電工電子技術(shù)（第5版）課件 電子 徐淑華 15- 機(jī)電轉(zhuǎn)換15.1

第15章機(jī)電轉(zhuǎn)換15.1.1三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與工作原理15.1.2三相異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與機(jī)械特性15.1.3三相異步電動(dòng)機(jī)的額定數(shù)據(jù)15.1.4三相異步電動(dòng)機(jī)的使用15.1.5單相異步電動(dòng)機(jī)115.1異步電動(dòng)機(jī)學(xué)習(xí)目標(biāo)了解三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理；理解三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性和機(jī)械特性；理解三相異步電動(dòng)機(jī)銘牌數(shù)據(jù)的意義；掌握三相異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)和反轉(zhuǎn)的方法，了解調(diào)速和制動(dòng)的方法；了解單相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理。2交流電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)鼠籠式繞線式異步機(jī)同步機(jī)他勵(lì)、異勵(lì)、串勵(lì)、復(fù)勵(lì)本章重點(diǎn)學(xué)習(xí)鼠籠式異步交流電動(dòng)機(jī)：基本結(jié)構(gòu)、工作原理、機(jī)械特性、控制方法電動(dòng)機(jī)的分類315.1.1三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理1.三相異步鼠籠式電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)2.三相異步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)3.三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理41.三相異步鼠籠式電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)定子鐵心定子繞組轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)子風(fēng)扇罩殼軸承機(jī)座接線盒端蓋軸承蓋5V2V1W2U2U1W12）三相對(duì)稱的定子繞組：用于產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)（1）

定子：鐵心、線圈（繞組）U1U2V1V2W1W2可以連成星型或三角型與三相電源相連1）鐵心：硅鋼片疊成機(jī)座定子定子繞組（三相）6定子繞組的連接：三相繞組有六個(gè)出線端，首端為：A(U1)、B(V1)、C(W1)

末端為：X(U2)、Y(V2)、Z(W2)可根據(jù)需要連成Y形或形。AXBYCZZXYABCAXBYCZZXYABCY形

形7在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用下，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)或電流。線繞式：接成星型的三相繞組鼠籠式：繞組短路鼠籠轉(zhuǎn)子V2V1W2U2U1W1轉(zhuǎn)子（2）轉(zhuǎn)子：鐵心、繞組、轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)軸1）鐵心：硅鋼片疊成2）繞組：82.三相異步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)（1）旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生BiAXBYCZAiCiiAImiBiCCZAXYBNSt=0°960

CZAXYBNSn0t=60

t=120

NSn0ZCAXBYt=180

NSn0ZCAXBY同理可得其他時(shí)刻旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向。iAImiBiC1011結(jié)論：旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向取決于三相電流的相序。（當(dāng)電流的相序?yàn)锳-B-C時(shí)，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向沿繞組的首端A-B-C的方向，與電流相序一致。）任意調(diào)換電源線中的兩相，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與原方向相反。1213（2）

旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁極對(duì)數(shù)(P)當(dāng)每相繞組只有一個(gè)線圈，繞組的始端相差120

產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)具有一對(duì)極，即P=1。CZAXYBNSBiAXBYCZAiCi14C'Y'ABCXYZA'X'B'Z'當(dāng)每相繞組只有兩個(gè)線圈，繞組的始端相差60

產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)具有兩對(duì)磁極，即P=2。iAiBiC電流變化60

，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)順時(shí)針轉(zhuǎn)過30

。1516電流變化一周，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在空間上順時(shí)針轉(zhuǎn)過180

17如果要產(chǎn)生三對(duì)極，即P=3的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，如何實(shí)現(xiàn)？

每相繞組有三個(gè)線圈串聯(lián)，每相繞組的首端在空間上相差40

（120

/P）的空間角。（3）

旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速P=1電流在時(shí)間上變化一周磁場(chǎng)在空間上變化一周f：電流的頻率旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速：n0=60f（r/min）P=2電流在時(shí)間上變化一周磁場(chǎng)在空間上變化半周旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速：n0=60f/2（r/min）18旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速通常稱為：電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速min)/r(Pf60n0=P—旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的極對(duì)數(shù)對(duì)電動(dòng)機(jī)來(lái)講，f和P通常是一定的，此時(shí)n0為常數(shù)f—電源電流的頻率極對(duì)數(shù)每電流周期，磁場(chǎng)轉(zhuǎn)過角度同步轉(zhuǎn)速(f=50Hz)P=1360

3000r/minP=2180

1500r/minP=3120

1000r/min19旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)小結(jié)：1、在定子繞組中通入三相電流，產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。2、旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)向與三相電流的相序一致。3、旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的極數(shù)與繞組的安排有關(guān)。4、旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速n0203.三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理SN0nFn三相定子繞組接入三相電源，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)；旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體，在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，短路的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體產(chǎn)生感應(yīng)電流；載流導(dǎo)體（轉(zhuǎn)子導(dǎo)體）在磁場(chǎng)中受力，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。（1）電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)原理21（2）電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同步轉(zhuǎn)速的關(guān)系電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)的方向一致，但

異步電動(dòng)機(jī)無(wú)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)間沒有相對(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)子電流如果旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速:n022

轉(zhuǎn)差率的概念：轉(zhuǎn)差率為旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步轉(zhuǎn)速和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速之差。電動(dòng)機(jī)起動(dòng)瞬間:1

,0==sn（轉(zhuǎn)差率最大）電動(dòng)機(jī)額定負(fù)載運(yùn)行時(shí):

s=0.01~0.0923一三相異步電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速n=1470r/min。求：P=？sN=？解：從額定轉(zhuǎn)速可知：P=2，n0=1500r/min例12415.1.2三相異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩和機(jī)械特性1.三相異步電動(dòng)機(jī)的電路分析2.三相異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩3.三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性251.三相異步電動(dòng)機(jī)的電路分析每相定、轉(zhuǎn)子電路i2R1R2i1u1e1e

1e2e

2

：主磁通產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；e1e2、

：漏磁通產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。e

1e

2、u1：電源電壓；i1：定子電流；R1：定子電阻；R2：轉(zhuǎn)子電阻；26電動(dòng)機(jī)與變壓器對(duì)比1）相似電動(dòng)機(jī)的定子變壓器的原邊電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子變壓器的副邊i2i1u1e1e

1e2e

2磁通通過定子和轉(zhuǎn)子鐵心閉合2）區(qū)別變壓器是靜止的，

電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。變壓器主磁路（鐵心）不包含空氣隙，

電動(dòng)機(jī)的磁路有空氣隙（定、轉(zhuǎn)子之間的空隙）。27電動(dòng)機(jī)的電磁關(guān)系u1

i1

e1e2

i2

1

e1

2

e21.定子電路定子每相電路的電壓方程：u1=R1i1-e

1-e1忽略R1和e

1U1

E1=4.44K1f1N1

mi2i1u1e1e

1e2e

228

f1——外加電源的頻率

N1——每相定子繞組的匝數(shù)

m——通過每相繞組磁通的最大值，在數(shù)值上

等于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的每極磁通。

K1

——考慮電動(dòng)機(jī)定子繞組按一定規(guī)律沿定子

鐵心內(nèi)圓周分布而引起的繞組系數(shù)。K1<1，但接近于1，可以忽略。U1

E1=4.44

f1N1

mU1

E1=4.44K1f1N1

m29（1）

轉(zhuǎn)子電路轉(zhuǎn)子每相電路的電壓方程：如果用相量表示，則為上式中轉(zhuǎn)子電路的各個(gè)物理量對(duì)電動(dòng)機(jī)的性能都有影響。R2——轉(zhuǎn)子每相繞組的電阻X2——轉(zhuǎn)子每相繞組的感抗（漏磁感抗）i2i1u1e1e

1e2e

2301）轉(zhuǎn)子頻率f2旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子間的相對(duì)轉(zhuǎn)速為（n0-n）n=0時(shí)：s=1，f2=f1=max2）轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)E2

E2=4.44K2f2N2

m=4.44K2

sf1N2

mK2——轉(zhuǎn)子繞組的繞組系數(shù)。n=0時(shí)：s=1E20=4.44K2f1N2

m=max

E2=sE20313）轉(zhuǎn)子感抗X2X2=2

f2L

2=2

sf1L

2n=0時(shí)：s=1X20=2

f1L

2

=max

X2=sX204）轉(zhuǎn)子電流I2R2—轉(zhuǎn)子每相繞組的電阻32s05）轉(zhuǎn)子電路的功率因數(shù)cos

2由上述可知，轉(zhuǎn)子電路的各個(gè)物理量（f2、E2、X2、I2、cos

2）均與轉(zhuǎn)差率s有關(guān)，即與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n有關(guān)。1n0n0cos

2I2I2和cos

2與s的關(guān)系:n

s

I2

、cos

2

n

s

I2

、cos

2

3322cosφIΦKTmT=轉(zhuǎn)子中各載流導(dǎo)體在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用下，受到電磁力所形成的轉(zhuǎn)矩之總和。代入?yún)?shù)：

KT——與電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù)。cos

2——轉(zhuǎn)子電路功率因數(shù)。2.三相異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩34得轉(zhuǎn)矩表達(dá)式：U1——定子繞組的相電壓

T

U12

電源電壓變化時(shí)，對(duì)轉(zhuǎn)矩的影響很大；

轉(zhuǎn)矩T還受轉(zhuǎn)子電阻的影響；

當(dāng)R2

、X20為常數(shù)，電源電壓U1和f1一定時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩T只隨轉(zhuǎn)差率s（轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n）變化。353.三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性n0TnNTnN（1）

電動(dòng)機(jī)等速運(yùn)行的條件T=TC電磁轉(zhuǎn)矩=阻力轉(zhuǎn)矩阻力轉(zhuǎn)矩：主要是電動(dòng)機(jī)軸上的機(jī)械負(fù)載轉(zhuǎn)矩T2

和電動(dòng)機(jī)的空載損耗轉(zhuǎn)矩（主要是機(jī)

械損耗轉(zhuǎn)矩）T0TC=T2+T0

T2忽略T0

，電動(dòng)機(jī)等速運(yùn)行的條件：T=T236T=T2

勻速運(yùn)行減速運(yùn)行加速運(yùn)行T<T2

T>T2

電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)：（2）

三個(gè)重要轉(zhuǎn)矩1）額定轉(zhuǎn)矩TNn0TnP2——輸出的機(jī)械功率(kW)N·m電動(dòng)機(jī)在帶額定負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)矩372）最大轉(zhuǎn)矩Tmax電動(dòng)機(jī)能夠產(chǎn)生的最大轉(zhuǎn)矩。dTds=0由R2X20sm=sm—最大轉(zhuǎn)矩時(shí)的轉(zhuǎn)差率

Tmax

U12

，而與轉(zhuǎn)子電阻R2無(wú)關(guān)。

sm

R2,R2

sm

nm

38TnU1U1'U1'<U1T2U1'<U1

Tmax'<Tmax在負(fù)載轉(zhuǎn)矩T2的作用下，電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)速：n'<nn'n結(jié)論：在同一負(fù)載轉(zhuǎn)矩的作用下，U1越小，n越小。T2TnR2R2'R2'>R2Tmaxn'nR2'>R2

n'<n結(jié)論：在同一負(fù)載轉(zhuǎn)矩T2的作用下，R2越大，n越小。39過載系數(shù)在短時(shí)間內(nèi)，電動(dòng)機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩可以超過額定轉(zhuǎn)矩運(yùn)行，這種短時(shí)允許過載能力用過載系數(shù)表示。通常為1.8~2.2NTTmax=λ

m思考：降低電壓U1，使Tmax減小，如果Tmax<T2，出現(xiàn)什么現(xiàn)象？Tn當(dāng)Tmax<T2

T<T2

電機(jī)減速

轉(zhuǎn)速n迅速下降至0

電機(jī)停轉(zhuǎn)

轉(zhuǎn)子導(dǎo)條以n0速度切割磁力線

電流迅速升高

電機(jī)過熱、燒毀悶車（堵轉(zhuǎn)）TmaxT2403）起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)瞬間的轉(zhuǎn)矩Tstn=0n0Tn啟動(dòng)系數(shù)通常為0.8~2NTTSt=λS41

，U1

Tst

stT

U12起動(dòng)轉(zhuǎn)矩與負(fù)載轉(zhuǎn)矩?zé)o關(guān)！LstTT>Tst體現(xiàn)了電動(dòng)機(jī)帶載起動(dòng)的能力。若

電機(jī)能起動(dòng)，否則將起動(dòng)不了。

R2

Tst

stT

R2Tst越大，起動(dòng)過程越快，時(shí)間越短。一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，空載啟動(dòng)和滿載啟動(dòng)時(shí)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩是否一樣？42機(jī)械特性與電路參數(shù)的關(guān)系分析機(jī)械特性曲線的三個(gè)轉(zhuǎn)矩：額定轉(zhuǎn)矩TN

：在額定負(fù)載下的電磁轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩Tmax

：起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst

：

U1

Tst

、R2

Tst

TN

U12U1

Tmax

、R2

sm

Tmax不變43（3）

電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的兩個(gè)區(qū)域1）不穩(wěn)定運(yùn)行區(qū)（bc段）TnbcT2eT2"

啟動(dòng)時(shí)Tst>T2

電機(jī)加速

轉(zhuǎn)速沿機(jī)械特性曲線上升

上升到e點(diǎn)

T=T2

電機(jī)進(jìn)入穩(wěn)定區(qū)運(yùn)行。

若負(fù)載變化使T2增加

T2">T2

T不能突變

T<T2"

電機(jī)減速

轉(zhuǎn)速沿機(jī)械特性曲線下降

很快達(dá)到n=0

發(fā)生悶車44Tnab2）穩(wěn)定運(yùn)行區(qū)（ab段）T2n假設(shè)：電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行在e點(diǎn)。T=T2

若負(fù)載變化使T2減小

T2'<T2T不能突變

T>T2'

電機(jī)加速T2'n'ee'

轉(zhuǎn)速沿機(jī)械特性曲線上升

上升到e'點(diǎn)

T=T2'

電機(jī)達(dá)到新的穩(wěn)定狀態(tài)，轉(zhuǎn)速為n'—

n'<n

若負(fù)載變化使T2增加

T2">T2T不能突變

T<T2"

電機(jī)減速

轉(zhuǎn)速沿機(jī)械特性曲線下降

下降到e"點(diǎn)

T=T2"

電機(jī)達(dá)到新的穩(wěn)定狀態(tài)，轉(zhuǎn)速為n"—

n">ne"n"T2"45TnbcT2ee'T2'T2"電動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行區(qū)比較平坦，轉(zhuǎn)速變化不大。電動(dòng)機(jī)只能在穩(wěn)定區(qū)運(yùn)行，不能穩(wěn)定運(yùn)行在不穩(wěn)定區(qū)。n0=1500r/min的電動(dòng)機(jī)能否穩(wěn)定運(yùn)行在750r/min?不能！電機(jī)在750r/min進(jìn)入不穩(wěn)定區(qū)。461.型號(hào)：Y132M—4三相異步

電動(dòng)機(jī)機(jī)座中心高（mm）機(jī)座長(zhǎng)度代號(hào)：

S—短機(jī)座

M—中機(jī)座

L—長(zhǎng)機(jī)座磁極數(shù)（個(gè)數(shù)）2.額定電壓：額定運(yùn)行時(shí)，定子繞組上應(yīng)加的線電壓。一般規(guī)定電動(dòng)機(jī)的電壓不應(yīng)高于或低于額定值的5%。3.額定電流：額定運(yùn)行時(shí)，定子繞組的線電流。15.1.3三相異步電動(dòng)機(jī)的額定數(shù)據(jù)474.功率和效率：額定功率：電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行狀態(tài)下，其轉(zhuǎn)子軸上輸出的機(jī)械功率。額定運(yùn)行狀態(tài)：定子加額定電壓，轉(zhuǎn)子帶額定負(fù)載。效率：輸入功率

P1N：485.功率因數(shù)電機(jī)的功率因數(shù)指定子的功率因數(shù)。電機(jī)的功率因數(shù)是變量，不同的工作狀態(tài)cos

不同。6.轉(zhuǎn)速電源電壓=UN，頻率=fN

，電機(jī)的輸出功率=P2N時(shí)，電動(dòng)機(jī)每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)。7.接法定子三相繞組的接法。例：銘牌數(shù)據(jù)：380/220V、Y/

指：UL=380V時(shí)，采用Y形連接

UL=220V時(shí)，采用

形連接49U1

V1W1U2V2W2U1

V1W1U2V2W2連接方式：Y/

接法U1V1W1U2V2W2接線盒U1U2V1V2W1W2U1

V1W1U2V2W2Y形

形508.絕緣等級(jí)：根據(jù)電動(dòng)機(jī)繞組所用的絕緣材料在使用時(shí)容許的極限溫度（電機(jī)中絕緣結(jié)構(gòu)中最熱點(diǎn)的最高容許溫度）來(lái)劃分等級(jí)的。9.工作方式：對(duì)電動(dòng)機(jī)在銘牌規(guī)定的條件下持續(xù)運(yùn)行時(shí)間的限制，以保證電動(dòng)機(jī)的溫升不超過允許值。連續(xù)工作短時(shí)工作斷續(xù)周期性工作5115.1.4三相異步電動(dòng)機(jī)的使用1.三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)2.三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速3.三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)521.三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)（1）

啟動(dòng)狀態(tài)啟動(dòng)時(shí)n=0

，轉(zhuǎn)子導(dǎo)條切割磁力線速度很大。大電流使電網(wǎng)電壓降低影響其他負(fù)載工作頻繁啟動(dòng)時(shí)造成熱量積累電機(jī)過熱影響啟動(dòng)電流大。Ist

=5~7IN

原因啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩不大。Tst

=0.8~2TN

（Tst過小，不能滿載啟動(dòng)）53（2）

啟動(dòng)方法適用：二三十千瓦以下的異步電動(dòng)機(jī)。2）降壓?jiǎn)?dòng)。Y－

啟動(dòng)自耦降壓?jiǎn)?dòng)1）直接啟動(dòng)特點(diǎn)：簡(jiǎn)單，啟動(dòng)電流大不采取啟動(dòng)措施，直接接在三相電源上。54Y－

啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)，

接AZBYXC

啟動(dòng)時(shí)，Y接；ABCXYZ設(shè)：電機(jī)每相阻抗為55適用：特點(diǎn)：2UTst

因?yàn)閅接時(shí)：UPUL3=

接時(shí)：UPUL=31=

ststYTT設(shè)備簡(jiǎn)單，啟動(dòng)電流下降大，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩下降。正常工作時(shí)定子繞組三角形連接的電動(dòng)機(jī)；可以空載或輕載啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)。自耦降壓?jiǎn)?dòng)啟動(dòng)時(shí)利用自耦變壓器降低定子電壓，工作時(shí)將自耦變壓器切除。適用于正常工作時(shí)定子繞組星型連接的電動(dòng)機(jī)。56調(diào)速：負(fù)載不變時(shí)，人為的改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。改變P、f1、s

都可以改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)：改變P、f1

調(diào)速。2.三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速57（1）變頻調(diào)速改變異步電動(dòng)機(jī)供電電源的頻率。方法：交流電直流電整流器逆變器f、U連續(xù)可調(diào)的交流電無(wú)級(jí)調(diào)速：轉(zhuǎn)速n可以連續(xù)平滑的調(diào)節(jié)。變頻調(diào)速是無(wú)級(jí)調(diào)速。變頻電源

可變58（2）變極調(diào)速通過改變繞組的接法，改變極對(duì)數(shù)P調(diào)速。變極調(diào)速是有級(jí)調(diào)速

P的變化不連續(xù)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不能連續(xù)、平滑的調(diào)節(jié)。這種電動(dòng)機(jī)也稱：多速電動(dòng)機(jī)。59

反接制動(dòng)：停車時(shí)，將電動(dòng)機(jī)接電源的意兩相反接，使電動(dòng)機(jī)由原來(lái)的旋轉(zhuǎn)方向反過來(lái)，以達(dá)制動(dòng)的目的；制動(dòng)：斷開電動(dòng)機(jī)的電源時(shí)，克服轉(zhuǎn)子的慣性作用，迅速而

準(zhǔn)確的停止轉(zhuǎn)動(dòng)。

能耗制動(dòng)：停車時(shí)，斷開交流電源，接至直流電源上，產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩；

發(fā)電反饋制動(dòng)：令電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速超過旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步轉(zhuǎn)速，便會(huì)產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。3.三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)60n

FnoM3~+-運(yùn)行制動(dòng)n

F轉(zhuǎn)子能耗制動(dòng)發(fā)電反饋制動(dòng)61有一Y225M-4型異步電動(dòng)機(jī)，銘牌數(shù)據(jù)如下表所示：功率轉(zhuǎn)速電壓效率功率因數(shù)Ist/INTst/TNTmax/TN接法45kW1480r/min380V92.3%0.887.01.92.2

解：1）而求：1）額定電流；

2）額定轉(zhuǎn)差率；

3）額定轉(zhuǎn)矩、最大轉(zhuǎn)矩、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩；

4）若負(fù)載轉(zhuǎn)矩為510.2N.m，試問在U=UN和U=0.9UN時(shí)電動(dòng)機(jī)能否啟動(dòng)？

5）采用Y-

換接啟動(dòng)時(shí)，求啟動(dòng)電流和啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。

又當(dāng)負(fù)載為額定轉(zhuǎn)矩的80%和50%時(shí)，電動(dòng)機(jī)能否啟動(dòng)？例262功率轉(zhuǎn)速電壓效率功率因數(shù)Ist/INTst/TNTmax/TN接法45kW1480r/min380V92.3%0.887.01.92.2

2）額定轉(zhuǎn)差率：3）額定轉(zhuǎn)矩、最大轉(zhuǎn)矩、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩：63求：4）若負(fù)載轉(zhuǎn)矩為510.2N.m，試問在U=UN和U=0.9UN時(shí)

電動(dòng)機(jī)能否啟動(dòng)？解：4）當(dāng)U=UN

時(shí)：電機(jī)能夠啟動(dòng)。當(dāng)U=0.9UN時(shí)：Tst

U12

電機(jī)不能啟動(dòng)。64求：5）采用Y-

換接啟動(dòng)時(shí)，求啟動(dòng)電流和啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。

又當(dāng)負(fù)載為額定轉(zhuǎn)矩的80%和50%時(shí)，電動(dòng)機(jī)能否啟動(dòng)？解：5）在80%的額定轉(zhuǎn)矩時(shí)：

電機(jī)不能啟動(dòng)。在50%的額定轉(zhuǎn)矩時(shí)：

電機(jī)能夠啟動(dòng)。65思考與練習(xí)：1、三相異步電動(dòng)機(jī)帶額定負(fù)載運(yùn)行時(shí)，如果電源電壓降低，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩、電流及轉(zhuǎn)速有無(wú)變化？如何變化？有何問題？TnU1T2U'1U'1<U1解：T2不變U1減小

T不變n減小

I1增大長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行會(huì)導(dǎo)致電機(jī)過熱。662、異步電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩增加，為什么定子電流和輸入功率會(huì)自動(dòng)增加？T2

T<T2

n

I2

I1

P1

3、電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子因故障已取出修理，若定子繞組上

加額定電壓，將會(huì)發(fā)生什么情況？取出轉(zhuǎn)子，空氣隙增大

磁路的磁阻Rm增大由：

不變、Rm

I

電機(jī)過熱，而容易損壞。TnT2T'26715.1.5單相異步電動(dòng)機(jī)1.單相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理結(jié)構(gòu)特征：定子繞組單相（其中通單相交流電）；轉(zhuǎn)子大多為鼠籠式。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)間按正弦變化。磁場(chǎng)特征：工作特征：?jiǎn)?dòng)轉(zhuǎn)矩為0