《電機(jī)與電氣控制技術(shù)》 課件 第2章 三相異步電動(dòng)機(jī)

第一節(jié)：三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理第二章

三相異步電動(dòng)機(jī)

目錄儀用互感器旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)01三相異步電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)原理02三相異步電動(dòng)機(jī)三種運(yùn)行狀態(tài)03目錄Content電機(jī)簡(jiǎn)介

電機(jī)是一種用來將電能與機(jī)械能相互轉(zhuǎn)換的電磁裝置。其運(yùn)行原理基于電磁感應(yīng)定律。電機(jī)的種類與規(guī)格很多，按其電流類型分類，可分為直流電機(jī)和交流電機(jī)兩大類。按其功能的不同，交流電機(jī)可分為交流發(fā)電機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)兩大類。交流電動(dòng)機(jī)則是指由交流電源供電將交流電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的裝置。根據(jù)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化情況，可分為同步電動(dòng)機(jī)和異步電動(dòng)機(jī)兩類。同步電動(dòng)機(jī)是指電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速始終保持與交流電源的頻率同步，不隨所拖動(dòng)的負(fù)載變化而變化的電動(dòng)機(jī)，它主要用于功率較大轉(zhuǎn)速不要求調(diào)節(jié)的生產(chǎn)機(jī)械，如大型水泵、空氣壓縮機(jī)、礦井通風(fēng)機(jī)等。

而交流異步電動(dòng)機(jī)是指由交流電源供電、電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速隨負(fù)載變化而稍有變化的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，這是目前使用最多的一類電動(dòng)機(jī)。按供電電源的不同，異步電動(dòng)機(jī)又可分為三相異步電動(dòng)機(jī)和單相異步電動(dòng)機(jī)兩大類。三相異步電動(dòng)機(jī)由三相交流電源供電，由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、堅(jiān)固耐用、使用維護(hù)方便，因此在工農(nóng)業(yè)及其他領(lǐng)域中都獲得了廣泛的應(yīng)用。據(jù)我國(guó)及世界上一些發(fā)達(dá)國(guó)家的統(tǒng)計(jì)表明，在整個(gè)電能消耗中，電動(dòng)機(jī)的耗能占總用電量的60%～70%。而在整個(gè)電動(dòng)機(jī)的耗能中，三相異步電動(dòng)機(jī)又居首位。單相異步電動(dòng)機(jī)取用單相交流電源，電動(dòng)機(jī)功率一般都比較小，主要用于家庭、辦公場(chǎng)所等只有單相交流電源的場(chǎng)所，用于電風(fēng)扇、空調(diào)、電冰箱、洗衣機(jī)等電器設(shè)備中。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，特別是自動(dòng)控制系統(tǒng)和計(jì)算裝置的不斷進(jìn)步，在普通旋轉(zhuǎn)電機(jī)的基礎(chǔ)上又產(chǎn)生了多種具有特殊性能的電機(jī)，它們主要作為信號(hào)元件來使用，也可作為功率元件來使用，如測(cè)速發(fā)電機(jī)、自整角機(jī)、旋轉(zhuǎn)變壓器、伺服電動(dòng)機(jī)、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、直線電動(dòng)機(jī)、無刷直流電動(dòng)機(jī)、微型同步電動(dòng)機(jī)等。電機(jī)簡(jiǎn)介測(cè)速發(fā)電機(jī)自整角機(jī)旋轉(zhuǎn)變壓器伺服電動(dòng)機(jī)一、旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)1.旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生圖2-1所示為異步電動(dòng)機(jī)原理示意圖，在一個(gè)可旋轉(zhuǎn)的馬蹄形磁鐵中間，放置一只可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的籠型短路線圈。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)馬蹄形磁鐵時(shí)，籠型短路線圈就會(huì)跟著一起旋轉(zhuǎn)。這是因?yàn)楫?dāng)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，其磁感線(磁通)將切割籠型轉(zhuǎn)子的導(dǎo)體，在導(dǎo)體中就會(huì)有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生，由于導(dǎo)體是連通的，因此該電動(dòng)勢(shì)就產(chǎn)生電流在導(dǎo)體中流通，方向如圖2-2中小圓圈內(nèi)所示，該電流在磁場(chǎng)中將受電磁力的作用，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)籠型轉(zhuǎn)子隨磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向而轉(zhuǎn)動(dòng)，這就是異步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)原理。一、旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)

1.旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生實(shí)際使用的異步電動(dòng)機(jī)其旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)不可能靠轉(zhuǎn)動(dòng)永久磁鐵來產(chǎn)生，因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)的職能是將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。下面先分析旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生的條件，再分析三相異步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)原理。圖2-3所示為三相異步電動(dòng)機(jī)定子結(jié)構(gòu)圖。在電動(dòng)機(jī)機(jī)座內(nèi)壓裝有定子鐵心，定子鐵心由沖有均勻分布鐵心槽的硅鋼片疊成。在定子空間各相差120°電角度的鐵心槽中布置有三相繞組U1U2、V1V2、W1W2,三相繞組接成星形聯(lián)結(jié)。1．旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生一、旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)現(xiàn)向定子三相繞組中分別通入三相交流電iu、iv、iw,如圖2-4所示。各相電流將在定子繞組中分別產(chǎn)生相應(yīng)的磁場(chǎng)，如圖2-5所示。(1)在wt=0的瞬間iu=0,故U1U2繞組中無電流；iv為負(fù)，假定電流從繞組末端V2流入，從首端V1流出；iw為正，則電流從繞組首端W1流人，從末端W2流出。繞組中電流產(chǎn)生的合成磁場(chǎng)如圖2-5(1)所示。(2)在wt=瞬間iu為正，電流從首端U1流入、末端U2流出；iv為負(fù)，電流仍從末端V2流入，首端V1流出；iw為負(fù)，電流從末端W2流入、首端W1流出。繞組中電流產(chǎn)生的合成磁場(chǎng)如圖2-5(2)所示，可見合成磁場(chǎng)順時(shí)針轉(zhuǎn)過了90°。1．旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生一、旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)(3)在wt=π、π、2π的不同瞬間三相交流電在三相定子繞組中產(chǎn)生的合成磁場(chǎng)，可得到如圖2-5(3)、(4)、(5)所示的變化，觀察這些圖中合成磁場(chǎng)的分布規(guī)律可見；合成磁場(chǎng)的方向按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，并旋轉(zhuǎn)了一周。由此可以得出如下結(jié)論：在三相異步電動(dòng)機(jī)定子鐵心中布置結(jié)構(gòu)完全相同、在空間各相類120°電角度的三相定子繞組，分別向三相定子繞組通入三相交流電，則在定子、轉(zhuǎn)子與空氣隙中產(chǎn)生一個(gè)沿定子內(nèi)圓旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)稱為旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。1．旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生結(jié)論：在三相異步電動(dòng)機(jī)定子上布置結(jié)構(gòu)完全相同在空間各相差120度電角度（電角度θe=Pθm（P為極對(duì)數(shù)，θm為物理角度））的三相定子繞組，當(dāng)分別向三相定子繞組通入三相交流電時(shí)，則在定子、轉(zhuǎn)子與空氣隙中產(chǎn)一個(gè)沿定子內(nèi)圓旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)稱為旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。一、旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)一、旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)當(dāng)通入三相繞組中電流的相序?yàn)閕U→iv→iw，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在空間是沿繞組始端U→V→W方向旋轉(zhuǎn)的結(jié)論：旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向是由三相電流的相序決定的，即把通入三相繞組中的電流相序任意調(diào)換其中的兩相，就可改變旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向。2.旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)向3．旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)速度p123456n1(r/min)300015001000750600500異步電動(dòng)機(jī)磁極對(duì)數(shù)和對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速關(guān)系表一、旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速n0與極對(duì)數(shù)p的關(guān)系極對(duì)數(shù)每個(gè)電流周期磁場(chǎng)轉(zhuǎn)過的空間角度同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速n0與頻率f1和極對(duì)數(shù)p有關(guān)?？梢?一、旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)

三相交流電通入定子繞組后，便形成了一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁感線被轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。轉(zhuǎn)子繞組是閉合的，則轉(zhuǎn)子導(dǎo)體有電流流過。設(shè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，且某時(shí)刻上為北極N下為南極S，如圖2-7所示。根據(jù)右手定則，在上半部轉(zhuǎn)子導(dǎo)體的電動(dòng)勢(shì)和電流方向由里向外，用⊙表示；在下半部則由外向里，用⊕表示。通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中會(huì)受電磁力F的作用，而使轉(zhuǎn)子按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。二、三相異步電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)原理1.轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)原理2.轉(zhuǎn)差率旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速n1與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n之差與同步轉(zhuǎn)速n1之比稱為異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率s，即

（2-2）轉(zhuǎn)差率是異步電動(dòng)機(jī)的一個(gè)基本參數(shù)，對(duì)分析和計(jì)算異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)及其機(jī)械特性有著重要的意義。當(dāng)異步電動(dòng)機(jī)處于電動(dòng)狀態(tài)運(yùn)行時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩T

和轉(zhuǎn)速n同向。轉(zhuǎn)子尚未轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，n=0,

；當(dāng)

時(shí)，，可知異步電動(dòng)機(jī)處于電動(dòng)狀態(tài)時(shí)，轉(zhuǎn)差率的變化范圍總在0和1之間，即0＜s＜1。一般情況下，額定運(yùn)行時(shí)s=1%～6%。二、三相異步電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)原理三、三相異步電動(dòng)機(jī)三種運(yùn)行狀態(tài)三、三相異步電動(dòng)機(jī)三種運(yùn)行狀態(tài)三、三相異步電動(dòng)機(jī)三種運(yùn)行狀態(tài)2.發(fā)電機(jī)狀態(tài)(-o<s<0)

若異步電機(jī)定子繞組接三相交流電源，而轉(zhuǎn)子由機(jī)械外力拖動(dòng)與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同方向轉(zhuǎn)動(dòng)(例如橋式起重機(jī)在下放重物時(shí)),且使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n超過同步轉(zhuǎn)速n?,即n>n?,則s<0。此時(shí)，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的相對(duì)切割方向與電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)時(shí)正好相反，故轉(zhuǎn)子繞組中的電動(dòng)勢(shì)及電流和電動(dòng)狀態(tài)時(shí)相反，電磁轉(zhuǎn)矩T也反向成為阻力矩。機(jī)械外力必須克服電磁轉(zhuǎn)矩做功，以保持n>ni。即電機(jī)此時(shí)輸入機(jī)械功率，輸出電功率，處于發(fā)電狀態(tài)運(yùn)行，如圖2-8(a)所示。故異步電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)是可逆的，既可作電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，又可作發(fā)電機(jī)運(yùn)行。

這種運(yùn)行狀態(tài)還發(fā)生在三相異步電動(dòng)機(jī)變極調(diào)速或變頻調(diào)速過程中，在后面介紹三相異步電動(dòng)機(jī)變極調(diào)速時(shí)會(huì)學(xué)到當(dāng)電動(dòng)機(jī)在2p=2,即一對(duì)磁極下運(yùn)行時(shí)，n?=3000r/min,此時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n=2900r/min左右；當(dāng)電動(dòng)機(jī)改接為2p=4,即兩對(duì)磁極運(yùn)行時(shí)，n?=1500r/min,由于轉(zhuǎn)速不能突變，就出現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)速高于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速，即處于發(fā)電機(jī)狀態(tài)下運(yùn)行，電機(jī)很快降速到1500r/min以下再穩(wěn)定運(yùn)行。三、三相異步電動(dòng)機(jī)三種運(yùn)行狀態(tài)三、三相異步電動(dòng)機(jī)三種運(yùn)行狀態(tài)3.電磁制動(dòng)狀態(tài)(1<s<+∞）

若異步電機(jī)轉(zhuǎn)子受外力的作用，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)向相反，則s>1,如圖2-8(c)所示。此時(shí)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與其在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體上產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩兩者方向仍相同，故電磁轉(zhuǎn)矩方向與轉(zhuǎn)子受力方向相反，即此時(shí)的電磁轉(zhuǎn)矩屬制動(dòng)轉(zhuǎn)矩性質(zhì)。此狀態(tài)時(shí)一方面定子繞組從電源吸取電功率，另一方面外加力矩克服電磁轉(zhuǎn)矩做功，向電機(jī)輸入機(jī)械功率，它們均變成電機(jī)內(nèi)部的熱損耗。三、三相異步電動(dòng)機(jī)三種運(yùn)行狀態(tài)謝謝！第二節(jié)：三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)第二章

三相異步電動(dòng)機(jī)

目錄儀用互感器定子01轉(zhuǎn)子02氣隙03目錄Content儀用互感器電動(dòng)機(jī)銘牌04

三相異步電動(dòng)機(jī)按外殼防護(hù)方式不同常用的有防護(hù)型、封閉型兩大類。三相異步電動(dòng)機(jī)的種類很多，但各類三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)是相同的，它們都由定子和轉(zhuǎn)子這兩大基本部分組成，在定子和轉(zhuǎn)子之間具有一定的氣隙。此外，還有端蓋、軸承、接線盒、風(fēng)扇等其他附件，如圖2-11所示。三相異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)一、定子1.定子鐵心定子鐵心作為電動(dòng)機(jī)磁通的通路，對(duì)鐵心材料既要有良好的導(dǎo)磁性能，剩磁小，又要盡量降低渦流損耗，一般用0.5mm厚表面有絕緣層的硅鋼片疊壓而成。定子鐵心內(nèi)圓沖有沖均勻分布的槽，用于嵌放三相定子繞組。二、定子2.定子線圈

三相繞組是用絕緣銅線或鋁線繞制成三相對(duì)稱的繞組按一定的規(guī)則連接嵌放在定子槽中。小型異步電動(dòng)機(jī)定子繞組一般采用高強(qiáng)度漆包圓銅線繞制，大中型異步電動(dòng)機(jī)則用漆包扁銅線或玻璃絲包扁銅線繞制。三相定子繞組之間及繞組與定子鐵心之間均墊有絕緣材料。常用的薄膜類絕緣材料有聚酯薄膜青殼紙、聚酯薄膜、聚酯薄膜玻璃漆布箔及聚四氟乙烯薄膜。

(1)對(duì)地絕緣對(duì)地絕緣是定子繞組整體與定子鐵心之間的絕緣。(2)相間絕緣相間絕緣是各相定子繞組之間的絕緣。(3)匝間絕緣匝間絕緣是每相定子繞組各線匝之間的絕緣。定子三相繞組的結(jié)構(gòu)完全對(duì)稱，一般有6個(gè)出線端U1、U2、V1、V2、W1、W2置于機(jī)座外部的接線盒內(nèi)，根據(jù)需要接成星形(Y)或三角形(△),如圖2-14所示。也可將6個(gè)出線端接入控制電路中實(shí)行星形與三角形的換接。一、定子2.定子線圈3.機(jī)座機(jī)座的作用是固定定子繞組和定子鐵心，并通過兩側(cè)的端蓋和軸承來支撐電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子，同時(shí)構(gòu)成電動(dòng)機(jī)的電磁通路并發(fā)散電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中產(chǎn)生的熱量。機(jī)座通常為鑄鐵件，大型異步電動(dòng)機(jī)機(jī)座一般用鋼板焊成，而某些微型電動(dòng)機(jī)的基座則采用鑄鋁件以減輕電動(dòng)機(jī)的重量。封閉式電動(dòng)機(jī)的基座外面有散熱筋以增加散熱面積，防護(hù)式電動(dòng)機(jī)的機(jī)座兩端端蓋開有通風(fēng)孔，使電動(dòng)機(jī)內(nèi)外的空氣可以直接對(duì)流，以利于散熱。4.端蓋端蓋對(duì)內(nèi)部起保護(hù)作用，并借助滾動(dòng)軸承將電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子和機(jī)座聯(lián)成一個(gè)整體。端蓋一般為鑄鋼件，微型電動(dòng)機(jī)則為鑄鋁件。一、定子二、

轉(zhuǎn)子1.轉(zhuǎn)子鐵心作為電動(dòng)機(jī)磁路的一部分，并放置轉(zhuǎn)子繞組。轉(zhuǎn)子鐵心一般用0.5mm厚的硅鋼片疊壓而成，硅鋼片外圓沖有均勻分布的孔，用來安置轉(zhuǎn)子繞組。一般小型異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子鐵心直接壓裝在轉(zhuǎn)軸上，而大中型異步電動(dòng)的轉(zhuǎn)子鐵心則借助于轉(zhuǎn)子支架壓在轉(zhuǎn)軸上。為了改善電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)和運(yùn)行性能，減少諧波，籠型異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子鐵心一般都采用斜槽結(jié)構(gòu)。

2.轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)子繞組用來切割定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流，并在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用下受力而使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，按繞組不同，異步電動(dòng)機(jī)分為籠型轉(zhuǎn)子和繞線式轉(zhuǎn)子兩類。二、轉(zhuǎn)子（1）籠型轉(zhuǎn)子。根據(jù)導(dǎo)體材料不同，籠型轉(zhuǎn)子分為銅條轉(zhuǎn)子和鑄鋁轉(zhuǎn)子。銅條轉(zhuǎn)子即在轉(zhuǎn)子鐵心槽內(nèi)放置沒有絕緣的銅條，銅條的兩端用短路環(huán)焊接起來，形成一個(gè)籠型的形狀;中小型異步電動(dòng)機(jī)的籠型轉(zhuǎn)子，一般為鑄鋁式轉(zhuǎn)子，采用離心鑄鋁法，將熔化了的鋁澆鑄在轉(zhuǎn)子鐵心槽內(nèi)成為一個(gè)完整體，兩端的短路環(huán)和冷卻風(fēng)扇葉子也一并鑄成.二、

轉(zhuǎn)子（2）繞線轉(zhuǎn)子。繞線型轉(zhuǎn)子繞組和定子繞組一樣，也是一個(gè)用絕緣導(dǎo)線繞成的三相對(duì)稱繞組，被嵌放在轉(zhuǎn)子鐵心槽中，接成星形。繞組的三個(gè)出線端分別接到轉(zhuǎn)軸端部的三個(gè)彼此絕緣的銅制滑環(huán)上。通過滑環(huán)與支持在端蓋上的電刷構(gòu)成滑動(dòng)接觸，轉(zhuǎn)子繞組的三個(gè)出線端引到機(jī)座上的接線盒內(nèi)，以便與外部變阻器連接，故繞線式轉(zhuǎn)子又稱滑環(huán)式轉(zhuǎn)子.三、氣隙異步電機(jī)的氣隙比同容量直流電機(jī)的氣隙小得多，在中、小型異步電動(dòng)機(jī)中，一般為0.2~2.5mm。氣隙大小對(duì)電機(jī)性能影響很大，氣隙愈大則為建立磁場(chǎng)所需勵(lì)磁電流就大，從而降低電機(jī)的功率因數(shù)。如果把異步電機(jī)看成變壓器，顯然，氣隙愈小則定子和轉(zhuǎn)子之間的相互感應(yīng)(即耦合)作用就愈好。因此應(yīng)盡量讓氣隙小些，但也不能太小，否則會(huì)使加工和裝配困難，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)定轉(zhuǎn)子之間易發(fā)生掃膛。四、電動(dòng)機(jī)銘牌1型號(hào)中心高度越大，電動(dòng)機(jī)容量越大，因此三相異步電動(dòng)機(jī)按容量分類與中心高度有關(guān)。中心高度在80～315mm為小型，中心高度在315～630mm為中型，中心高度在630mm以上為大型。在同樣的中心高度下，機(jī)座長(zhǎng)則鐵心長(zhǎng)，相應(yīng)的電動(dòng)機(jī)容量較大。四\電動(dòng)機(jī)銘牌2.額定功率PN(5.5kW)表示電動(dòng)機(jī)在額定工作狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，允許輸出的機(jī)械功率(kW)。3.額定電流/(11.7A)表示電動(dòng)機(jī)在額定工作狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，定子電路輸入的線電流(A)。4.額定電壓UN(380V)

表示電動(dòng)機(jī)在額定工作狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，定子電路所加的線電壓(V)。三相異步電動(dòng)機(jī)的額定功率Pv與其他額定數(shù)據(jù)之間有如下關(guān)系式中，cosφ為額定功率因數(shù)，η為額定效率。四\電動(dòng)機(jī)銘牌5.額定轉(zhuǎn)速nN(950r／min)

表示電動(dòng)機(jī)在額定工作狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)速。6.接法(220D/380Y)

表示電動(dòng)機(jī)定子三相繞組與交流電源的連接方法，220D/380Y表示電源為220V時(shí)采用D接法，電源380V時(shí)采用Y接法。對(duì)Y2系列電動(dòng)機(jī)而言，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定凡3kW及以下者均采用星形聯(lián)結(jié)；4kW及以上者均采用三角形聯(lián)結(jié)。四\電動(dòng)機(jī)銘牌7.絕緣等級(jí)表示電動(dòng)機(jī)各繞組及其他絕緣部件所用絕緣材料的等級(jí)。絕緣材料按耐熱性能可分為7個(gè)等級(jí)，見表2-1。目前國(guó)產(chǎn)電動(dòng)機(jī)使用的絕緣材料耐熱等級(jí)為B、F、H、C四個(gè)等級(jí)。四、電動(dòng)機(jī)銘牌指電動(dòng)機(jī)按銘牌值工作時(shí)，可以持續(xù)運(yùn)行的時(shí)間和順序。電動(dòng)機(jī)定額分連續(xù)定額、短時(shí)定額和斷續(xù)定額三種。分別用Sl、S2、S3表示。

①連續(xù)定額(S1)：可連續(xù)運(yùn)行

②短時(shí)定額(S2)：表示電動(dòng)機(jī)按銘牌值工作時(shí)只能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)短時(shí)運(yùn)行。我國(guó)規(guī)定的短時(shí)運(yùn)行時(shí)間為10、30、60及90min(分鐘)4種。

③斷續(xù)定額(S3)：表示電動(dòng)機(jī)按銘牌值工作時(shí)，運(yùn)行一段時(shí)間就要停止一段時(shí)間，周而復(fù)始地按一定周期重復(fù)運(yùn)行。每一周期為10min，我國(guó)規(guī)定的負(fù)載持續(xù)率為15％、25％、40％及60％等4種(如標(biāo)明40％則表示電動(dòng)機(jī)工作8.定額工作制四、電動(dòng)機(jī)銘牌謝謝！第三節(jié)：三相變頻調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)第二章

三相異步電動(dòng)機(jī)

目錄通用型三相變頻調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)01牽引用三相變頻調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)02目錄Content三相變頻調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)三相變頻調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)是利用改變加在電動(dòng)機(jī)定子繞組上交流電源的頻率和電壓值來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的異步電動(dòng)機(jī)。三相變頻調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)原理與直接由電網(wǎng)電壓供電的三相異步電動(dòng)機(jī)相仿。三相變頻調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)按用途可分為兩大類：一類是通用型，主要用于機(jī)械、加工、化工、輕工等設(shè)備中，以及用作流體機(jī)械風(fēng)機(jī)、水泵、壓縮機(jī)的拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)，如YVP系列及YTSP系列；另一類是主要用于電力機(jī)車、內(nèi)燃機(jī)車、高速鐵路、城市地鐵、城際鐵路的牽引電動(dòng)機(jī)，稱牽引用三相變頻調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)。一、通用型三相變頻調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)通用型三相變頻調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)外形如圖2-20所示。與一般三相異步電動(dòng)機(jī)相比，其能滿足高速運(yùn)轉(zhuǎn)的需要及抵抗高頻電流的沖擊，非正弦電源對(duì)電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、振動(dòng)、冷卻放的影響等。通常要考慮以下內(nèi)容：絕緣等級(jí)最少為F級(jí)，一般用200級(jí)，并注意加強(qiáng)對(duì)地絕緣和線匝間絕緣防護(hù)和耐電壓的沖擊能力。2,減小、降低電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中受到的沖擊、振動(dòng)。冷卻方式一般采用強(qiáng)迫通風(fēng)冷卻。改善電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中對(duì)非正弦波的適應(yīng)能力，通常采取：盡可能減小定子和轉(zhuǎn)子的電阻，以降低對(duì)基波的銅損耗，來彌補(bǔ)高次諧波增加的銅損耗。為抑制高次諧波電流，適當(dāng)增加電動(dòng)機(jī)磁路的電阻，定子和轉(zhuǎn)子磁路鐵芯用半閉口或閉口槽，可以減小漏磁通。電動(dòng)機(jī)主磁路一般為不飽和狀態(tài)。二、牽引用三相變頻調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)牽引用三相變頻調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)是指用于電力機(jī)車、內(nèi)燃機(jī)車、高速動(dòng)車組、城市及城際軌道交通上的牽引電動(dòng)機(jī)，它是驅(qū)動(dòng)列車車輛動(dòng)輪對(duì)的主電機(jī)，在啟動(dòng)、牽引及制動(dòng)等各種工作狀態(tài)下，都是通過電氣傳動(dòng)控制改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，來實(shí)現(xiàn)改變列車或車輛的運(yùn)行速度、牽引或制動(dòng)。因此牽引電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的復(fù)雜性、可靠性及運(yùn)行性能直接關(guān)系到整列車的運(yùn)行安全及可靠性。以前由于直流電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、調(diào)速性能較好，我國(guó)及世界各國(guó)均用直流牽引電動(dòng)機(jī)作為牽引動(dòng)力，但自20世紀(jì)80年代起，由于電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展，已陸續(xù)全部改用三相交流傳動(dòng)系統(tǒng)和三相變頻調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)控制，因此三相變頻調(diào)速正在整個(gè)電力牽引系統(tǒng)(包含部分城市電車、電動(dòng)汽車)占有絕對(duì)的領(lǐng)導(dǎo)地位。二、牽引用三相變頻調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)1.牽引用三相變頻調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)的工作特點(diǎn)由于電動(dòng)機(jī)懸掛在動(dòng)力車的轉(zhuǎn)向架及車軸上，因此安裝尺寸受到嚴(yán)格的限制，從而導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)本身的結(jié)構(gòu)及尺寸受到嚴(yán)格的限制。車輛運(yùn)行時(shí)，線路對(duì)車輛的一切動(dòng)力影響都會(huì)傳遞給牽引電動(dòng)機(jī)，使電動(dòng)機(jī)承受較大的沖擊和振動(dòng)，容易使電動(dòng)機(jī)工作情況惡化及零部件損壞。牽引電動(dòng)機(jī)使用環(huán)境惡劣，由于它懸掛在車體下，很容易受潮、受污、受風(fēng)雪雨水、南北方溫差等的影響。機(jī)車、車輛一般都重載啟動(dòng)，而且需要有較高的速度、良好的調(diào)速性能、頻繁的啟動(dòng)及制動(dòng)性能。2.牽引用三相變頻調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)用于和諧系列電力機(jī)車(HXD3型)上的YJ85A型牽引電動(dòng)機(jī)，其外形如圖2-21所示。用于地鐵電動(dòng)車輛上的變頻調(diào)速異步牽引電動(dòng)機(jī)，其外形如圖2-22所示。二、牽引用三相變頻調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)由于牽引用三相變頻調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)須要滿足上述的特殊工作條件，因此它有別于一般用途的變頻調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)，具有以下主要的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)。定子改善定子散熱條件，定子設(shè)計(jì)成無機(jī)座化的鐵芯結(jié)構(gòu)，如圖2-21及圖2-22所示，即子鐵芯外周直接露在外部空氣中，電動(dòng)機(jī)兩側(cè)端蓋直接固定在定子鐵芯兩端，這樣的結(jié)構(gòu)大改善了定子鐵芯的溫升。為有利于電動(dòng)機(jī)的散熱，采用通風(fēng)機(jī)進(jìn)行強(qiáng)迫外通風(fēng)，冷卻風(fēng)從動(dòng)端進(jìn)入，通過電動(dòng)機(jī)定子鐵芯軸向通風(fēng)孔，轉(zhuǎn)子鐵芯軸向通風(fēng)孔，定、轉(zhuǎn)子之間的空氣隙，傳動(dòng)端排出。定子鐵芯沖片采用0.5mm的高導(dǎo)磁、低損耗冷軋硅鋼片，工藝上要求定子鐵芯與軸鐵芯內(nèi)外圓同時(shí)落料，以保證空氣隙的均勻度，定子鐵芯應(yīng)牢固地固定在鋼制機(jī)架內(nèi)。定子槽型一般采用開口槽，這樣可以在槽內(nèi)嵌放成型的定子繞組，以獲得良好的絕緣性能定子繞組由矩形斷面的銅導(dǎo)線纏繞，定子繞組的絕緣等級(jí)為200級(jí)。繞組應(yīng)牢固地畫在鐵芯槽內(nèi)。線圈嵌裝好后進(jìn)行整體真空壓力浸漆，使線圈具有良好的電氣性能和機(jī)械強(qiáng)度。2.轉(zhuǎn)子

轉(zhuǎn)子鐵芯與定子鐵芯一起落料，外圓沖有半閉口槽，以嵌放轉(zhuǎn)子繞組。轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)壓在轉(zhuǎn)軸上，在轉(zhuǎn)子鐵芯槽與內(nèi)圓之間沖有兩排圓形的軸向通風(fēng)孔，以加強(qiáng)轉(zhuǎn)子鐵芯和轉(zhuǎn)子體的散熱，轉(zhuǎn)子鐵芯必須牢固地固定在轉(zhuǎn)軸上。轉(zhuǎn)子繞組為鼠籠式結(jié)構(gòu)，由專用的銅合金導(dǎo)條與純銅制成的短路環(huán)焊接而成，必須緊鐵芯上。整個(gè)轉(zhuǎn)子制作完成后，必須經(jīng)過動(dòng)平衡試驗(yàn)合格，避免高速旋轉(zhuǎn)時(shí)對(duì)整臺(tái)電動(dòng)機(jī)帶來振動(dòng)3.轉(zhuǎn)軸

電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸是電動(dòng)機(jī)中極為重要的組成部分之一，它將電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的扭矩通過輪對(duì)倒鋼軌，以產(chǎn)生牽引力，使機(jī)車運(yùn)行。轉(zhuǎn)軸一般用碳素鋼鍛制而成，并進(jìn)行精加工。謝謝！第四節(jié)：三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組簡(jiǎn)介第二章

三相異步電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組簡(jiǎn)介三相定子繞組是三相異步電動(dòng)機(jī)最主要的組成部分，是通入三相交流電，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵部件，也是電動(dòng)機(jī)中結(jié)構(gòu)最復(fù)雜、最容易損壞的部位。三相定子繞組由許多個(gè)嵌放在三相定子鐵心槽中的線圈按照一定的規(guī)律分布、排列和連接而成。其外形如圖2-13所示。三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組簡(jiǎn)介三相定子繞組組成的基本原則有：1.三相繞組的形狀、尺寸、匝數(shù)及在定子鐵心槽中的排放規(guī)律應(yīng)一致。假定某臺(tái)2極三相異步電動(dòng)機(jī)定子鐵心共有24槽，則每個(gè)磁極應(yīng)占有12槽，一個(gè)磁極下的每相定子繞組各占有4槽。2.因?yàn)橐粋€(gè)線圈的兩條線圈邊中流過的電流方向相反，它們將產(chǎn)生不同極性的磁極，由于一個(gè)磁極占有12個(gè)槽，因此一個(gè)線圈的一條線圈邊若放在第1槽內(nèi)，則另一條線圈邊應(yīng)放在1+12即第13槽內(nèi)，由于一相繞組由4個(gè)線圈組成，因此該相繞組應(yīng)分別放在第1、2、3、4和第13、14、15、16槽內(nèi)。如圖2-24(a)所示。二、牽引用三相變頻調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)1.牽引用三相變頻調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)的工作特點(diǎn)由于電動(dòng)機(jī)懸掛在動(dòng)力車的轉(zhuǎn)向架及車軸上，因此安裝尺寸受到嚴(yán)格的限制，從而導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)本身的結(jié)構(gòu)及尺寸受到嚴(yán)格的限制。車輛運(yùn)行時(shí)，線路對(duì)車輛的一切動(dòng)力影響都會(huì)傳遞給牽引電動(dòng)機(jī)，使電動(dòng)機(jī)承受較大的沖擊和振動(dòng)，容易使電動(dòng)機(jī)工作情況惡化及零部件損壞。牽引電動(dòng)機(jī)使用環(huán)境惡劣，由于它懸掛在車體下，很容易受潮、受污、受風(fēng)雪雨水、南北方溫差等的影響。機(jī)車、車輛一般都重載啟動(dòng)，而且需要有較高的速度、良好的調(diào)速性能、頻繁的啟動(dòng)及制動(dòng)性能。2.牽引用三相變頻調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)用于和諧系列電力機(jī)車(HXD3型)上的YJ85A型牽引電動(dòng)機(jī)，其外形如圖2-21所示。用于地鐵電動(dòng)車輛上的變頻調(diào)速異步牽引電動(dòng)機(jī)，其外形如圖2-22所示。三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組簡(jiǎn)介三相繞組在定子鐵心槽內(nèi)的分布應(yīng)彼此相差120°電角度，整個(gè)定子鐵心槽(24個(gè)椅占有的空間角度為360°,則每一個(gè)槽占有的空間角度為15°,相鄰兩相定子繞組隔開的槽數(shù)120°/15°,即為8個(gè)槽，因此另外一相繞組應(yīng)放在第9、10、11、12和第21、22、23、24槽內(nèi)最后一相定子繞組則放在第17、18、19、20和第5、6、7、8槽內(nèi)，如圖2-24(b)所示。三相子繞組在定子鐵心槽內(nèi)嵌放完成后的外形如圖2-3所示。每相定子繞組有2個(gè)引出端，三繞組共有6個(gè)引出端，可分別接到出線端子板上，如圖2-14所示。謝謝！第五節(jié)：三相異步電動(dòng)機(jī)的工作特性第二章

三相異步電動(dòng)機(jī)

目錄儀用互感器三相異步電機(jī)運(yùn)行特點(diǎn)01三相異步電機(jī)功率、效率和轉(zhuǎn)矩02三相異步電機(jī)機(jī)械特性03目錄Content儀用互感器三相異步電機(jī)運(yùn)行性能04儀用互感器三相異步電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行區(qū)05一、三相異步電機(jī)運(yùn)行特點(diǎn)1.三相異步電動(dòng)機(jī)與變壓器工作的異同

異步電動(dòng)機(jī)的工作原理與變壓器有許多相似之處，如異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組與轉(zhuǎn)子繞組相當(dāng)于變壓器的一次繞組與二次繞組。變壓器是利用電磁感應(yīng)把電能從一次繞組傳遞給二次繞組，異步電動(dòng)機(jī)定子繞組從電源吸取的能量也是靠電磁感應(yīng)傳遞給轉(zhuǎn)子，因此可以說變壓器是不動(dòng)的異步電動(dòng)機(jī)。變壓器異步電動(dòng)機(jī)的主要區(qū)別有：變壓器鐵心中的磁場(chǎng)是脈動(dòng)磁場(chǎng)，而異步電動(dòng)機(jī)氣隙中的磁場(chǎng)是i轉(zhuǎn)磁場(chǎng)；變壓器的主磁路只有接縫間隙，而異步電動(dòng)機(jī)定子與轉(zhuǎn)子間有空氣隙存在；變壓器次側(cè)是靜止的，輸出電功率，異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子是轉(zhuǎn)動(dòng)的，輸出機(jī)械功率。一、三相異步電機(jī)運(yùn)行特點(diǎn)2.三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)特點(diǎn)

三相異步電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)瞬間，定子繞組已接通電源，但轉(zhuǎn)子因慣性轉(zhuǎn)速從零開始增加，時(shí)轉(zhuǎn)子繞組中的感應(yīng)電流很大，電流的頻率也很大，轉(zhuǎn)子電流由定子電流感應(yīng)而來，因此定繞組電流很大，即起動(dòng)電流很大，另一方面由于轉(zhuǎn)子電流頻率大，使轉(zhuǎn)子電抗大，從而使轉(zhuǎn)子路(亦即定子電路)的功率因數(shù)很低，而電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩T=CTΦΙ?cosφ2,雖然I?很大，cosφ2很低，故T也并不大。因此，三相異步電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)時(shí)的特點(diǎn)是：起動(dòng)電流大，起動(dòng)功因數(shù)低，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩并不很大。二、三相異步電機(jī)功率、效率和轉(zhuǎn)矩P1=U1I1cosφ1×10-3

電機(jī)轉(zhuǎn)軸上帶動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的總機(jī)械功率PMEC為：

PMEC=Pem-PCu2電磁感應(yīng)作用傳遞到轉(zhuǎn)子上的功率，叫電磁功率，用戶Pem表示，Pem=P1?PCul?PFe

1.功率及效率轉(zhuǎn)軸上輸出的機(jī)械功率。P2=PMEC-Pmec-PadPmec為機(jī)械摩擦損耗Pad為風(fēng)的阻力及其他附加損耗1.功率及效率二、三相異步電機(jī)功率、效率和轉(zhuǎn)矩異步電動(dòng)機(jī)的功率流程圖

1.功率及效率二、三相異步電機(jī)功率、效率和轉(zhuǎn)矩一般把機(jī)械損耗和附加損耗統(tǒng)稱為電動(dòng)機(jī)的空載損耗，用P0表示，于是P2=PMEC?P0

異步電動(dòng)機(jī)的總的功率平衡方程式為：P2=P1?PCul?PFe-PCu2-Pmec-Pad=P1?ΣP

ΣP=PCu1+PFe+PCu2+Pmec+Pad為異步電動(dòng)機(jī)的總損耗

1.功率及效率

η=二、三相異步電機(jī)功率、效率和轉(zhuǎn)矩1.功率及效率Y2-132S-4三相異步電動(dòng)機(jī)輸出功率P2=11kW，電壓U1=380V，電流I1=22.3A，電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)cosφ1=0.85，求輸入功率P1及效率η。解由三相異步電動(dòng)機(jī)功率公式可得二、三相異步電機(jī)功率、效率和轉(zhuǎn)矩二、三相異步電機(jī)功率、效率和轉(zhuǎn)矩因?yàn)镻=T·Ω

故=+Tem=

=

=

2.功率和轉(zhuǎn)矩的關(guān)系二、三相異步電機(jī)功率、效率和轉(zhuǎn)矩T2=P2/Ω=

2.功率和轉(zhuǎn)矩的關(guān)系化簡(jiǎn)可得到輸出轉(zhuǎn)矩和輸出功率的常用計(jì)算公式：二、三相異步電機(jī)功率、效率和轉(zhuǎn)矩有Y160M-4及Y180L-8型三相異步電動(dòng)機(jī)各一臺(tái)，額定功率都是P2=11kW，前者額定轉(zhuǎn)速1460r/min，后者額定轉(zhuǎn)速730r/min，分別求它們的額定輸出轉(zhuǎn)矩T2。輸出功率相同的異步電動(dòng)機(jī)如極數(shù)多，則轉(zhuǎn)速就低，輸出轉(zhuǎn)矩就大；極數(shù)少，轉(zhuǎn)速高，則輸出的轉(zhuǎn)矩就小三、三相異步電機(jī)機(jī)械特性由于異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩是由載流導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受電磁力的作用而產(chǎn)生的，因此轉(zhuǎn)矩的大小與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁通由φm、轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中的電流I2及轉(zhuǎn)子功率因數(shù)有關(guān)，即Tem=CMφmI2cosφ2CM為電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩常數(shù)

通過一定的數(shù)學(xué)換算(證明略)變換成下式三、三相異步電機(jī)機(jī)械特性異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性曲線異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性曲線四、三相異步電機(jī)運(yùn)行性能1．啟動(dòng)點(diǎn)d即n=0(或s=1)，電動(dòng)機(jī)軸上產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩稱為啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst。(又稱堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩)，如啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst大于電動(dòng)機(jī)軸上所帶的機(jī)械負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL，則電動(dòng)機(jī)就能啟動(dòng)；反之，電動(dòng)機(jī)則無法啟動(dòng)。通過分析可得啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩啟動(dòng)時(shí)，f2很高，X20>>R2，上式可近似寫成

四、三相異步電機(jī)運(yùn)行性能2．理想空載點(diǎn)a即n=n1(或s=0)，此時(shí)轉(zhuǎn)子電流I2為零，故轉(zhuǎn)矩T=0。實(shí)際運(yùn)行時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不可能達(dá)到n1，因此稱此點(diǎn)為理想空載運(yùn)行點(diǎn)。3．額定運(yùn)行點(diǎn)b對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速稱為額定轉(zhuǎn)速nN，此時(shí)的轉(zhuǎn)差率稱為額定轉(zhuǎn)差率sN，而電動(dòng)機(jī)軸上產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩則稱為額定轉(zhuǎn)矩TN

4．臨界運(yùn)行點(diǎn)c此時(shí)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩最大，稱為最大轉(zhuǎn)矩Tm，該點(diǎn)轉(zhuǎn)速nc稱為臨界轉(zhuǎn)速。對(duì)應(yīng)于臨界轉(zhuǎn)速時(shí)的轉(zhuǎn)差率稱臨界轉(zhuǎn)差率sC

四、三相異步電機(jī)運(yùn)行性能四、三相異步電機(jī)運(yùn)行性能四、三相異步電機(jī)運(yùn)行性能例2-7有一臺(tái)籠型三相異步電動(dòng)機(jī)，額定功率PN=40kW，額定轉(zhuǎn)速nN=1450r/min，過載系數(shù)λm=2.2，求額定轉(zhuǎn)矩TN，最大轉(zhuǎn)矩Tm。四、三相異步電機(jī)運(yùn)行性能例2-8已知Y2-132S-4三相異步電動(dòng)機(jī)的額定功率PN=5.5kW，額定轉(zhuǎn)速nN=1440r/min，λst=Tst/TN=2.3。求（1）在額定電壓下啟動(dòng)時(shí)的啟動(dòng)

轉(zhuǎn)矩Tst；（2）若電動(dòng)機(jī)軸上所帶負(fù)載阻力矩TL為60N·m，問當(dāng)電網(wǎng)電壓降為額定電壓的80%時(shí)，該電動(dòng)機(jī)能否啟動(dòng)？

解（1）

Tst=λst×TN=2.3×36.48=83.9N·m（2）=0.64Tst=0.64×83.9=53.7N·m由于<TL，故電動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)五、三相異步電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行區(qū)電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中拖動(dòng)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL必須小于電動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩Tm,電動(dòng)機(jī)才有可能穩(wěn)定運(yùn)行，否則電動(dòng)機(jī)將因拖不動(dòng)負(fù)載而被迫停轉(zhuǎn)。

通常異步電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行在圖2-27所示機(jī)械特性曲線的abc段上。從這段曲線可以看出，當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩有較大的變化時(shí)，異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速變化并不大，因此異步電動(dòng)機(jī)具有硬的機(jī)械特性。這個(gè)轉(zhuǎn)速范圍(n?～nc),稱為異步電動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行區(qū)。對(duì)于穩(wěn)定運(yùn)行區(qū)可作這樣的理解，設(shè)電動(dòng)機(jī)在額定轉(zhuǎn)矩TN下運(yùn)行，則對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速為nN?，F(xiàn)假設(shè)負(fù)載轉(zhuǎn)矩突然增大，則電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩將小于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，電動(dòng)機(jī)即減速，隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的下降，電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩即增加，當(dāng)增加到與負(fù)載轉(zhuǎn)矩相等時(shí)，電動(dòng)機(jī)即在該轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運(yùn)行。用同樣的道理可分析當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩減小時(shí)，電動(dòng)機(jī)將在稍高的轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運(yùn)行。這也就是為什么電動(dòng)機(jī)的空載轉(zhuǎn)速稍高于額定轉(zhuǎn)速的原因。謝謝！第六節(jié)：三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)第二章

三相異步電動(dòng)機(jī)

目錄目錄Content儀用互感器三相籠型異步電機(jī)直接啟動(dòng)01三相籠型異步電機(jī)降壓?jiǎn)?dòng)02繞線轉(zhuǎn)子異步電機(jī)啟動(dòng)03概述

起動(dòng)性能分析

起動(dòng)問題：起動(dòng)電流大，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩小。

一般中小型籠型電機(jī)起動(dòng)電流為額定電流的5~7倍;電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的(1.0~2.2)倍。大電流使電網(wǎng)電壓降低，影響鄰近負(fù)載的工作頻繁起動(dòng)時(shí)造成熱量積累，使電機(jī)過熱后果：原因：起動(dòng)：

n=0，s=1,接通電源。起動(dòng)時(shí)，n=0，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割磁力線速度很大，轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢(shì)轉(zhuǎn)子電流定子電流概述

起動(dòng)是指電動(dòng)機(jī)接通電源后轉(zhuǎn)速從零開始逐漸加速到正常運(yùn)轉(zhuǎn)的過程。由電動(dòng)機(jī)所拖動(dòng)的各種生產(chǎn)、運(yùn)輸機(jī)械及電氣設(shè)備對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)所提出的要求主要有：(1)電動(dòng)機(jī)應(yīng)有足夠大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。(2)在保證足夠的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩前提下，電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流應(yīng)盡量小。(3)起動(dòng)所需的控制設(shè)備應(yīng)盡量簡(jiǎn)單、力求價(jià)格低廉、操作及維護(hù)方便。(4)起動(dòng)過程中的能量損耗應(yīng)盡量小。一、三相籠型異步電機(jī)直接啟動(dòng)

起動(dòng)即是將電動(dòng)機(jī)三相定子繞組直接接到額定電壓的電網(wǎng)上來起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，因此又稱全壓起動(dòng)。一臺(tái)異步電動(dòng)機(jī)能否采用直接起動(dòng)應(yīng)視電網(wǎng)的容量(變壓器的容量)、電網(wǎng)允許干擾的程度及電動(dòng)機(jī)的類型、起動(dòng)次數(shù)等許多因素決定，究竟多大容量的電動(dòng)機(jī)能夠直接起動(dòng)呢?通常認(rèn)為容量在11kW以下的三相異步電動(dòng)機(jī)一般均可采用直接起動(dòng)，或電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)在