過電流、實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換。③定子繞組線圈又稱為繞組元件，是組成交流繞組的基本元件。大連理工大學(xué)電氣工程系

定子接線盒U1V1

W1W2U2V2U1V1

W1U2V2

W2星形(Y)聯(lián)結(jié)U1V1

W1W2

U2V23~三角形()聯(lián)結(jié)U1V1

W1W2

U2V23~2.轉(zhuǎn)子①轉(zhuǎn)子鐵心②轉(zhuǎn)子繞組⑵繞線式轉(zhuǎn)子⑴鼠籠式轉(zhuǎn)子③轉(zhuǎn)軸繞線型異步電動機(jī)鼠籠型異步電動機(jī)①轉(zhuǎn)子鐵心：0.5mm厚的硅鋼片沖制疊壓而成。作用：電機(jī)磁路的一部分、嵌放轉(zhuǎn)子繞組。②轉(zhuǎn)子繞組：感應(yīng)電動勢、流過電流、產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。斜槽形式鼠籠式轉(zhuǎn)子繞組自己短路的繞組，在轉(zhuǎn)子在每個(gè)槽中放有一根導(dǎo)體，導(dǎo)體比鐵芯長，在鐵芯兩端用兩個(gè)端環(huán)將導(dǎo)體短接，形成短路繞組。若將鐵芯去掉，剩下的繞組形狀似松鼠籠子，故稱鼠籠式繞組。了解知識：銅料：需要把事先做好的裸銅條插入轉(zhuǎn)子鐵心上的槽里，再用銅端環(huán)套在伸出兩端的銅條上，最后焊在一起。鋁料：熔化的鋁液直接澆鑄在轉(zhuǎn)子鐵心上的槽里，連同端環(huán)、風(fēng)扇一次鑄成。鑄鋁鼠籠轉(zhuǎn)子可節(jié)約用銅，工藝簡單，可提高生產(chǎn)率，所以容量在100kW以下的小型異步機(jī)一般采用。繞線式繞組為對稱三相繞組，一般接成星形，出線端經(jīng)滑環(huán)、電刷引出電流。特點(diǎn)：可在轉(zhuǎn)子回路串入附加電阻，改善起動性能、調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。了解知識：三相末端聯(lián)接在一起，三相始端分別與裝在轉(zhuǎn)軸上但與轉(zhuǎn)軸絕緣的三個(gè)滑環(huán)相聯(lián)接，沿環(huán)外緣又與三個(gè)靜止的電刷相接觸，電刷再和外電路聯(lián)接。借此，轉(zhuǎn)子繞組既能自身閉合又能把附加電阻引入轉(zhuǎn)子電路以改善電動機(jī)的運(yùn)行性能。繞線式轉(zhuǎn)子繞組異步電動機(jī)繞線轉(zhuǎn)子③轉(zhuǎn)軸

支撐轉(zhuǎn)子鐵心，輸出機(jī)械轉(zhuǎn)矩。3.氣隙定轉(zhuǎn)子之間的間隙，很小，0.2-1mm。對電機(jī)的性能影響很大。氣隙大小對電機(jī)性能有很大的影響氣隙大：磁阻大，勵磁電流大，功率因數(shù)低。氣隙?。簽榱私档碗姍C(jī)的空載電流（勵磁電流），提高電機(jī)的功率因數(shù)，氣隙應(yīng)盡可能地小。如果把感應(yīng)電機(jī)看作變壓器，顯然，氣隙愈小則定子和轉(zhuǎn)子之間的相互感應(yīng)作用就愈好。

但是氣隙過小，將使裝配困難和運(yùn)行不可靠，因此允許采用的最小氣隙是受加工可能性及機(jī)械安全考慮所能達(dá)到的最小值所限制。問題１：隨著磁場的轉(zhuǎn)動，閉合線圈是如何運(yùn)動的？問題2：閉合線圈的轉(zhuǎn)動方向與磁場的旋轉(zhuǎn)方向有什么關(guān)系？二、三相異步電動機(jī)的工作原理（一）旋轉(zhuǎn)磁場1.旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生W2

W1V2

V1U1U2

對稱三相(多相)電流

→對稱三相(多相)繞組→旋轉(zhuǎn)磁場。三相繞組二、感應(yīng)電機(jī)的工作原理橫截面U1U2V1V2W2W1U1V1

W1U2V2

W2

流出

流入規(guī)定電流正方向：首端到末端U←V←W←U1U2V1V2W2W1i1=Imsin

ti2=Imsin(

t－120O)i3=Imsin(

t＋120O)i1

i2

i3

t=0O

時(shí)i1=0，i2＜0，i3

＞0××NSIm

tOi1規(guī)定電流正方向：首端到末端120O240O

360O0Ot=0O

時(shí)i1=0，i2＜0，i3＞0U1U2V1V2W2W1NSt=120O

時(shí)i1＞0，i2=

0，i3＜

0U1U2V1V2W2W1NSU1U2V1V2W2W1U1U2V1V2W2W1NSt=240O

時(shí)i1＜

0，i2＞0，i3=0t=360O

時(shí)i1=0，i2＜0，i3＞0NS觀察：旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)向如何?結(jié)論：當(dāng)空間彼此相差1200的三個(gè)相同的線圈通入對稱三相交流電時(shí)，就能夠產(chǎn)生與電流有相同角速度的旋轉(zhuǎn)磁場。i

變化一周i每秒鐘變化50周i每分鐘變化(50×60)周→旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)一圈→旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)50圈→旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)3000圈2.旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速ns

同步轉(zhuǎn)速ns

ns

=3000=60f1(r/min)

同步轉(zhuǎn)速ns的大小怎樣改變？磁極對數(shù)p=1U1U2V1V2W2W1每相繞組由一個(gè)線圈組成U1V1W1U2V2

W2U3V3

W3U4V4

W4U1U2U3U4V1V4V2V3W4W1W2W3每相繞組由兩個(gè)線圈串聯(lián)組成U1U2U3U4V1V4V2V3W4W1W2W3××××t=0O

時(shí)

i1=0，i2＜0，i3

＞0NSNS

磁極對數(shù)p=2

電流變化一周→旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)半圈

ns

=1500

當(dāng)磁極對數(shù)p=3時(shí)

ns

=100060f12=60f13=60f1pns=

f1

=50Hz時(shí)：

123456300015001000750600500pns/(r/min)

3.旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向

U(i1)→V(i2)→W(i3)※由超前相轉(zhuǎn)向滯后相?！赏ㄈ肜@組中的電流的相序決定。U(i1)→W(i2)→

V(i3)問題：怎樣改變ns

的方向?方法：把接到三相繞組上的任意兩根電源線對調(diào)，就可實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)磁場的反轉(zhuǎn)。問題：如果三相異步電動機(jī)的定子接入三相電源,則轉(zhuǎn)子將處于一個(gè)旋轉(zhuǎn)的磁場當(dāng)中，會產(chǎn)生什么效果呢？（二）感應(yīng)電機(jī)工作原理

機(jī)械負(fù)載旋轉(zhuǎn)起來對稱三相繞組通入對稱三相電流旋轉(zhuǎn)磁場（磁場能量）

磁感線切割轉(zhuǎn)子繞組

轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生e和

i

轉(zhuǎn)子繞組在磁場中受到電磁力的作用

轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)起來電磁轉(zhuǎn)矩感應(yīng)

三相交流電能nsns1.電磁轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生×

××

×轉(zhuǎn)子電流的有功分量與旋轉(zhuǎn)磁場相互作用，產(chǎn)生同一個(gè)方向的電磁轉(zhuǎn)矩。NS特點(diǎn)：·電動機(jī)內(nèi)必須有一個(gè)以ns旋轉(zhuǎn)的磁場——實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的前提；

·電動運(yùn)行時(shí)n恒不等于ns

（異步）——必要條件n<ns；

·轉(zhuǎn)子上是無源的，建立轉(zhuǎn)矩的電流由感應(yīng)產(chǎn)生——感應(yīng)名稱的來源。

三、電磁轉(zhuǎn)矩及三相感應(yīng)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)n轉(zhuǎn)差率:s=

ns－nns轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速:n=(1－s)ns

起動時(shí)n=0，s=1

理想空載時(shí)n=ns，s=0

正常運(yùn)行時(shí)0＜n＜ns，1＞s＞0

額定運(yùn)行時(shí)sN=0.01~0.092nsns0-ns210-1sn1）電動機(jī)狀態(tài)：0<n<n1；1>s>0轉(zhuǎn)子：i2與e2同方向；Tem與轉(zhuǎn)向n相同，為驅(qū)動轉(zhuǎn)矩；定子上：從電網(wǎng)吸收電功率。轉(zhuǎn)子上：輸出機(jī)械功率Tem順著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向，“拉”著轉(zhuǎn)子“跑”n1即nS

；Tem即Te2）發(fā)電機(jī)狀態(tài)：n>n1；s<0轉(zhuǎn)子：i2、e2與電動機(jī)狀態(tài)相反；

Tem與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向相反，為制動轉(zhuǎn)矩；轉(zhuǎn)子上：吸收機(jī)械功率定子上：輸出電功率。Tem逆著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向，“拽”著轉(zhuǎn)子電動機(jī)狀態(tài)發(fā)電機(jī)狀態(tài)3）制動狀態(tài)：

n<0；s>1轉(zhuǎn)子：Tem與n1轉(zhuǎn)向相同，與n方向相反,

為制動轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)子上：吸收機(jī)械功率定子上：從電網(wǎng)吸收電功率兩者吸收的能量全轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芟牡鬞em逆著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向，“拽”著轉(zhuǎn)子電動機(jī)狀態(tài)制動狀態(tài)三種工作狀態(tài)的應(yīng)用現(xiàn)代感應(yīng)電機(jī)主要作為電動機(jī)。電磁制動往往只是感應(yīng)電動機(jī)在完成某一生產(chǎn)過程而出現(xiàn)的短時(shí)運(yùn)行狀態(tài)，例如交流起重機(jī)下放重物時(shí)，為限制下放速度，往往使感應(yīng)電機(jī)運(yùn)行于電磁制動狀態(tài)；感應(yīng)發(fā)電機(jī)，有時(shí)用于農(nóng)業(yè)小型水電站和風(fēng)力發(fā)電站。旋轉(zhuǎn)磁場與電磁轉(zhuǎn)矩同向——電網(wǎng)向電機(jī)輸入電能轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向與電磁轉(zhuǎn)矩同向——電機(jī)向外界輸出機(jī)械能2.電磁轉(zhuǎn)矩的大小

Te=CTΦm

I2cosψ23.電磁轉(zhuǎn)矩的方向(電動狀態(tài)時(shí))與旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向相同。順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)問題：怎樣改變轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向?3~M3~UVW3~M3~UVW逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)四、額定值（感應(yīng)電動機(jī)）額定功率PN——電動機(jī)在額定情況下，軸上輸出的機(jī)械功率。單位：KW。額定電壓UN額定電流IN額定頻率fN——50Hz額定轉(zhuǎn)速nN額定功率因數(shù)——電動機(jī)額定運(yùn)行時(shí)加在定子繞組上的線電壓。單位：V或KV?！妱訖C(jī)在額定電壓下，軸上為額定功率輸出時(shí)，定子繞組中的線電流。單位：A?！妱訖C(jī)在額定狀態(tài)時(shí)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。 單位：r/min。——電動機(jī)在額定狀態(tài)時(shí)定子的功率因數(shù)注意以下問題：1、輸入電功率，輸出機(jī)械功率（電動機(jī)）P1N=3

UNINcosN

PN=NP1N=3

UNINcosN

N額定輸入功率額定輸出功率2、感應(yīng)電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速一般多大？-特點(diǎn)：不能連續(xù)變化，沒有2000r/min的感應(yīng)電機(jī)3、如何判斷感應(yīng)電機(jī)的極對數(shù)和同步轉(zhuǎn)速？一般額定點(diǎn)都在sN=0.01~0.09左右——

可以根據(jù)上頁的表格，根據(jù)nN倒推三相異步電動機(jī)的定子部分在結(jié)構(gòu)上和同步電動機(jī)的定子部分完全相同。對中、小容量的低壓異步電動機(jī)，通常定子三相繞組的六個(gè)出線頭都引出，這樣可根據(jù)需要靈活地接成“Y”形或“D”形。U1V1W1U1V1W1W2U2V2W2U2V2D聯(lián)結(jié)Y聯(lián)結(jié)五、接線5.2三相感應(yīng)電動機(jī)的磁動勢和磁場空載運(yùn)行時(shí)，其轉(zhuǎn)子速度n接近同步轉(zhuǎn)速nS，此時(shí)，定子磁動勢F1基本上就是產(chǎn)生氣隙主磁場Bm的激磁磁動勢Fm，定子電流I10就近似等于激磁電流Im。計(jì)及鐵心損耗時(shí)，磁場在空間滯后于磁動勢以鐵心損耗角，如圖5-7所示。一、空載運(yùn)行時(shí)的磁動勢和磁場

1.空載運(yùn)行時(shí)的磁動勢I10(Im)

→F1

(Fm)

→

Bm

2.主磁通和激磁阻抗主磁通是通過氣隙并同時(shí)與定、轉(zhuǎn)子繞組相交鏈的磁通，它經(jīng)過的磁路(稱為主磁路)包括氣隙、定子齒、定子軛、轉(zhuǎn)子齒、轉(zhuǎn)子軛等五部分，主磁通用符號Φm表示。如圖5-8所示。主磁通Φm是旋轉(zhuǎn)磁通，其磁密波Bm沿氣隙圓周按正弦規(guī)律分布，以同步轉(zhuǎn)速ns旋轉(zhuǎn)，Φm在數(shù)值上等于磁密每半波（每極）的磁通。

nsn氣隙中的主磁場以同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時(shí)，主磁通將在定子每相繞組中感生電動勢

由于旋轉(zhuǎn)的主磁通與定、轉(zhuǎn)子之間存在相對運(yùn)動，它與定、轉(zhuǎn)子繞組交鏈的磁通鏈數(shù)是隨時(shí)間交變的。從電磁感應(yīng)定律公式來看，異步電機(jī)的工作原理與變壓器并無本質(zhì)的區(qū)別，也稱異步電機(jī)為旋轉(zhuǎn)的變壓器。若主磁路的磁化曲線用一條線性化的磁化曲線來代替，則主磁通將與激磁電流成正比；于是可認(rèn)為與之間具有下列關(guān)系：因?yàn)椤?，所以，有如右曲線關(guān)系：激磁阻抗激磁電阻激磁電抗Zm=Rm

+jXm為勵磁阻抗，Rm是反映鐵耗的等效勵磁電阻，Xm是反映磁通變化的勵磁電抗。氣隙越小，勵磁電抗就越大，在同一定子電壓下，激磁電流就越小。

Im=（25%~50%）I1N主磁路的磁化曲線3.定子漏磁通和漏抗定子漏磁通又可分為槽漏磁、端部漏磁和諧波漏磁等三部分，槽漏磁和端部漏磁如圖5-10a）和b）所示。定子漏磁通將在定子繞組中感應(yīng)漏磁電動勢。把作為負(fù)漏抗壓降來處理，可得漏抗電磁關(guān)系：可見，異步電動機(jī)空載時(shí)的電磁關(guān)系與變壓器非常相似。10m定子轉(zhuǎn)子定子定子4.空載時(shí)定子的電壓方程異步電動機(jī)空載時(shí)，每相電壓平衡方程與變壓器空載時(shí)的方程類似：

為定子繞組的漏阻抗：異步電動機(jī)的空載運(yùn)行的等效電路：AX.異步電動機(jī)空載運(yùn)行時(shí)的等效電路是在忽略了微弱的轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)電流和感應(yīng)電動勢得到的，與變壓器空載運(yùn)行時(shí)的等效電路近似。盡管異步電動機(jī)的電磁關(guān)系與變壓器相似，但它們之間還是有差別的：1）主磁場性質(zhì)不同：異步電動機(jī)為旋轉(zhuǎn)磁場，變壓器為脈動磁場。4)異步電動機(jī)通常采用短距和分布繞組,計(jì)算時(shí)需考慮繞組系數(shù),變壓器則為整距集中繞組,可認(rèn)為繞組系數(shù)為1。1、電磁過程-定子繞組通電-形成基波旋轉(zhuǎn)磁場-同時(shí)切割定、轉(zhuǎn)子繞組-產(chǎn)生定、轉(zhuǎn)子電勢-產(chǎn)生定、轉(zhuǎn)子電流、磁勢-合成磁場二、負(fù)載運(yùn)行時(shí)的磁動勢和磁場n結(jié)果——產(chǎn)生了相對獨(dú)立的一個(gè)定子電流系統(tǒng)，和一個(gè)轉(zhuǎn)子電流系統(tǒng)——二個(gè)電流產(chǎn)生兩個(gè)磁動勢：F1（定子磁動勢）和F2（轉(zhuǎn)子磁動勢）負(fù)載后轉(zhuǎn)子側(cè)的情況?關(guān)鍵-轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速：n-定子磁場轉(zhuǎn)速：ns-相對轉(zhuǎn)速：Δn=ns-n=sns轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)時(shí),理想空載時(shí),“轉(zhuǎn)差頻率”轉(zhuǎn)子電勢和電流的頻率?轉(zhuǎn)子是多相對稱系統(tǒng)→產(chǎn)生多相對稱電勢?頻率：n1)幅值2)轉(zhuǎn)向因?yàn)槎ㄗ有D(zhuǎn)磁動勢與定子電流相序方向相同；而F2由I2產(chǎn)生，所以轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁動勢的方向與轉(zhuǎn)子電流相序一致。3)速度轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁動勢F2相對于轉(zhuǎn)子本身的轉(zhuǎn)速為n2轉(zhuǎn)子本身又以轉(zhuǎn)速n在旋轉(zhuǎn)，因此從定子側(cè)觀察時(shí)，F(xiàn)2在空間的轉(zhuǎn)速應(yīng)為結(jié)論：無論轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速怎樣變化，定、轉(zhuǎn)子磁動勢F1、F2總是以同速、同向在空間旋轉(zhuǎn)，兩者在空間上總是保持相對靜止轉(zhuǎn)子磁動勢F2定子和轉(zhuǎn)子磁動勢之間的速度關(guān)系，如右圖所示。圖5-12表示三相繞線型轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子磁動勢的空間相位。例題5-2snssns時(shí)間相量-空間矢量圖（以三相繞線式轉(zhuǎn)子為例）轉(zhuǎn)子為純電阻電路時(shí)實(shí)際轉(zhuǎn)子具有電阻和漏抗負(fù)載時(shí)轉(zhuǎn)子磁動勢的基波對氣隙磁場的影響，稱為轉(zhuǎn)子反應(yīng)。轉(zhuǎn)子反應(yīng)有兩個(gè)作用：2）定子和轉(zhuǎn)子合成為氣隙主磁場，在轉(zhuǎn)子繞組上產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，以帶動軸上的機(jī)械負(fù)載。1）影響氣隙磁場的大小和空間相位，從而引起定子感應(yīng)電動勢

和定子電流發(fā)生變化。2.轉(zhuǎn)子反應(yīng)產(chǎn)生的磁動勢與轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的磁動勢大小相等、方向相反，使氣隙內(nèi)的主磁通基本保持不變。負(fù)載分量3.負(fù)載時(shí)的磁動勢方程轉(zhuǎn)子反應(yīng)的兩個(gè)作用合在一起，體現(xiàn)了通過電磁感應(yīng)作用，實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的機(jī)理。由此可以進(jìn)一步導(dǎo)出負(fù)載時(shí)的磁動勢方程：圖5-13示出了負(fù)載時(shí)定、轉(zhuǎn)子磁動勢間的關(guān)系，以及定子電流與激磁電流和轉(zhuǎn)子電流的關(guān)系。圖5-13注意：定轉(zhuǎn)子極對數(shù)一定相同的，因?yàn)檗D(zhuǎn)子磁勢就相當(dāng)于定子磁勢的“影子”。其中，和取同一方向，因此和為同一方向，和為同一方向。用轉(zhuǎn)子漏抗來反應(yīng)漏磁通的變化：4、轉(zhuǎn)子漏磁通、漏抗和漏感電勢轉(zhuǎn)子電流除產(chǎn)生

和轉(zhuǎn)子反應(yīng)外，還將產(chǎn)生漏磁通，?注意：-：轉(zhuǎn)子中電流頻率是

f1時(shí)的漏抗（轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)）-與s成正比，即：轉(zhuǎn)子n↑，則漏抗↓每相轉(zhuǎn)子的漏電感在轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)的漏感電勢用漏電抗上的壓降來表示：——轉(zhuǎn)子靜止時(shí)的漏感電勢負(fù)載后（轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)），漏感電勢為負(fù)載運(yùn)行時(shí)的電磁關(guān)系5.3三相感應(yīng)電動機(jī)的電壓方程和等效電路1.定子電壓方程一、電壓方程定子每相電壓方程：其中?注意：-E2：轉(zhuǎn)子中電流頻率f2=

f1時(shí)的電勢（即轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)、s=1）-E2s與s成正比轉(zhuǎn)子中的電勢（Φm產(chǎn)生）轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時(shí)的感應(yīng)電動勢:轉(zhuǎn)子靜止時(shí)的感應(yīng)電動勢:二者關(guān)系為:2.轉(zhuǎn)子電壓方程轉(zhuǎn)子每相電壓方程：轉(zhuǎn)子電阻轉(zhuǎn)子繞組的電流?結(jié)論：-轉(zhuǎn)子越慢，s↑，則I2s↑-何時(shí)最慢？s=1時(shí)，即啟動瞬間。此時(shí)I2s最大。?結(jié)論：-轉(zhuǎn)子越慢，s↑，

cosψ2s↓-何時(shí)功率因數(shù)最??？s=1時(shí)：起動時(shí)！轉(zhuǎn)子繞組的功率因數(shù)圖5-15電壓方程相應(yīng)的定、轉(zhuǎn)子的耦合電路圖（取A，a相）定子轉(zhuǎn)子定子繞組內(nèi)轉(zhuǎn)子繞組內(nèi)頻率歸算就是用一個(gè)等效的轉(zhuǎn)子電路代替實(shí)際旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)，而等效的轉(zhuǎn)子回路應(yīng)與定子電路有相同的頻率。在歸算的過程中，電機(jī)的電磁效應(yīng)不變。因而有兩個(gè)歸算的條件：一個(gè)是保持轉(zhuǎn)子磁動勢不變；二是轉(zhuǎn)子回路的功率不變。轉(zhuǎn)子回路電流二、等效電路1.頻率歸算轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時(shí)，定、轉(zhuǎn)子有關(guān)物理量的頻率不同，從電路角度看，不同頻率物理量的表達(dá)式是不能聯(lián)立求解的。

頻率歸算的物理含義只要保持頻率折算前后轉(zhuǎn)子電流的大小和相位不變，即可保持磁勢平衡不變，從而保持定子電流的大小和相位不變，也保持了損耗和功率不變。方法：用一個(gè)靜止的、電阻為R2/s的等效轉(zhuǎn)子去代替電阻為R2的實(shí)際旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子。R2s=R2+

1－ssR2＋U1－I1R1jX1σ－E1＋－

E2＋jX2σ

R2I2f1f1m1、

kw1N1m2、

kw2N21－sR2s轉(zhuǎn)子所產(chǎn)生的機(jī)械功率相對應(yīng)的模擬等效電阻頻率歸算后的等效電路E2

f1轉(zhuǎn)軸不輸出機(jī)械功率向輸出電功率轉(zhuǎn)動時(shí)的等效電路＋U1－I1R1jX1σ

－E1＋－

E2s＋jX2sσR2I2s＋U1－I1R1jX1σ－E1＋－

E2＋jX2σR2I2f1f1m1、

kw1N1m2、

kw2N21－sR2sE2s=sE2

f2=sf1轉(zhuǎn)軸輸出機(jī)械功率f1f2m1、

kw1N1m2、

kw2N2

1－ssR2實(shí)際的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子軸上有機(jī)械損耗和機(jī)械功率輸出。頻率折算后，轉(zhuǎn)子靜止，沒有機(jī)械損耗和機(jī)械功率輸出，但電路中多了一個(gè)附加電阻。根據(jù)能量守恒關(guān)系，該電阻消耗的功率等效于機(jī)械損耗和機(jī)械功率之和——“總的機(jī)械功率”。從等效電路角度，可以把看成是異步電動機(jī)的”電阻負(fù)載”。2、繞組歸算繞組歸算就是用與定子繞組具有相同m1、N1、kw1的轉(zhuǎn)子繞組去等效代替實(shí)際m2、N2、kw2的轉(zhuǎn)子繞組。折算的方法與變壓器基本相同。等效的原則：保證電磁效應(yīng)和功率關(guān)系不變。(1)電流的折算折算前：折算后：F2=0.9m2kw2N2

I22pF2'=0.9m1kw1N1

I2'2p電流比：=m1kw1N1m2kw2N2I2I2'ki

=0.9m2kw2N2

I22p=0.9m1kw1N1

I2'2pI2kiI2'

=已知：

(2)

電動勢的折算折算前：折算后：=kw1N1kw2N2E2'E2ke

=E1E2=E2=

4.44f1

kw2N2Φm

E2'

=

4.44f1

kw1N1Φm=E1定、轉(zhuǎn)子的電動勢之比：E2'

=E1=ke

E2(3)阻抗的折算折算前：Z2=+jX2σR2s=E2I2折算后：Z2'

=+jX2σ'R2's=E2'I2'阻抗比：Z2'Z2=E2'

I2E2

I2'=ke

ki

Z2'

=ke

ki

Z2R2'

=ke

ki

R2X2σ'

=ke

ki

X2σ?將轉(zhuǎn)子側(cè)的量歸算到定子側(cè)：電勢、電壓×

ke電流×

1/ki阻抗×

ke

ki繞組歸算的方法轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時(shí)，頻率以及繞組歸算后的等效電路基本方程式：U1=－E1+(R1+jX1σ)

I1

I1+I2'

=ImR2's+jX2σ'

)

I2'E2'=(E2'=E1=－ImZm3.T形等效電路及相量圖－

E1=E2'＋＋U1－I1R1jX1σjX2σ'

R2'I2'1－sR2'sRmjXmIm當(dāng)n=0

時(shí)，s=1,＝0，機(jī)械功率為0，堵轉(zhuǎn)或靜止

1－ssR2'

1－ssR2'當(dāng)n=ns時(shí)，s=0,

＝∞，機(jī)械功率為0，理想空載結(jié)論：感應(yīng)電動機(jī)相當(dāng)于一臺帶電阻性負(fù)載的變壓器?。√攸c(diǎn)：工作過程中n變化，s變化——負(fù)載是可變的。I2'R2'sI2'相量圖E1=E2'ψ2jX2σ'I2'－I2'ImI1－E1R1I1jX1σI1U1

設(shè)E1=E2'=E10oΦm1αFe由T形等效電路知其中：修正系數(shù)，一般在1.03~1.08電動機(jī)正常工作時(shí)則又已知可以畫出Γ形近似等效電路。－

E1=E2'＋＋U1－I1I2'Im異步電機(jī)的勵磁電流較大（約20%～50%IN），把勵磁支路直接移至端點(diǎn)可得到近似等效電路。只能前移，不能略去。4、Γ形近似等效電路

1－scR2'sR1jX1σjcX2σ'

cR2'cRmjcXm修正系數(shù)，范圍1.03~1.08從等效電路的分析可知:3)三相異步電動機(jī)的功率因數(shù)永遠(yuǎn)滯后；4)附加電阻不能用電感或電容來代替。5)在等效電路中負(fù)載的變化是用轉(zhuǎn)差率s的變化來體現(xiàn)的。1.輸入功率P1P1=3U1I1cos1=3U1LI1Lcos12.

定子銅損耗pCu1pCu1=m1R1I12=3R1I123.

鐵損耗pFe（轉(zhuǎn)子鐵損耗忽略不計(jì)，因?yàn)檗D(zhuǎn)子頻率低）

pFe=m1RmIm2=3RmIm25.4感應(yīng)電動機(jī)的功率方程和轉(zhuǎn)矩方程一、三相異步電動機(jī)的功率R2's=m1I2'24.電磁功率PePe=P1－pCu1－pFePe

=m2E2I2cosψ2=m1E2'

I2'cosψ25.轉(zhuǎn)子銅損耗pCu2

pCu2=m2R2I22=m1R2'

I2'

2=s

Pe=m1R2'I2'

2+m1R2'I2'

2

1－ss(從定子通過氣隙傳送到轉(zhuǎn)子)8.輸出功率P2P2=PΩ－p0=Pe－pCu2－p0=P1－pCu1－pFe－pCu2－p06.總機(jī)械功率PΩ

PΩ=Pe－pCu21－ss

PΩ=m1R2'I2'2=(1－s

)Pe7.空載損耗p0

p0=pΩ＋pΔ

機(jī)械損耗雜散損耗P1pCu1+pFePepCu2p0P2PΩ

總損耗pal

pal=pFe＋pCu＋p0=pFe＋(pCu1＋pCu2)＋（pΩ＋pΔ）

功率平衡方程式

P2=P1－pal

效率=×100%P2P1＝pΩ＋pΔ電磁功率、機(jī)械功率和轉(zhuǎn)子銅耗之間的關(guān)系－

E1=E2'＋＋U1－I1R1jX1σjX2σ'

R2'I2'1－sR2's

RmjXmImPePΩPeR2's=m1I2'2pCu2=m1R2'

I2'

21－ss

PΩ=m1R2'I2'2pCu2=s

Pe=(1－s

)PePΩPΩ=P2＋p0Te

=T2＋T0÷Ω1.電磁轉(zhuǎn)矩TeTe

=PΩPΩn

=9.55

=60PΩ2nTe

=Pes

=60Pe2nsPens

=9.55=(1－s

)PePΩn=(1－s)ns二、轉(zhuǎn)矩方程和電磁轉(zhuǎn)矩有功分量轉(zhuǎn)矩常數(shù)電磁轉(zhuǎn)矩的分析與結(jié)論1、要產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩Te，Φ和I2缺一不可2、比直流機(jī)復(fù)雜，相當(dāng)于電流的有效分量，是I2cosψ2

決定了Te的大小-即使I2

很大，但是如果cosψ2很小，那么轉(zhuǎn)矩也很小！-何時(shí)cosψ2最大？cosψ2=1時(shí)，對應(yīng)s=0的時(shí)候。顯然，在感應(yīng)電機(jī)里面注定不可能，永遠(yuǎn)無法實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行！！-何時(shí)cosψ2最小？cosψ2=0時(shí)，

對應(yīng)s=1起動時(shí)。即起動時(shí)候電流很大但轉(zhuǎn)矩卻不大。2.空載轉(zhuǎn)矩T0T0

=p0

=60p02np0n

=9.553.輸出轉(zhuǎn)矩T2T2

=P2

=60P22nP2n

=9.55

電動機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩為TL，穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)T2=TL→T2＞TL→n

→s→E2s→I2s

(I1)Te→T2=TL→重新穩(wěn)定運(yùn)行(n較高,I1較小)。

一般T0很小，在滿載或接近滿載時(shí)，T0

Te

因此Te≈T2=TL若TLsNsN？sN，sNsN=sNsN+pCu2sN1.極數(shù)轉(zhuǎn)子極數(shù)=定子極數(shù)p1=

p2=pNSSNNS

如果兩者不相等，則轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)不起來?！?/p>

×

×

×n0n0NS因?yàn)椋恨D(zhuǎn)子中的電動勢和電流是感應(yīng)出來的。結(jié)論：籠形轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的磁動勢極數(shù)等于氣隙磁場極數(shù)，轉(zhuǎn)速為同步轉(zhuǎn)速ns一、籠形轉(zhuǎn)子的相數(shù)和極數(shù)5.5籠形轉(zhuǎn)子的極數(shù)、相數(shù)和參數(shù)的歸算2.相數(shù)（

m2

）

籠型轉(zhuǎn)子是對稱多相繞組。

轉(zhuǎn)子槽數(shù)能被磁極對數(shù)整除時(shí)m2=Q2p各對極下占相同位置的導(dǎo)條可看作是屬于一相的并聯(lián)導(dǎo)條。這兩根導(dǎo)條就構(gòu)成一相。

m2=6

轉(zhuǎn)子槽數(shù)不能被極對數(shù)整除時(shí)

m2=Q2

即每一根導(dǎo)條就構(gòu)成一相。NNSS1234567891011123.匝數(shù)N2=

12（一根導(dǎo)條相當(dāng)于半匝）一對極下導(dǎo)條的電動勢相量將組成一個(gè)均勻分布的電動勢星形。和變壓器等效電路的參數(shù)測定方法類似，異步電機(jī)等效電路的參數(shù)可通過空載試驗(yàn)和短路試驗(yàn)測出。測定激磁阻抗Rm、Xm、鐵耗pFe及機(jī)械損耗pΩ。一、空載試驗(yàn)⒈試驗(yàn)?zāi)康蘑苍囼?yàn)接線圖VVVWWAAA5.6感應(yīng)電動機(jī)參數(shù)的測定測量儀表的接法（盡量減小測量誤差）：電壓表應(yīng)接在變壓器側(cè)，電流表應(yīng)接在電機(jī)側(cè)，功率表應(yīng)接在中間。⒊試驗(yàn)方法將定子端電壓調(diào)至額定電壓的1.1~1.3倍，而后逐步降壓，直到轉(zhuǎn)速n明顯降低為止，測量7~9點(diǎn)記錄端電壓U1、空載電流I10、空載功率P10和轉(zhuǎn)速n。空載特性曲線⒋參數(shù)的計(jì)算方法1)機(jī)械損耗與鐵耗的分離空載時(shí)，s≈0，則等效電路呈開路狀態(tài)，I2≈0，此時(shí)：伏安法測定AX.短路試驗(yàn)獲得2)激磁參數(shù)的確定激磁電阻：激磁電抗：激磁阻抗：伏安法測定二、短路試驗(yàn)（堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)）⒈試驗(yàn)?zāi)康那笕《搪纷杩箙?shù)等效電路短路特性先將轉(zhuǎn)子堵?。╯=1），再將定子端電壓調(diào)至額定電壓的0.4倍，而后逐步降壓。測量5~7點(diǎn)記錄端電壓U1

、定子電流I1k和輸入功率P1k

。

2.試驗(yàn)方法試驗(yàn)時(shí)動作要快，連續(xù)通電時(shí)間要短，防定子繞組過熱。3.參數(shù)的計(jì)算方法對大、中型感應(yīng)電機(jī)：由于，可認(rèn)為勵磁支路開路，即輸入功率全部消耗在定、轉(zhuǎn)子銅耗上：在額定電壓和額定頻率下，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速、電磁轉(zhuǎn)矩、定子電流、功率因數(shù)、效率與輸出功率的關(guān)系曲線稱為感應(yīng)電動機(jī)的工作特性。5.8感應(yīng)電動機(jī)的工作特性一、工作特性1、轉(zhuǎn)速特性2、定子電流特性4、功率因數(shù)特性5、效率特性3、轉(zhuǎn)矩特性00.20.40.60.81.01.20.20.40.60.81.01.2

圖5-33表示一臺10kW的三相感應(yīng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速特性和定子電流特性。隨著負(fù)載功率P2的增加，轉(zhuǎn)子電流增大，故轉(zhuǎn)差率隨輸出功率P2增大而增大，即轉(zhuǎn)速n隨著P2的增大而減小?？蛰d時(shí)定子電流I1很?。↖2=0

），隨著輸出功率P2增大，負(fù)載電流I2增大，此時(shí)電機(jī)的定子電流增大。1、轉(zhuǎn)速特性（轉(zhuǎn)差率特性）2、定子電流（輸入電流）特性-

n特性稍向下傾斜-有一定截矩，稍微上翹一臺10kW的三相感應(yīng)電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩、功率因數(shù)和效率特性如圖5-34所示。3、電磁轉(zhuǎn)矩特性異步電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩：

轉(zhuǎn)速（機(jī)械角速度）的變化范圍很小，從空載到滿載，轉(zhuǎn)速略有下降。因此電磁轉(zhuǎn)矩曲線為一個(gè)上翹的曲線（近似直線）4、功率因數(shù)特性空載時(shí)，定子電流基本上用來產(chǎn)生主磁通，有功功率很小，功率因數(shù)也很低；隨著負(fù)載電流增大，輸入電流中的有功分量也增大，功率因數(shù)逐漸升高；在額定功率附近，功率因數(shù)達(dá)到最大值；如果負(fù)載繼續(xù)增大，轉(zhuǎn)差率s變大，則導(dǎo)致轉(zhuǎn)子漏電抗增大（漏電抗與s正比），從而引起功率因數(shù)下降。-有一定截矩（T0），稍微上翹5、效率特性其中銅耗、和隨著負(fù)載的變化而變化（銅耗與負(fù)載電流的平方正比）；鐵耗和機(jī)械損耗近似不變；效率曲線有最大值，在可變損耗（）等于不變損耗（）時(shí)，電機(jī)達(dá)到最大效率。異步電動機(jī)額定效率在74%

-94%之間；最大效率發(fā)生在(0.7-1.0)倍額定效率處。-同變壓器相似，有最大值

先用空載試驗(yàn)測出電動機(jī)的鐵耗、機(jī)械損耗和定子電阻，再進(jìn)行負(fù)載試驗(yàn)求取工作特性。二、工作特性的求取1.直接負(fù)載法2.由參數(shù)算出電動機(jī)的主要運(yùn)行數(shù)據(jù)在參數(shù)已知的情況下，給定轉(zhuǎn)差率，利用等效電路求出工作特性。

1、電磁轉(zhuǎn)矩的物理表達(dá)式2、電磁轉(zhuǎn)矩的參數(shù)表達(dá)式近似等效電路5.7感應(yīng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩—轉(zhuǎn)差率曲線一、轉(zhuǎn)矩—轉(zhuǎn)差率特性當(dāng)電網(wǎng)電壓和頻率為常數(shù)時(shí)，電動機(jī)的電阻和電抗不會改變，則電磁轉(zhuǎn)矩僅與轉(zhuǎn)差率有關(guān)。即繪成曲線如下：電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)差率之間的關(guān)系曲線電動機(jī)狀態(tài)電磁制動狀態(tài)發(fā)電機(jī)狀態(tài)二、最大電磁轉(zhuǎn)矩和臨界轉(zhuǎn)差率臨界轉(zhuǎn)差率故最大電磁轉(zhuǎn)矩近似為：最大電磁轉(zhuǎn)矩結(jié)論：

1.當(dāng)電源的頻率和電機(jī)的參數(shù)不變時(shí)，Tmax

∝U12，sm則保持不變，與U12無關(guān)。3.

最大轉(zhuǎn)矩Tmax與轉(zhuǎn)子電阻無關(guān)，但sm與轉(zhuǎn)子的電阻值成正比。2.當(dāng)電源的電壓和頻率一定時(shí)，Tmax、sm近似與定、轉(zhuǎn)子漏抗成反比。4.

過載能力三、起動轉(zhuǎn)矩若在起動時(shí)，要得到最大起動轉(zhuǎn)矩，則需要滿足：起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)即需要滿足：結(jié)論：⒈當(dāng)電源的頻率和電機(jī)的參數(shù)不變時(shí)，Tst

∝U12。⒉當(dāng)電源的電壓和頻率一定時(shí)，Tst近似與定、轉(zhuǎn)子漏抗成反比。⒊Tst隨電源頻率的提高而減小。⒋對于繞線型異步電機(jī)，在轉(zhuǎn)子回路串入適當(dāng)附加電阻Rst，可提高起動轉(zhuǎn)矩。當(dāng)回路的總漏抗和總電阻的折算值相等時(shí)，Tst=Tmax。四、機(jī)械特性(轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速特性)例題5-4工程中將感應(yīng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速隨電磁轉(zhuǎn)矩的變化曲線稱為機(jī)械特性。電動機(jī)機(jī)械特性與負(fù)載機(jī)械特性的交點(diǎn)稱為電動機(jī)的工作點(diǎn)。兩者之間的關(guān)系如圖5-32所示。感應(yīng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速特性-根據(jù)穩(wěn)定運(yùn)行區(qū)域判據(jù)，

穩(wěn)定運(yùn)行區(qū)域在(0,sm)sm0s電磁轉(zhuǎn)矩與速度之間的關(guān)系曲線（機(jī)械特性曲線）0n01、單相感應(yīng)電機(jī)的結(jié)構(gòu)-定子：單相交流繞組，通單相交流電流（220V，50Hz）-轉(zhuǎn)子：籠型5.11單相感應(yīng)電動機(jī)一、結(jié)構(gòu)和工作原理單相電源供電，多用于家用電器中：洗衣機(jī)、電風(fēng)扇、空調(diào)機(jī)、電冰箱等。與同容量的三相異步電動機(jī)比較而言，單相異步電動機(jī)的體積大、運(yùn)行性能較差，所以單相電機(jī)只做成小容量的。2、單相感應(yīng)電機(jī)的工作原理-產(chǎn)生的是單相脈振磁場，不是旋轉(zhuǎn)磁場。OftU1U2SNNS

脈振磁通勢的分解FtfOFf=Fb

=F

/2FfFb脈振磁勢可以分解為兩個(gè)波長與脈振磁勢相同，幅值為原脈振磁勢最大振幅一半，以相同角速度向相反方向旋轉(zhuǎn)的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁勢。其轉(zhuǎn)速為:2、單相感應(yīng)電機(jī)的工作原理-產(chǎn)生的是單相脈振磁場，不是旋轉(zhuǎn)磁場。ftOt1t2t3t4t5t6t7t8t=0FfFbt1FfFbF

FfFbt2F

t3FFbFft4Fb

Fft5FbFft6F

Fb

Fft7FbFft8FfFb正轉(zhuǎn)的磁場在轉(zhuǎn)子上感應(yīng)電流。正向磁場與轉(zhuǎn)子感應(yīng)電流作用產(chǎn)生正向電磁轉(zhuǎn)矩Tef

反轉(zhuǎn)的磁場在轉(zhuǎn)子上感應(yīng)電流。負(fù)向磁場與轉(zhuǎn)子感應(yīng)電流作用產(chǎn)生負(fù)向電磁轉(zhuǎn)矩Teb。

正、反向電磁轉(zhuǎn)矩之和為電動機(jī)的合成電磁轉(zhuǎn)矩Te。TebTefTe轉(zhuǎn)子相對于正向旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)差率：

轉(zhuǎn)子相對于反向旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)差率：當(dāng)轉(zhuǎn)子靜止時(shí)，n=0，sf=sb=1

Tef

=Teb，Tst

=0當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，即n≠0時(shí)，Te≠0，且Te的方向取決于n的方向。無起動轉(zhuǎn)矩

轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為n

有運(yùn)行轉(zhuǎn)矩

結(jié)論：1）單繞組的異步電動機(jī)沒有起動轉(zhuǎn)矩。

2）在外力作用下，就可以正常工作了。工作點(diǎn)或在正向點(diǎn)，或在反向點(diǎn)，應(yīng)視起動時(shí)的方向而定。

3）由于總有反向轉(zhuǎn)矩存在，合成轉(zhuǎn)矩減小，性能稍差，過載能力低。如何解決起動轉(zhuǎn)矩是單相異步電動機(jī)付諸實(shí)用的關(guān)鍵問題。012sTef

=f(sf)Teb

=f(sb)Te=f(s)Tesf=ssb=2-s210二、起動方法單相異步電動機(jī)實(shí)現(xiàn)自起動，需要再加一個(gè)繞組，即副繞組。單相異步電動機(jī)起動的必要條件:(1)定子具有空間不同位置的兩套繞組；(2)兩個(gè)繞組中有不同相位的交流電流。

原理：→旋轉(zhuǎn)磁場→起動轉(zhuǎn)矩兩相電流單相電容電動機(jī)的原理圖1.裂相（兩相）起動主繞組（工作繞組）

輔助繞組（起動繞組）

定子繞組：轉(zhuǎn)子~uCW1W2S1S2Q工作繞組起動繞組iw

isi

單相電容起動電動機(jī)namK~CstnamK~Rst單相電阻起動異步電動機(jī)namK~CstCr單相電容起動和電容運(yùn)轉(zhuǎn)異步電動機(jī)120鐵芯系列鋼殼電機(jī)(35A型)用于吸油煙機(jī)

115鐵芯系列鋼殼電機(jī)(60B型)用于空調(diào)器柜機(jī)室外機(jī)

118鐵芯系列鋼殼電機(jī)(40E型)用于空調(diào)器柜機(jī)室內(nèi)機(jī)

塑封電機(jī)(6型)用于空調(diào)器分體機(jī)室內(nèi)機(jī)~

轉(zhuǎn)子2.罩極起動

短路環(huán)

定子

定子磁極當(dāng)工作繞組接入單相交流電源后，磁極內(nèi)即產(chǎn)生一脈振磁場。脈振磁場的交變，使短路環(huán)產(chǎn)生感應(yīng)電勢和感應(yīng)電流。根據(jù)楞次定律可知，環(huán)內(nèi)將出現(xiàn)一個(gè)阻礙原來磁場變化的新磁場，從而使短路環(huán)內(nèi)的磁場變化總是在相位上落后于環(huán)外脈振磁場的變化。可以把環(huán)內(nèi)、環(huán)外的磁場設(shè)想為兩相有相位差的電流所形成，這樣分相的結(jié)果，使氣隙中出現(xiàn)橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場。

1）罩極