三相異步電動(dòng)機(jī)-課件

單元三三相異步電動(dòng)機(jī)交流電機(jī)是用于實(shí)現(xiàn)機(jī)械能和交流電能相互轉(zhuǎn)換的機(jī)械。由于交流電力系統(tǒng)的巨大發(fā)展，交流電機(jī)已成為最常用的電機(jī)。交流電機(jī)與直流電機(jī)相比，由于沒有換向器（見直流電機(jī)的換向），因此結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，比較牢固，容易做成高轉(zhuǎn)速、高電壓、大電流、大容量的電機(jī)。交流電機(jī)功率的覆蓋范圍很大，從幾瓦到幾十萬千瓦、甚至上百萬千瓦。1ppt課件單元三三相異步電動(dòng)機(jī)交流電機(jī)是用于實(shí)現(xiàn)機(jī)械能和交1學(xué)習(xí)情景一三相異步電動(dòng)機(jī)的基本知識(shí)三相異步電動(dòng)機(jī)分成兩個(gè)基本部分：定子(固定部分)和轉(zhuǎn)子（旋轉(zhuǎn)部分）。在定子與轉(zhuǎn)子之間有一定的氣隙。一、三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)

2ppt課件學(xué)習(xí)情景一三相異步電動(dòng)機(jī)的基本知識(shí)三相異步電動(dòng)機(jī)2精品資料精品資料3你怎么稱呼老師？如果老師最后沒有總結(jié)一節(jié)課的重點(diǎn)的難點(diǎn)，你是否會(huì)認(rèn)為老師的教學(xué)方法需要改進(jìn)？你所經(jīng)歷的課堂，是講座式還是討論式？教師的教鞭“不怕太陽曬，也不怕那風(fēng)雨狂，只怕先生罵我笨，沒有學(xué)問無顏見爹娘……”“太陽當(dāng)空照，花兒對(duì)我笑，小鳥說早早早……”三相異步電動(dòng)機(jī)--ppt課件41）定子鐵心是電機(jī)磁路的一部分；用0.35~0.5mm硅鋼片疊成，以減少鐵心損耗；疊片內(nèi)圓沖有槽，以嵌放定子(電樞)繞組；定子鐵心壓裝在機(jī)座內(nèi)。1.定子部分——主要用來產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),它由定子鐵心、定子繞組、機(jī)殼等組成。5ppt課件1）定子鐵心是電機(jī)磁路的一部分；1.定子部分5ppt課件5定子繞組是電機(jī)的電路部分。定子繞組為按一定規(guī)律連接而成的三相對(duì)稱繞組，嵌放在定子鐵心槽內(nèi)。

定子繞組的作用是通過電流，建立磁場(chǎng)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，以實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換。定子繞組在槽內(nèi)的布置可以是單層的、雙層的。是定子部分的電路。

容量較大的異步電機(jī)多用雙層繞組，而小容量的電機(jī)常用單層繞組。2）定子繞組6ppt課件定子繞組是電機(jī)的電路部分。2）定子繞組6ppt6三相單層繞組

單層繞組的每個(gè)槽內(nèi)只放一個(gè)線圈邊，電機(jī)的線圈總數(shù)等于定子槽數(shù)的一半。單層繞組分為鏈?zhǔn)?、交叉式和同心式繞組。（1）單層鏈?zhǔn)嚼@組

單層鏈?zhǔn)嚼@組由形狀、幾何尺寸和節(jié)距相同的線圈連接而成，整個(gè)外形如長(zhǎng)鏈。

鏈?zhǔn)嚼@組的每個(gè)線圈節(jié)距相等并且制造方便；線圈端部連線較短并且省銅。主要用于q=2的4、6、8極小型三相異步電動(dòng)機(jī)。7ppt課件三相單層繞組單層繞組的每個(gè)槽內(nèi)只放一個(gè)線圈邊，電機(jī)的7（2）單層交叉式繞組

單層交叉式繞組由線圈數(shù)和節(jié)距不相同的兩種線圈組構(gòu)成，同一組線圈的形狀、幾何尺寸和節(jié)距均相同，各線圈組的端部互相交叉。

交叉式繞組由兩大一小線圈交叉布置。線圈端部連線較短，有利于節(jié)省材料，并且省銅。廣泛用于q>1的且為奇數(shù)的小型三相異步電動(dòng)機(jī)。8ppt課件（2）單層交叉式繞組單層交叉式繞組由線圈數(shù)和節(jié)距不相8（3）單層同心式繞組同心式繞組由幾個(gè)幾何尺寸和節(jié)距不等的線圈連成同心形狀的線圈組構(gòu)成。

同心式繞組端部連線較長(zhǎng)，適用于q=4、6、8等偶數(shù)的2極小型三相異步電動(dòng)機(jī)。9ppt課件（3）單層同心式繞組同心式繞組由幾個(gè)幾何尺寸和節(jié)距不9優(yōu)點(diǎn)不適宜于大中型電機(jī)元件少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，嵌線方便，槽內(nèi)無層間絕緣廣泛應(yīng)用于10kW以下的異步電動(dòng)機(jī)定子繞組單層繞組為整距繞組缺點(diǎn)電動(dòng)勢(shì)和磁動(dòng)勢(shì)波形較差鐵損和噪聲較大起動(dòng)性能較差三相單層繞組的優(yōu)缺點(diǎn)10ppt課件優(yōu)點(diǎn)不適宜于大中型電機(jī)元件少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，嵌線方便，槽內(nèi)無層間10三相雙層繞組

雙層繞組每個(gè)槽內(nèi)放上、下兩層線圈的有效邊，線圈的每一個(gè)有效邊放在某一槽的上層，另一個(gè)有效邊則放置在相隔為y的另一槽的下層。雙層繞組分雙層疊繞組（如圖2a=1）和雙層波繞組（略）。11ppt課件三相雙層繞組雙層繞組每個(gè)槽內(nèi)放上、下兩層線圈的有效邊11

雙層繞組的特點(diǎn)：1）線圈數(shù)等于槽數(shù)；2）線圈數(shù)組數(shù)等于極數(shù)，也等于最大并聯(lián)支路數(shù)；3）每相繞組的電動(dòng)勢(shì)等于每條支路的電動(dòng)勢(shì)。優(yōu)點(diǎn)可以選擇最有利的節(jié)距，使電動(dòng)勢(shì)和磁動(dòng)勢(shì)波形更接近正弦波所有線圈的形狀和尺寸相同，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化端部排列整齊機(jī)械強(qiáng)度高可組成較多的并聯(lián)支路缺點(diǎn)嵌線困難用銅量大12ppt課件雙層繞組的特點(diǎn)：1）線圈數(shù)等于槽數(shù)；2）線圈數(shù)組數(shù)等于極數(shù)12三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組的三個(gè)首端U1、V1、W1和三個(gè)末端U2、V2、W2，都從機(jī)座上的接線盒中引出。圖（a）為定子繞組的星形接法；圖（b）為定子繞組的三角形接法。13ppt課件三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組的三個(gè)首端U1、V1、W1133）機(jī)座

機(jī)座的作用是固定與支撐定子鐵心及端蓋。要求它有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和剛度。

中、小型電機(jī)一般采用鑄鐵機(jī)座，大容量電機(jī)采用鋼板焊接機(jī)座。

封閉式中、小型感應(yīng)電機(jī)的機(jī)座表面有散熱筋片，以增加散熱面積。

大型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)機(jī)座內(nèi)壁與定子鐵心之間隔開一定距離，作為冷卻空氣的通道。

端蓋的作用是安裝軸承來支撐轉(zhuǎn)子，使定轉(zhuǎn)子之間保證一定的同心度；還起保護(hù)定、轉(zhuǎn)子繞組的作用及作為通風(fēng)的風(fēng)路。

在大容量電機(jī)中，采用座式軸承直接固定在電機(jī)的底座上來支撐轉(zhuǎn)子的重量。14ppt課件3）機(jī)座機(jī)座的作用是固定與支撐定子鐵心及端蓋。要142、轉(zhuǎn)子部分1.轉(zhuǎn)子鐵心是電機(jī)磁路的一部分；用0.5mm硅鋼片疊成，以減少鐵心損耗；疊片外圓沖有槽，以嵌放轉(zhuǎn)子繞組。轉(zhuǎn)子鐵心固定在轉(zhuǎn)軸上。轉(zhuǎn)子主要用來產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力矩，拖動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組、轉(zhuǎn)軸構(gòu)成。15ppt課件2、轉(zhuǎn)子部分1.轉(zhuǎn)子鐵心是電機(jī)磁路的一部分；轉(zhuǎn)子主要用來產(chǎn)152.轉(zhuǎn)子繞組有兩種結(jié)構(gòu)型式鼠籠型轉(zhuǎn)子——鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)繞線型轉(zhuǎn)子——繞線型異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組的作用是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、流過電流并產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。16ppt課件2.轉(zhuǎn)子繞組有兩種結(jié)構(gòu)型式鼠籠型轉(zhuǎn)子——鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)繞16（1）籠型轉(zhuǎn)子

轉(zhuǎn)子每個(gè)槽中有一根導(dǎo)條，在鐵心兩端用短路環(huán)短接，形成一個(gè)多相對(duì)稱短路繞組（一個(gè)槽為一相）。如去掉轉(zhuǎn)子鐵心，整個(gè)繞組猶如一個(gè)“松鼠籠子”，由此得名。大型電動(dòng)機(jī)多用銅導(dǎo)條和銅端環(huán)組成；中、小型電動(dòng)機(jī)采用鑄鋁導(dǎo)條，連同端環(huán)、冷卻用的風(fēng)葉一次澆鑄成型。17ppt課件（1）籠型轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子每個(gè)槽中有一根導(dǎo)條，在鐵心兩端用17（2）繞線式轉(zhuǎn)子繞組

繞線式轉(zhuǎn)子繞組與定子繞組一樣，也是一個(gè)對(duì)稱的三相繞組。它接成Y形后，三根引出線分別接到軸上的三個(gè)滑環(huán)（即集電環(huán)），再經(jīng)電刷引出與外部電路接通，如圖所示。

每個(gè)滑環(huán)上都用彈簧壓著一個(gè)固定不動(dòng)的電刷，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滑環(huán)與電刷之間保持滑動(dòng)接觸。轉(zhuǎn)子繞組的三個(gè)首端通過電刷引到接線盒中，以便在轉(zhuǎn)子電路中串入附加電阻。18ppt課件（2）繞線式轉(zhuǎn)子繞組18ppt課件18鼠籠式電動(dòng)機(jī)與繞線式電動(dòng)機(jī)的的比較：鼠籠式：

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、工作可靠；不能人為改變電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性。繞線式：

結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格較貴、維護(hù)工作量大；轉(zhuǎn)子外加電阻可人為改變電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性。上一頁下一頁返

回上一節(jié)下一節(jié)19ppt課件鼠籠式電動(dòng)機(jī)與繞線式電動(dòng)機(jī)的的比較：鼠籠式：繞線式：上一頁下193、氣隙定子和轉(zhuǎn)子之間氣隙大小，對(duì)電動(dòng)機(jī)性能影響很大。變壓器主磁路全部是鐵心，磁阻很小，產(chǎn)生主磁通所需勵(lì)磁電流很?。?~10%）。異步電機(jī)主磁路由定、轉(zhuǎn)子鐵心和兩段氣隙構(gòu)成，氣隙雖然很小但磁阻卻很大，因此產(chǎn)生一定的主磁通所需要的勵(lì)磁電流較大，一般為額定電流的20~50%。勵(lì)磁電流是無功電流，勵(lì)磁電流較大是異步電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)較低的主要原因。為提高功率因數(shù)，必須減小勵(lì)磁電流，最有效的方法就是減小氣隙長(zhǎng)度。異步電動(dòng)機(jī)的定子與轉(zhuǎn)子之間的空氣間隙簡(jiǎn)稱為氣隙，異步電動(dòng)機(jī)的氣隙比同容量的直流電機(jī)的氣隙小得多，氣隙大小一般為0.2～1.5mm左右。20ppt課件3、氣隙定子和轉(zhuǎn)子之間氣隙大小，對(duì)電動(dòng)機(jī)性能影20異步機(jī)演示模型現(xiàn)象：線圈跟著磁鐵轉(zhuǎn),且旋轉(zhuǎn)方向一致；但線圈與磁鐵的轉(zhuǎn)速不一樣，。NS異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)原理：依據(jù)載流導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力。21ppt課件異步機(jī)演示模型現(xiàn)象：線圈跟著磁鐵轉(zhuǎn),且旋轉(zhuǎn)方向一致；但線圈與21磁鐵閉合線圈e方向用右手定則確定f方向用左手定則確定磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)原理22ppt課件磁鐵閉合e方向用f方向用磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)原理22ppt22磁極旋轉(zhuǎn)導(dǎo)線切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)導(dǎo)線長(zhǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度切割速度閉合導(dǎo)線產(chǎn)生電流i（左手定則）通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力（右手定則）異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)原理23ppt課件磁極旋轉(zhuǎn)導(dǎo)線切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)導(dǎo)線長(zhǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度切割速度231.線圈跟著磁鐵轉(zhuǎn)→兩者轉(zhuǎn)動(dòng)方向一致

結(jié)論：2.線圈比磁場(chǎng)轉(zhuǎn)得慢異步異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)原理24ppt課件1.線圈跟著磁鐵轉(zhuǎn)→兩者轉(zhuǎn)動(dòng)方向一致結(jié)論：2.線圈比磁24現(xiàn)象：線圈跟著磁鐵轉(zhuǎn),且旋轉(zhuǎn)方向一致；但線圈與磁鐵的轉(zhuǎn)速不一樣，

。異步如果線圈與磁鐵的轉(zhuǎn)速一樣，導(dǎo)線就沒有切割磁力線運(yùn)動(dòng)了！

沒有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e與感應(yīng)電流i

沒有力f的產(chǎn)生！什么時(shí)候（感應(yīng)）電流最大呢？n=0的時(shí)候，線圈切割磁力線的速度最大！異步電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)時(shí)（感應(yīng)）電流最大。NSeiff異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)原理25ppt課件現(xiàn)象：線圈跟著磁鐵轉(zhuǎn),且旋轉(zhuǎn)方向一致；但線圈與磁鐵的轉(zhuǎn)速不一25實(shí)際電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)（rotatingorrevolvingmagneticfield）是如何產(chǎn)生的呢？NSeiffNSeiff磁鐵反轉(zhuǎn)時(shí),線圈跟著磁鐵反轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)向決定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向。異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)原理26ppt課件實(shí)際電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)（rotatingorrevolvi26二、三相異步電動(dòng)機(jī)的基本工作原理

對(duì)稱三相定子繞組接入對(duì)稱三相電壓旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)(磁場(chǎng)能量)磁力線切割轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生

e和

i轉(zhuǎn)子繞組在磁場(chǎng)中受到電磁力的作用轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)起來機(jī)械負(fù)載旋轉(zhuǎn)起來三相交流電流輸出機(jī)械能量27ppt課件二、三相異步電動(dòng)機(jī)的基本工作原理對(duì)稱三相定子繞組旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)磁271、定子產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是指極性與大小不變，且沿著一定方向以一定速度旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)。定子三相對(duì)稱繞組通入三相對(duì)稱電流會(huì)產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)。定子磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速稱為同步轉(zhuǎn)速，大小為：同步轉(zhuǎn)速與極對(duì)數(shù)之間對(duì)應(yīng)關(guān)系(f1=50HZ)極對(duì)數(shù)

p123456同步轉(zhuǎn)速

n1（r/min）300015001000750600500f1—電網(wǎng)頻率；P—磁極對(duì)數(shù)定子磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)向由三相電流相序決定：由超前相往滯后相旋轉(zhuǎn)，即

沿著U1→Ｖ1→Ｗ1方向旋轉(zhuǎn)。圖示瞬間，磁場(chǎng)向下。28ppt課件1、定子產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是指極性與大小不變，且沿28iU=ImsintiV=Imsin(t-120

)iW=Imsin(t+120

)iUiViW相序U-V-W-U對(duì)稱三相電流流入對(duì)稱三相繞組。

ti0設(shè)：電流的流入端用表示電流的流出端用表示iUiViWU1V1W1U2V2W2U1W2V1U2W1V2旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生29ppt課件iU=ImsintiV=Imsin(t-120)29U1U2V2W1V1W2U1U2V2W1V1W2U1U2V2W1V1W2

三相電流合成磁

場(chǎng)

的分布情況合成磁場(chǎng)方向向下合成磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)60°合成磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)90°600

to30ppt課件U1U2V2W1V1W2U1U2V2W1V1W2U1U2V230

空間相差120o角的三相繞組，通入對(duì)稱三相電流時(shí)，產(chǎn)生的是一對(duì)磁極的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),當(dāng)電流經(jīng)過一個(gè)周期變化時(shí)，磁場(chǎng)也沿著順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)了一周(在空間旋轉(zhuǎn)的角度為360o)。綜上分析可以得出：31ppt課件空間相差120o角的三相繞組，通入對(duì)稱三相電流時(shí)，31▲極對(duì)數(shù)（p）的概念：（2）旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速

n1

—同步轉(zhuǎn)速（r/min)

以Y型接法為例，當(dāng)每相繞組只有一個(gè)線圈時(shí)，按右下圖放入定子槽內(nèi)，合成的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)只有一對(duì)磁極，則極對(duì)數(shù)為1。即

p=1U1U2V1V2W2W1U1U2V1V2W1W2iWiUiV32ppt課件▲極對(duì)數(shù)（p）的概念：（2）旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速n32

以Y型接法為例，將每相繞組都改用兩個(gè)線圈串聯(lián)組成。

按下圖放入定子槽內(nèi)。形成的磁場(chǎng)則是兩對(duì)磁極。即

p=2

U1U2U3U4V1V4V2V3W4W1W2W3iVW2V4U1V1W1U2V2W3U3U4V3W4iUiW

三相繞組

四極旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)33ppt課件以Y型接法為例，將每相繞組都改用兩個(gè)線圈串33電流變化一周→旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)一圈電流每秒鐘變化50周→旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)50圈→旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)3000圈電流每分鐘變化(50×60)周p=1

時(shí)：電流變化一周→旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)半圈電流每秒鐘變化50周→旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)25圈→旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)1500圈電流每分鐘變化(50×60)周p=2

時(shí)：34ppt課件電流變化一周→旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)一圈電流每秒鐘變化50周34三相異步電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速601pf1n=min）r/(f1=50Hz時(shí)，不同極對(duì)數(shù)時(shí)的同步轉(zhuǎn)速如下:p為任意值時(shí)：極對(duì)數(shù)

p123456同步轉(zhuǎn)速n1（r/min）30001500100075060050035ppt課件三相異步電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速601pf1n=min）r/(f135定子磁場(chǎng)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體逆時(shí)針切割定子磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中將感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，并在閉合的轉(zhuǎn)子繞組內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流，在圖示瞬間，轉(zhuǎn)子上半周導(dǎo)體中的電流流出紙面，下半周流入紙面。

2．轉(zhuǎn)子導(dǎo)體產(chǎn)生感應(yīng)電流載有電流的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體在定子磁場(chǎng)中將受到電磁力作用，并形成電磁轉(zhuǎn)矩，電磁轉(zhuǎn)矩的方向與定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向一致，在電磁轉(zhuǎn)矩作用下轉(zhuǎn)子將順著定子磁場(chǎng)方向旋轉(zhuǎn)起來。3．轉(zhuǎn)子導(dǎo)體受到電磁轉(zhuǎn)矩作用而使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)(1)定子三相對(duì)稱繞組通入三相對(duì)稱電流將產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)；(2)轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，并感應(yīng)電流；(3)載流轉(zhuǎn)子導(dǎo)體在定子磁場(chǎng)中受到電磁力及電磁轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。基本工作原理可歸納以下三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：36ppt課件定子磁場(chǎng)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體逆時(shí)針切割定子磁場(chǎng)，2．轉(zhuǎn)子36U1U2V2W1V1W2定子三相繞組通入三相交流電方向:順時(shí)針

切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體右手定則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

E20旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)感應(yīng)電流

I2旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)左手定則電磁力FF電磁轉(zhuǎn)矩TnF37ppt課件U1U2V2W1V1W2定子三相繞組通入三相交流電方向:順時(shí)37由于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速n1不同步，故稱為異步電動(dòng)機(jī)。因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電流是通過電磁感應(yīng)作用產(chǎn)生的，所以又稱為感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。n<n1時(shí)，轉(zhuǎn)子與定子磁場(chǎng)間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子才會(huì)受到電磁轉(zhuǎn)矩作用。n=n1時(shí)，轉(zhuǎn)子與定子磁場(chǎng)間無相對(duì)運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子不感應(yīng)電流不產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。由基本工作原理分析,可得出以下兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)：相序

定子磁場(chǎng)轉(zhuǎn)向

轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向決定決定(1)改變電源相序，可改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向

因此任意對(duì)調(diào)三相異步電動(dòng)機(jī)的兩根電源線，便可使電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。(2)異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速恒小于同步轉(zhuǎn)速38ppt課件由于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速n1不同步，故稱為異步電動(dòng)機(jī)。383、轉(zhuǎn)差率

旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步轉(zhuǎn)速和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速之差與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步轉(zhuǎn)速之比稱為轉(zhuǎn)差率。

由前面分析可知，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)的方向一致，但轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速

n不可能達(dá)到與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速相等，即異步電動(dòng)機(jī)如果:無轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)和轉(zhuǎn)子電流

轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)間沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，磁通不切

割轉(zhuǎn)子導(dǎo)條無轉(zhuǎn)矩因此，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速間必須要有差別。39ppt課件3、轉(zhuǎn)差率旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步轉(zhuǎn)速和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速之差與39異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中:轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速亦可由轉(zhuǎn)差率求得轉(zhuǎn)差率s轉(zhuǎn)差率s是異步電機(jī)的一個(gè)基本物理量，它能反映異步電機(jī)的各種運(yùn)行狀況。額定運(yùn)行:n略低于n1

，s=0.01～0.06空載運(yùn)行：n≈n1，s≈0即空載運(yùn)行時(shí)，可以近似認(rèn)為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速等于同步轉(zhuǎn)速。故轉(zhuǎn)差率的大小直接反映轉(zhuǎn)速的快慢或電動(dòng)機(jī)負(fù)載的大小。起動(dòng)瞬間：n=0，

s=1異步電動(dòng)機(jī)負(fù)載越大，轉(zhuǎn)速就越慢，其轉(zhuǎn)差率就越大；負(fù)載越小，轉(zhuǎn)速就越快，其轉(zhuǎn)差率就越小。40ppt課件異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中:轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速亦可由轉(zhuǎn)差率求得轉(zhuǎn)差率s轉(zhuǎn)差率s是40起動(dòng)時(shí)：n=0,△n=n0

→轉(zhuǎn)子電磁感應(yīng)最強(qiáng)→轉(zhuǎn)子電路電流的頻率：

f2=f1→n↑→△n↓→轉(zhuǎn)子電路電流的頻率

f2

↓（＜

f1）穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)：

△n=n0－n

很小▲轉(zhuǎn)子電路電流頻率的變化：

f2=ｓf1很?。ㄅc轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速有關(guān)）41ppt課件起動(dòng)時(shí)：n=0,△n=n0→轉(zhuǎn)子電磁感應(yīng)最強(qiáng)41

例：一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，其額定轉(zhuǎn)速n=975r/min，電源頻率

f1=50Hz。試求電動(dòng)機(jī)的極對(duì)數(shù)和額定負(fù)載下的轉(zhuǎn)差率。解：根據(jù)異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同步轉(zhuǎn)速的關(guān)系可知：n0=1000r/min,即p=3額定轉(zhuǎn)差率為42ppt課件例：一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，其額定轉(zhuǎn)速n=975r/m42解：例：某三相異步電動(dòng)機(jī)，定子電壓的頻率

f1＝50Hz,極對(duì)數(shù)

p＝1，轉(zhuǎn)差率

s＝0.015。求同步轉(zhuǎn)速

n0，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速

n和轉(zhuǎn)子電流頻率

f2。43ppt課件解：例：某三相異步電動(dòng)機(jī)，定子電壓的頻率f1＝50Hz,43三、三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌上標(biāo)有電動(dòng)機(jī)的型號(hào)、額定值和有關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)，這是正確使用電機(jī)的依據(jù)。1、型號(hào)44ppt課件三、三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌上標(biāo)44(5)額定頻率

fN=50Hz2、電動(dòng)機(jī)的額定值額定值是制造廠對(duì)電動(dòng)機(jī)在額定（滿載）工作條件下所規(guī)定的量值。(1)額定功率

PN（W、kW）

：額定運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)軸輸出的機(jī)械功率。

(2)額定電壓

UN

（V、kV）

：額定運(yùn)行時(shí)，加在定子繞組上的線電壓。

(3)額定電流

IN

（A、kA）：額定運(yùn)行時(shí)，定子繞組中的線電流。

(4)額定轉(zhuǎn)速

nN（r/min）

：額定運(yùn)行時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。電動(dòng)機(jī)的額定功率因數(shù)

電動(dòng)機(jī)的額定效率

額定值關(guān)系：

45ppt課件(5)額定頻率fN=50Hz2、電動(dòng)機(jī)的額定值45

三相異步電動(dòng)機(jī)型

號(hào)

Y132S－6功

率

3kW

頻

率

50Hz電

壓

380V

電

流

7.2A

聯(lián)

結(jié)

Y轉(zhuǎn)

速

960r/min

功率因數(shù)

0.76

絕緣等級(jí)

B1.型號(hào)

Y132S－6Y系列異步機(jī)機(jī)座中心高度機(jī)座長(zhǎng)度代號(hào)

2p=6→n0=1000r/min2.額定功率

PN

PN=3kW→軸上輸出機(jī)械功率的額定值3.額定電壓

UN

UN=380V→定子三相繞組應(yīng)施加的線電壓磁極數(shù)46ppt課件三相異步電動(dòng)機(jī)1.型號(hào)464.額定電流

IN

IN=7.2A

三相異步電動(dòng)機(jī)型

號(hào)

Y132S－6功

率

3kW

頻

率

50Hz電

壓

380V

電

流

7.2A

聯(lián)

結(jié)

Y轉(zhuǎn)

速

960r/min

功率因數(shù)

0.76

絕緣等級(jí)

B→定子三相繞組的額定線電流6.額定轉(zhuǎn)速nN電機(jī)在額定電壓、額定負(fù)載下運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。5.聯(lián)結(jié)方式通常三相異步電動(dòng)機(jī)3kW以下者，聯(lián)結(jié)成星形，4kW以上者，聯(lián)結(jié)成三角形。47ppt課件4.額定電流IN三相異47

三相異步電動(dòng)機(jī)型

號(hào)

Y132S－6功

率

3kW

頻

率

50Hz電

壓

380V

電

流

7.2A

聯(lián)

結(jié)

Y轉(zhuǎn)

速

960r/min

功率因數(shù)

0.76

絕緣等級(jí)

B8.絕緣等級(jí)指電機(jī)絕緣材料能夠承受的極限溫度等級(jí)，分為A、E、B、F、H五級(jí)，A級(jí)最低(105oC)，H級(jí)最高(180oC)。7.額定功率因數(shù)λN=cos

NP1N=√3

UNINcos

NPN=ηNP1N=√3

UNINcos

NηN48ppt課件三相異步電動(dòng)機(jī)8.絕緣等48三相異步電動(dòng)機(jī)主要系列簡(jiǎn)介Y系列：一般用途小型籠型轉(zhuǎn)子三相異步電動(dòng)機(jī)。額定電壓為380V，功率為5.5~132kW，3kW及以下為Y接，4kW及以上為△接。目前發(fā)展成Y2、Y3系列。YR系列：一般用途小型繞線轉(zhuǎn)子三相異步電動(dòng)機(jī)。定子為△接，轉(zhuǎn)子為Y接。YD系列：變極多速三相異步電動(dòng)機(jī)。49ppt課件三相異步電動(dòng)機(jī)主要系列簡(jiǎn)介Y系列：一般用途小型籠型轉(zhuǎn)子三相異49

三相異步電機(jī)主要用作電動(dòng)機(jī)，拖動(dòng)各種生產(chǎn)機(jī)械。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造、使用和維護(hù)方便，運(yùn)行可靠，成本低，效率高，得以廣泛應(yīng)用。但是，功率因數(shù)低、起動(dòng)和調(diào)速性能差。四、三相異步電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)與分類1、三相異步電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)2、三相異步電動(dòng)機(jī)的分類1）按三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式

可分為鼠籠式電動(dòng)機(jī)和繞線式電動(dòng)機(jī)。

2）按三相異步電動(dòng)機(jī)的防護(hù)型式

可分為開啟式（IP11）三相異步電動(dòng)機(jī)、防護(hù)式三相異步電動(dòng)機(jī)（IP22及IP23）、封閉式三相異步電動(dòng)機(jī)（IP44）、防爆式三相異步電動(dòng)機(jī)。50ppt課件三相異步電機(jī)主要用作電動(dòng)機(jī)，拖動(dòng)各種生產(chǎn)機(jī)械。503）按三相異步電動(dòng)機(jī)的通風(fēng)冷卻方式

可分為自冷式三相異步電動(dòng)機(jī)、自扇冷式三相異步電動(dòng)機(jī)、他扇冷式三相異步電動(dòng)機(jī)、管道通風(fēng)式三相異步電動(dòng)機(jī)。4）按三相異步電動(dòng)機(jī)的安裝結(jié)構(gòu)形式

可分為臥式三相異步電動(dòng)機(jī)、立式三相異步電動(dòng)機(jī)、帶底腳三相異步電動(dòng)機(jī)、帶凸緣三相異步電動(dòng)機(jī)。5）按三相異步電動(dòng)機(jī)的絕緣等級(jí)

可分為E級(jí)、B級(jí)、F級(jí)、H級(jí)三相異步電動(dòng)機(jī)。6）按工作定額

可分為連續(xù)三相異步電動(dòng)機(jī)、斷續(xù)三相異步電動(dòng)機(jī)、間歇三相異步電動(dòng)機(jī)。51ppt課件3）按三相異步電動(dòng)機(jī)的通風(fēng)冷卻方式51ppt課件51學(xué)習(xí)情景二三相異步電動(dòng)機(jī)的電磁關(guān)系

三相異步電動(dòng)機(jī)的電磁關(guān)系與變壓器類似。變壓器：

變化

eU1

E1=4.44fN1

E2=4.44fN2

E1、E2頻率相同，都等于電源頻率。異步電動(dòng)機(jī)每相電路i1u1e1e

1e2e

2i2+－++++－－－－f1f252ppt課件學(xué)習(xí)情景二三相異步電動(dòng)機(jī)的電磁關(guān)系三相異步電動(dòng)機(jī)521、定子電路1）旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁通

異步電動(dòng)機(jī)：旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割導(dǎo)體e，

U1

E1=4.44f1N1

每極磁通旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與定子導(dǎo)體間的相對(duì)速度為

n0，所以2）定子感應(yīng)電勢(shì)的頻率f1感應(yīng)電勢(shì)的頻率與磁場(chǎng)和導(dǎo)體間的相對(duì)速度有關(guān)f1=電源頻率

f53ppt課件1、定子電路1）旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁通異步電動(dòng)機(jī)：旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割導(dǎo)體532、轉(zhuǎn)子電路1）轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢(shì)頻率f2定子感應(yīng)電勢(shì)頻率

f1

轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢(shì)頻率

f2

轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢(shì)頻率

f2旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割定子導(dǎo)體和轉(zhuǎn)子導(dǎo)體的速度不同54ppt課件2、轉(zhuǎn)子電路1）轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢(shì)頻率f2定子感應(yīng)電勢(shì)頻率f542）轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E2E2=4.44f2N2

=4.44sf1N2

當(dāng)轉(zhuǎn)速

n=0(s=1)時(shí)，

f2最高，且

E2最大，有E20=4.44

f1N2

轉(zhuǎn)子靜止時(shí)的感應(yīng)電勢(shì)即E2=

sE20

轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的感應(yīng)電勢(shì)55ppt課件2）轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E2E2=4.44f2N2=553）轉(zhuǎn)子繞組的漏阻抗電抗與頻率正比于,轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)子漏電抗:二者關(guān)系:轉(zhuǎn)子繞組的漏阻抗:4）轉(zhuǎn)子繞組的電流轉(zhuǎn)子繞組為閉合繞組,轉(zhuǎn)子電流為轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)子漏電抗:當(dāng)轉(zhuǎn)速降低時(shí),轉(zhuǎn)差率增大,轉(zhuǎn)子電流也增大.56ppt課件3）轉(zhuǎn)子繞組的漏阻抗電抗與頻率正比于,轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)子漏電抗:565）轉(zhuǎn)子繞組的功率因數(shù)

轉(zhuǎn)子功率因數(shù)與轉(zhuǎn)差率有關(guān),當(dāng)轉(zhuǎn)差率增大時(shí),轉(zhuǎn)子功率因數(shù)則減小。6）轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)轉(zhuǎn)子繞組流過三相或多相對(duì)稱電流時(shí)產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì).1)幅值2)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)子電流相序與定子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)方向相同,轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)的方向與轉(zhuǎn)子電流相序一致.轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)相對(duì)定子的速度為

可見,無論轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速怎樣變化,定、轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)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(duì)靜止。57ppt課件5）轉(zhuǎn)子繞組的功率因數(shù)轉(zhuǎn)子功率因數(shù)與轉(zhuǎn)差率有關(guān),當(dāng)轉(zhuǎn)57學(xué)習(xí)情景三三相異步電動(dòng)機(jī)的等效電路與相量圖一、三相異步電動(dòng)機(jī)的等效折算

頻率折算就是用一個(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。1、頻率折算

在折算的過程中，電機(jī)的電磁效應(yīng)不變，因而有兩個(gè)條件：一個(gè)是保持轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)不變；二是轉(zhuǎn)子回路的功率不變。轉(zhuǎn)子回路電流58ppt課件學(xué)習(xí)情景三三相異步電動(dòng)機(jī)的等效電路與相量圖一、三相異步電58轉(zhuǎn)子不動(dòng)，轉(zhuǎn)子電阻為

的異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子電流，和轉(zhuǎn)子以轉(zhuǎn)差率s旋轉(zhuǎn)的，轉(zhuǎn)子電阻為R2的異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電流相等。推論：頻率折算的方法：給轉(zhuǎn)子繞組電阻中，計(jì)入一個(gè)附加電阻，即在轉(zhuǎn)子回路中串聯(lián)一個(gè)阻值大小為的電阻，即可以把原來旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子看成靜止的轉(zhuǎn)子，同時(shí)可以保持轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)F2不變。59ppt課件轉(zhuǎn)子不動(dòng)，轉(zhuǎn)子電阻為

59

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(dòng)機(jī)的”電阻負(fù)載”，其上的壓降可以看成是轉(zhuǎn)子回路的端電壓:頻率折算后的定、轉(zhuǎn)子電路60ppt課件實(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602、繞組折算電流折算：根據(jù)磁勢(shì)不變：用繞組（m1、N1、kw1）等效替代繞組（m2、N2、kw2

）代替的原則是：

磁勢(shì)平衡不變

功率平衡不變

61ppt課件2、繞組折算電流折算：根據(jù)磁勢(shì)不變：用繞組（m1、N1、kw61電勢(shì)、阻抗折算電勢(shì)折算：磁通應(yīng)不變。阻抗折算：功率不變。電抗和漏阻抗可同樣折算。繞組歸算后的定、轉(zhuǎn)子電路62ppt課件電勢(shì)、阻抗折算電勢(shì)折算：磁通應(yīng)不變。阻抗折算：功率不變。電抗62二、等效電路1、經(jīng)過頻率折算和繞組折算后的基本方程折算后轉(zhuǎn)子電路方程式：63ppt課件二、等效電路1、經(jīng)過頻率折算和繞組折算后的基本方程折算后轉(zhuǎn)子632、T型等效電路和簡(jiǎn)化等效電路由基本方程可以作出等效電路:T型等效電路64ppt課件2、T型等效電路和簡(jiǎn)化等效電路由基本方程可以作出等效電路:T64簡(jiǎn)化等效電路65ppt課件簡(jiǎn)化等效電路65ppt課件65從等效電路分析可知:3)三相異步電動(dòng)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來體現(xiàn)的66ppt課件從等效電路分析可知:3)三相異步電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)永遠(yuǎn)滯后；4663、相量圖

按照基本方程和等效電路可以作出異步電動(dòng)機(jī)的相量圖。67ppt課件3、相量圖按照基本方程和等效電路可以作出異步電動(dòng)67學(xué)習(xí)情景四三相異步電動(dòng)機(jī)的功率平衡、轉(zhuǎn)矩平衡和工作特性一、功率平衡功率變換和傳遞是電動(dòng)機(jī)的主要功用,結(jié)合等效電路分析異步電動(dòng)機(jī)功率流向。異步電動(dòng)機(jī)從電源獲取電功率，即輸入功率：此一功率首先通過定子繞組，產(chǎn)生定子銅耗：68ppt課件學(xué)習(xí)情景四三相異步電動(dòng)機(jī)的功率平衡、轉(zhuǎn)矩平衡和工作特性一68

電磁功率首先提供轉(zhuǎn)子銅耗:

剩余的電磁功率全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械功率:機(jī)械功率一部分克服機(jī)械損耗和附加損耗:其余功率為輸出的機(jī)械功率:

異步電動(dòng)機(jī)的功率平衡方程式：69ppt課件電磁功率首先提供轉(zhuǎn)子銅耗:剩余的電磁功率全部轉(zhuǎn)化為機(jī)69三相異步電動(dòng)機(jī)的功率流程圖P1PemP2pcu1pFepcu2pmPmec70ppt課件三相異步電動(dòng)機(jī)的功率流程圖P1PemP2pcu1pFepcu70在等效電路上表示功率和損耗：71ppt課件在等效電路上表示功率和損耗：71ppt課件71

可見，從氣隙傳遞到轉(zhuǎn)子的電磁功率分為兩部分，一小部分變?yōu)檗D(zhuǎn)子銅損耗，絕大部分轉(zhuǎn)變?yōu)榭倷C(jī)械功率。轉(zhuǎn)差率越大，轉(zhuǎn)子銅損耗就越多，電機(jī)效率越低。因此正常運(yùn)行時(shí)電機(jī)的轉(zhuǎn)差率均很小。幾個(gè)重要的關(guān)系72ppt課件可見，從氣隙傳遞到轉(zhuǎn)子的電磁功率分為兩部分，一72二、轉(zhuǎn)矩平衡即或

在式

的兩邊同時(shí)除以機(jī)械角速度

得

電磁轉(zhuǎn)矩從轉(zhuǎn)子方面看，它等于總機(jī)械功率除以轉(zhuǎn)子機(jī)械角速度；從定子方面看，它又等于電磁功率除以同步機(jī)械角速度。電磁轉(zhuǎn)矩73ppt課件二、轉(zhuǎn)矩平衡即或在式的兩邊同時(shí)除73三、三相異步電動(dòng)機(jī)的工作特性工作特性的曲線如圖所示：異步電動(dòng)機(jī)的工作特性是指在額定電壓及額定頻率下，電動(dòng)機(jī)的主要物理量（轉(zhuǎn)速、定子電流、電磁轉(zhuǎn)矩、功率因數(shù)及效率等）隨輸出功率變化的關(guān)系曲線。1、轉(zhuǎn)速特性74ppt課件三、三相異步電動(dòng)機(jī)的工作特性工作特性的曲線如圖所示：742、電磁轉(zhuǎn)矩特性T＝f（P2）異步電動(dòng)機(jī)的負(fù)載在額定范圍之內(nèi)時(shí)，轉(zhuǎn)速的變換范圍很小，從空載到滿載，轉(zhuǎn)速略有下降。異步電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩曲線為一條過原點(diǎn)且斜率為1/ω的直線。75ppt課件2、電磁轉(zhuǎn)矩特性T＝f（P2）異步電動(dòng)機(jī)的負(fù)載在額定范圍之753、定子電流特性空載時(shí)電流很小，隨著負(fù)載電流增大，電機(jī)的輸入電流增大。76ppt課件3、定子電流特性空載時(shí)電流很小，隨著負(fù)載電流增大，電機(jī)的輸入764、定子功率因數(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，則導(dǎo)致轉(zhuǎn)子漏電抗增大（漏電抗與頻率正比），從而引起功率因數(shù)下降。77ppt課件4、定子功率因數(shù)特性空載時(shí)，定子電流基本上用來產(chǎn)生主磁通，775、效率特性其中銅耗隨著負(fù)載的變化而變化（與負(fù)載電流的平方正比）；鐵耗和機(jī)械損耗近似不變；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(dòng)機(jī)額定效率載74-94%之間；最大效率發(fā)生在(0.7-1.0)倍額定效率處78ppt課件5、效率特性其中銅耗隨著負(fù)載的變化而變化（與負(fù)載電流78學(xué)習(xí)情景五三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性是指在電動(dòng)機(jī)定子電壓、頻率以及繞組參數(shù)一定的條件下，電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)差率的關(guān)系，即n=?(T)或s=?(T)。機(jī)械特性可用函數(shù)表示，也可用曲線表示，用函數(shù)表示時(shí)，有三種表達(dá)式：物理表達(dá)式、參數(shù)表達(dá)式和實(shí)用表達(dá)式。79ppt課件學(xué)習(xí)情景五三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性三相異步電動(dòng)機(jī)79一、異步電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性三種表達(dá)式1、物理表達(dá)式電磁轉(zhuǎn)矩為：80ppt課件一、異步電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性三種表達(dá)式1、物理表達(dá)式80ppt課件802、參數(shù)表達(dá)式異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩T與定子每相電壓U1平方成正比，若電源電壓波動(dòng)大，會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)矩造成很大影響。81ppt課件2、參數(shù)表達(dá)式異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩T與定子每相電壓U81①最大轉(zhuǎn)矩Tm最大轉(zhuǎn)矩Tm是T=?（s）的極值點(diǎn)，最大轉(zhuǎn)矩為：最大轉(zhuǎn)矩對(duì)應(yīng)的臨界轉(zhuǎn)差率為：兩式中“+”為電動(dòng)狀態(tài)（特性在第Ⅰ象限）；“-”為制動(dòng)狀態(tài)（特性在第Ⅱ象限）。82ppt課件①最大轉(zhuǎn)矩Tm最大轉(zhuǎn)矩Tm是T=?（s）的極值點(diǎn)，最大轉(zhuǎn)矩為82機(jī)械特性曲線在電壓、頻率及繞組參數(shù)一定的條件下，電磁轉(zhuǎn)矩T與轉(zhuǎn)差率s之間的關(guān)系可用曲線表示如圖所示。異步電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性83ppt課件機(jī)械特性曲線在電壓、頻率及繞組參數(shù)一定的條件下，電磁83最大轉(zhuǎn)矩近似表達(dá)式通常情況下，可忽略r1，則有：最大轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩的比值稱為過載倍數(shù)，其值大小反映電動(dòng)機(jī)過載能力，用λm表示，即：一般異步電動(dòng)機(jī)過載倍數(shù)λm=1.5～2.2。84ppt課件最大轉(zhuǎn)矩近似表達(dá)式通常情況下，84②起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst起動(dòng)瞬間n=0或s=1時(shí)，電動(dòng)機(jī)相當(dāng)于堵轉(zhuǎn)，這一時(shí)刻的電磁轉(zhuǎn)矩稱為起動(dòng)轉(zhuǎn)矩或堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，用Tst表示，則有：起動(dòng)轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩的比值稱為起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)或堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)，用kst表示，則有：一般普通異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)為0.8～1.2。85ppt課件②起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst起動(dòng)瞬間n=0或s=1時(shí)，電動(dòng)機(jī)相當(dāng)于堵轉(zhuǎn)，85（3）實(shí)用表達(dá)式實(shí)用表達(dá)式：認(rèn)為，一般異步電動(dòng)機(jī)的，在任何s值時(shí)都有：，而，可以忽略，簡(jiǎn)化得：86ppt課件（3）實(shí)用表達(dá)式實(shí)用表達(dá)式：86ppt課件86臨界轉(zhuǎn)差率：當(dāng)拖動(dòng)額定負(fù)載時(shí)，TL=TN臨界轉(zhuǎn)差率為：額定轉(zhuǎn)矩為：從產(chǎn)品目錄查出該異步電動(dòng)機(jī)的數(shù)據(jù)PN、nN、λm應(yīng)用實(shí)用公式就可方便得出機(jī)械特性表達(dá)式。87ppt課件臨界轉(zhuǎn)差率：87ppt課件87二、三相異步電動(dòng)機(jī)的固有機(jī)械特性異步電動(dòng)機(jī)的固有機(jī)械特性是指U1=U1N，?1=?1N，定子三相繞組按規(guī)定方式連接，定子和轉(zhuǎn)子電路中不外接任何元件時(shí)測(cè)得的機(jī)械特性n=?（T）或T=?（s）曲線。OTsOT188ppt課件二、三相異步電動(dòng)機(jī)的固有機(jī)械特性異步電動(dòng)機(jī)的固有機(jī)械88三相異步電動(dòng)機(jī)的固有機(jī)械特性1）起始點(diǎn)A；2）額定工作點(diǎn)B；3）同步轉(zhuǎn)速點(diǎn)H；4）最大轉(zhuǎn)矩點(diǎn)P和P′

P：電動(dòng)狀態(tài)最大轉(zhuǎn)矩P′：回饋制動(dòng)狀態(tài)最大轉(zhuǎn)矩89ppt課件三相異步電動(dòng)機(jī)的固有機(jī)械特性1）起始點(diǎn)A；89ppt課件89曲線acd曲線ac段是電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行區(qū)。當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩T負(fù)

時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n

電動(dòng)機(jī)T

電動(dòng)機(jī)T與當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩T負(fù)負(fù)相等時(shí)電動(dòng)機(jī)在新的穩(wěn)定狀態(tài)下運(yùn)行電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n較前低。工作點(diǎn)bnb'90ppt課件曲線acd曲線ac段是電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行區(qū)。當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩T負(fù)90曲線工作點(diǎn)bacd曲線ac段較平坦時(shí)稱硬機(jī)械特性。曲線ac段斜率較大時(shí)稱軟機(jī)械特性。如：車床車削時(shí)，吃刀量增大不希望電機(jī)的轉(zhuǎn)速有較大變化。如：電車在平路上速度較快，爬坡時(shí)希望速度自動(dòng)減慢。91ppt課件曲線工作點(diǎn)bacd曲線ac段較平坦時(shí)稱硬機(jī)械特性。曲線a91n1TnTmTst機(jī)械特性曲線TL啟動(dòng)：Tst>TL(負(fù)載轉(zhuǎn)矩)，電機(jī)啟動(dòng)轉(zhuǎn)速n

，轉(zhuǎn)矩Tcc點(diǎn)：轉(zhuǎn)矩達(dá)最大Tm

，轉(zhuǎn)速n繼續(xù)

，T，沿cb走bb點(diǎn)：T=TL，轉(zhuǎn)速n不再上升，穩(wěn)定運(yùn)行

若TL

，暫時(shí)T<TL,nsI2Tn電動(dòng)機(jī)的自適應(yīng)負(fù)載能力電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩可以隨負(fù)載的變化而自動(dòng)調(diào)整，這種能力稱為自適應(yīng)負(fù)載能力。常用特性段s=0s=192ppt課件n1TnTmTst機(jī)械特性曲線TL啟動(dòng)：Tst>TL(負(fù)載92三、三相異步電動(dòng)機(jī)的人為機(jī)械特性異步電動(dòng)機(jī)的人為機(jī)械特性是指人為改變電動(dòng)機(jī)的電氣參數(shù)而得到的機(jī)械特性。由參數(shù)表達(dá)式可知，改變定子電壓U1、定子頻率f1、極對(duì)數(shù)p、定子回路電阻r1和電抗x1、轉(zhuǎn)子回路電阻r2ˊ和電抗x2ˊ，都可得到不同的人為機(jī)械特性。93ppt課件三、三相異步電動(dòng)機(jī)的人為機(jī)械特性異步電動(dòng)機(jī)的人為機(jī)械931、降低電源電壓轉(zhuǎn)矩與電壓的平方成正比。臨界轉(zhuǎn)差率與電源電壓無關(guān)。機(jī)械特性如圖所示。三相異步電動(dòng)機(jī)降低定子相電壓時(shí)的人為機(jī)械特性94ppt課件1、降低電源電壓三相異步電動(dòng)機(jī)降低定子相電壓時(shí)的人為機(jī)械特性94三相異步電動(dòng)機(jī)降低定子相電壓時(shí)的人為機(jī)械特性

降低電網(wǎng)電壓對(duì)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的影響：降低后電動(dòng)機(jī)電流將大于額定值，電動(dòng)機(jī)如長(zhǎng)時(shí)連續(xù)運(yùn)行，最終溫升將超過允許值，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)壽命縮短，甚至燒壞。

由降低電網(wǎng)電壓前后的機(jī)械特性，相同負(fù)載時(shí)，降壓后的轉(zhuǎn)差率s將增大，則由下式可知電動(dòng)機(jī)的電流將增大。95ppt課件三相異步電動(dòng)機(jī)降低定子相電壓時(shí)的人為機(jī)械特性降低電網(wǎng)95轉(zhuǎn)子電路內(nèi)串聯(lián)對(duì)稱電阻時(shí)的人為機(jī)械特性2、轉(zhuǎn)子電路內(nèi)串聯(lián)對(duì)稱電阻的人為機(jī)械特性

轉(zhuǎn)子電路串聯(lián)對(duì)稱電阻適用于繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)，也可用于調(diào)速。

96ppt課件轉(zhuǎn)子電路內(nèi)串聯(lián)對(duì)稱電阻時(shí)的人為機(jī)械特性2、轉(zhuǎn)子電路內(nèi)串聯(lián)對(duì)稱96轉(zhuǎn)子電路內(nèi)串聯(lián)對(duì)稱電阻時(shí)的人為機(jī)械特性97ppt課件轉(zhuǎn)子電路內(nèi)串聯(lián)對(duì)稱電阻時(shí)的人為機(jī)械特性97ppt課件97學(xué)習(xí)情景六三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)

三相異步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)是指電動(dòng)機(jī)直接加額定電壓，定子回路不串任何電器元件時(shí)的起動(dòng)。

三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)要求（1）有足夠大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst，使電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)間短。（2）起動(dòng)電流Ist盡盡可能的小，避免起動(dòng)時(shí)的大電流引起電網(wǎng)的壓降，影響接在電網(wǎng)上的其他電器設(shè)備和電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行。（3）起動(dòng)所需的控制設(shè)備盡量簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，操作和維護(hù)方便。（4）起動(dòng)過程中的能量損耗應(yīng)盡量小。98ppt課件學(xué)習(xí)情景六三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)直接98一、三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法主要有：直接起動(dòng)降壓起動(dòng)：定子串電阻器起動(dòng)，自耦變壓器降壓起動(dòng)，星-三角換接起動(dòng)，延邊三角形起動(dòng)等。99ppt課件一、三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)99ppt課件99

由三相異步電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性的物理表達(dá)式知道，在額定電壓下直接起動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)。即轉(zhuǎn)差率

S＝1，主磁通

≈

額定磁通的1/2，功率因數(shù)cosΨ2很小，造成了起動(dòng)電流相當(dāng)大而起動(dòng)轉(zhuǎn)矩并不大的結(jié)果。例如，對(duì)于普通鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)，起動(dòng)電流

＝（4～7）IN

（

為起動(dòng)電流倍數(shù)）起動(dòng)轉(zhuǎn)矩

＝TN（0.9～1.3）

對(duì)于繞線式三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩TS＜TN

。1、直接啟動(dòng)100ppt課件由三相異步電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性的物理表達(dá)式知道，在額定電壓100起動(dòng)電流過大，對(duì)電網(wǎng)沖擊大。使電網(wǎng)電壓降低，對(duì)電機(jī)前端供電變壓器影響大。使得變壓器輸入電壓幅度下降，超過了額定值的允許偏差△＝±10%或更嚴(yán)重。這樣，一方面影響了異步電機(jī)本身，由于Tst與電壓

U的平方成正比，導(dǎo)致Tst下降更多，當(dāng)重載時(shí)電機(jī)將不能起動(dòng)；另一方面，影響由同一臺(tái)供電變壓器供電的其它負(fù)載，如電燈會(huì)變暗，用電設(shè)備失常，重載的異步電機(jī)可能停轉(zhuǎn)等。下面兩種情況不能直接啟動(dòng)：變壓器與電機(jī)容量之比不足夠大、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩不能滿足要求。101ppt課件起動(dòng)電流過大，對(duì)電網(wǎng)沖擊大。使電網(wǎng)電壓降低，對(duì)電機(jī)前101綜上所述，三相異步電機(jī)直接起動(dòng)的情況只適應(yīng)于供電變壓器容量較大，電動(dòng)機(jī)容量小于

7.5kW

的小容量鼠籠式異步電機(jī)。

對(duì)于大容量鼠籠式異步電機(jī)和繞線式異步電動(dòng)機(jī)可采用如下方法：（1）降低定子電壓；（2）加大定子端電阻或電抗；（3）對(duì)于繞線式異步電機(jī)還可以采用加大轉(zhuǎn)子端電阻或電抗的方法。對(duì)于鼠籠式異步電機(jī)，可以結(jié)構(gòu)上采取措施，如增大轉(zhuǎn)子導(dǎo)條的電阻，改進(jìn)轉(zhuǎn)子槽形。102ppt課件綜上所述，三相異步電機(jī)直接起動(dòng)的情況只適應(yīng)于供電變壓1022、降壓起動(dòng)1）定子串接電抗器或電阻起動(dòng)三相鼠籠式異步電機(jī)在定子回路中串接電抗器（可改接電阻器，但能耗較大，適用于較小容量電機(jī)）降壓起動(dòng)的接線原理圖如圖所示。三相異步電機(jī)定子串電抗起動(dòng)。即開關(guān)S1接通，使起動(dòng)時(shí)電抗器接入定子回路；起動(dòng)后，切除電抗器，即開關(guān)S2接通。103ppt課件2、降壓起動(dòng)1）定子串接電抗器或電阻起動(dòng)103ppt課件103M3~3~RSS1FUS2起動(dòng)運(yùn)行M3~XSS1FUS23~定子串聯(lián)電阻或電抗減壓起動(dòng)104ppt課件M3~RSS1S2起動(dòng)運(yùn)行MXSS1S23~定子104定子串電阻或電抗降壓起動(dòng)

起動(dòng)電流減小，但起動(dòng)轉(zhuǎn)矩按電壓平方關(guān)系下降，下降更多，起動(dòng)特性不是很好，生產(chǎn)中很少使用。

105ppt課件定子串電阻或電抗降壓起動(dòng)起動(dòng)電流減小，但起動(dòng)轉(zhuǎn)矩按電1052)Y-

降壓起動(dòng)

起動(dòng)時(shí)降低電動(dòng)機(jī)的電源電壓，待電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速接近穩(wěn)定轉(zhuǎn)速時(shí)，再把電壓恢復(fù)正常。方法：起動(dòng)時(shí)定子繞組接成Y形，運(yùn)行時(shí)定子繞組則接成△形，其接線圖如圖示。適用于正常運(yùn)行為△聯(lián)結(jié)的電動(dòng)機(jī)。對(duì)于運(yùn)行時(shí)定子繞組為Y形的籠型異步電動(dòng)機(jī)則不能用Y—△起動(dòng)方法。106ppt課件2)Y-降壓起動(dòng)起動(dòng)時(shí)降低電動(dòng)機(jī)的電源電壓，待1063~UNS1FUS2U1U2V1V2W1W2星形－三角形減壓起動(dòng)（Y－

起動(dòng)）107ppt課件3~UNS1S2U1U2V1V2W1W2星形－三角形1073~UNS1FUS2U1U2V1V2W1W2Y起動(dòng)星形－三角形減壓起動(dòng)（Y－

起動(dòng)）108ppt課件3~UNS1S2U1U2V1V2W1W2Y起動(dòng)星形108

運(yùn)行S23~UNS1FUU1U2V1V2W1W2U1PYU1P△UN

3UN==13

定子相電流比I1PYI1P△U1PYU1P△==13

起動(dòng)電流比IstYIst△I1PY3I1P△==13星形－三角形減壓起動(dòng)（Y－

起動(dòng)）109ppt課件運(yùn)行S23~UNS1U1U2V1V2W1W2U1109

Y型起動(dòng)的起動(dòng)電流IstY=Ist13

起動(dòng)轉(zhuǎn)矩比TstYTst△U1PYU1P△==13()2TstY=Tst13

Y型起動(dòng)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩結(jié)論：星－三角起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)電流減小為全壓起動(dòng)的1/3，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩也減小為全壓起動(dòng)的1/3。

110ppt課件

Y型起動(dòng)的起動(dòng)電流IstY=I1103）自耦變壓器(起動(dòng)補(bǔ)償器)起動(dòng)

方法：自耦變壓器也稱起動(dòng)補(bǔ)償器。起動(dòng)時(shí)電源接自耦變壓器原邊，副邊接電動(dòng)機(jī)。起動(dòng)結(jié)束后電源直接加到電動(dòng)機(jī)上。

三相籠型異步電動(dòng)機(jī)采用自耦變壓器降壓起動(dòng)的接線如圖所示。

TA3~UNS1FUS2M3~111ppt課件3）自耦變壓器(起動(dòng)補(bǔ)償器)起動(dòng)方法：自耦變壓器也1113~UNS1FUS2TAM3~起動(dòng)自耦變壓器減壓起動(dòng)S2下合：接入自耦變壓器，降壓起動(dòng)。112ppt課件3~UNS1S2TAM起動(dòng)自耦變壓器減壓起動(dòng)S2112TA3~UNS1FUS2M3~運(yùn)行自耦變壓器減壓起動(dòng)S2上合：切除自耦變壓器，全壓工作。

自耦降壓起動(dòng)適合于容量較大的或正常運(yùn)行時(shí)聯(lián)成Y形不能采用Y－

起動(dòng)的鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)。113ppt課件TA3~UNS1S2M運(yùn)行自耦變壓器減壓起動(dòng)S2113三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)方法的比較

主要性能指標(biāo)起動(dòng)方法起動(dòng)電壓比值起動(dòng)電流比值起動(dòng)轉(zhuǎn)矩比值起動(dòng)設(shè)備應(yīng)用場(chǎng)合直接起動(dòng)111最簡(jiǎn)單電機(jī)容量小于7.5kwW定子串電抗起動(dòng)uuu2一般任意容量，輕載起動(dòng)ㄚ－△起動(dòng)1/31/3簡(jiǎn)單正常運(yùn)行為△形，電機(jī)可頻繁起動(dòng)自耦變壓器uu2u2較復(fù)雜較大容量電機(jī)，較大負(fù)載不頻繁起動(dòng)114ppt課件三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)方法的比較主要性能起動(dòng)電壓比114

繞線式三相異步電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)子回路中可以外串三相對(duì)稱電阻，以增大電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，啟動(dòng)結(jié)束后可以切除外串電阻，電動(dòng)機(jī)的效率不受影響。它可用在重載和頻繁啟動(dòng)的生產(chǎn)機(jī)械上。二、繞線式三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)1、轉(zhuǎn)子串電阻分級(jí)起動(dòng)

為使整個(gè)啟動(dòng)過程中盡量保持較大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，繞線式異步電動(dòng)機(jī)看采用逐級(jí)切除轉(zhuǎn)子起動(dòng)電阻的分級(jí)啟動(dòng)。起動(dòng)接線圖和特性曲線如圖所示。115ppt課件繞線式三相異步電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)子回路中可以外串三相對(duì)稱電阻115L1L2L3FU1M3～3KHQSRS1RS2RS3KM3KM2KM1(1)接觸器觸點(diǎn)KM1、KM2、KM3全斷開，電動(dòng)機(jī)定子接額定電壓，轉(zhuǎn)子每相串入全部電阻RS1+RS2+RS3，電動(dòng)機(jī)開始啟動(dòng)。啟動(dòng)點(diǎn)為機(jī)械特性曲線3上的a點(diǎn)，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩T<Tm。116ppt課件L1L2L3FU1M3KHQSRS1RS2RS3KM3KM2116

(2)由于Ts1>TL(負(fù)載轉(zhuǎn)矩)電動(dòng)機(jī)加速到b點(diǎn)時(shí)，T=T2>TL，為了加速起動(dòng)過程，接觸器K3閉合，切除起動(dòng)電阻Rs3，特性變?yōu)榍€1，因機(jī)械慣性，轉(zhuǎn)速瞬時(shí)不變，工作點(diǎn)水平過渡到c點(diǎn)，使該點(diǎn)T=T1。(3)因Ts1>TL，轉(zhuǎn)速沿曲線1繼續(xù)上升，到d點(diǎn)時(shí)K2閉合，Rs2被切除，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行點(diǎn)從d轉(zhuǎn)變到特性曲線1上的e點(diǎn)……。依次類推，直到切除全部電阻，電動(dòng)機(jī)便沿著固有特性曲線3加速，經(jīng)h點(diǎn)，最后穩(wěn)定運(yùn)行于j點(diǎn)(T=TL)。

117ppt課件(2)由于Ts1>TL(負(fù)載轉(zhuǎn)矩)電動(dòng)機(jī)加速到b117（2）起動(dòng)電阻的計(jì)算起動(dòng)電阻的計(jì)算可采用解析法。下面對(duì)解析法進(jìn)行分析。為簡(jiǎn)化計(jì)算，機(jī)械特性采用實(shí)用表達(dá)式簡(jiǎn)化后的近似表達(dá)式為根據(jù)轉(zhuǎn)子回路串電阻后的機(jī)械特性和近似表達(dá)式，在線性段有下列兩個(gè)結(jié)論：1)在同一條機(jī)械特性上，若

和

為常數(shù)時(shí)，則2)轉(zhuǎn)子回路串電阻后，對(duì)不同電阻值的機(jī)械特性，若Tm

為常數(shù)，當(dāng)

s為常數(shù)時(shí)，有

下面根據(jù)以上兩個(gè)比例關(guān)系推導(dǎo)啟動(dòng)電阻的計(jì)算方法。118ppt課件（2）起動(dòng)電阻的計(jì)算1)在同一條機(jī)械特性上，若和118在不同串電阻機(jī)械特性上，根據(jù)s=常數(shù)，

，則有,,令

，為啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩比，則啟動(dòng)時(shí)各級(jí)電阻則為119ppt課件在不同串電阻機(jī)械特性上，根據(jù)s=常數(shù)，，119當(dāng)T=T1時(shí)，如圖所示，可以得到，

在固有機(jī)械特性上，根據(jù)，則有，或，把上兩式代入一式，得到故有

120ppt課件當(dāng)T=T1時(shí)，如圖所示，可以得到，120起動(dòng)電阻的計(jì)算步驟有兩種情況：（1）已知起動(dòng)級(jí)數(shù)

m時(shí)，計(jì)算步驟如下：1)先按T1≤0.85Tm,選取T1,在由式

計(jì)算α值；2)校核是否T2=T1/a>=(1.1-1.2)TL,不合適則需選取較大的T1，甚至增加啟動(dòng)級(jí)數(shù)m，并重新計(jì)算a，再校核T2，直至T2大小合適為止；3)先計(jì)算

，在計(jì)算各級(jí)電阻。121ppt課件起動(dòng)電阻的計(jì)算步驟有兩種情況：121ppt課件121（2）若起動(dòng)級(jí)數(shù)

未知時(shí)，則按下方法計(jì)算

值。1)根據(jù)T1≤0.85

Tm和

T2

≥（1.1～1.2）TL，計(jì)算a=T1/T2和2)并對(duì)α取相鄰的最大整數(shù)；然后再根據(jù)取值的m,修正α，再校核T2(或T1)，直至合適為止；3)按式上面式子計(jì)算各級(jí)電阻。122ppt課件（2）若起動(dòng)級(jí)數(shù)未知時(shí)，則按下方法計(jì)算值。122ppt課122解：額定轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)子每相電阻最大啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩比校核切換轉(zhuǎn)矩T2,有例：一臺(tái)三相鼠龍異步電機(jī)，，，，啟動(dòng)時(shí)負(fù)載轉(zhuǎn)矩求轉(zhuǎn)子串電阻三級(jí)啟動(dòng)的啟動(dòng)電阻。123ppt課件解：額定轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)子每相電阻最大啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩比校核切換轉(zhuǎn)矩123各級(jí)啟動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子回路總電阻各級(jí)啟動(dòng)時(shí)外串啟動(dòng)電阻124ppt課件各級(jí)啟動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子回路總電阻各級(jí)啟動(dòng)時(shí)外串啟動(dòng)電阻124ppt課1242、轉(zhuǎn)子電路串聯(lián)頻敏變阻器起動(dòng)對(duì)于單純限制啟動(dòng)電流、增大啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩的繞線式異步電機(jī)，可采用轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器啟動(dòng)。頻敏變阻器是由三相鐵芯線圈組成，每一相的等效電路與變壓器空載運(yùn)行的等效電路一致。接觸器觸點(diǎn)KM2斷開時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)子串入頻敏變阻器啟動(dòng)。啟動(dòng)過程結(jié)束后，接觸器觸點(diǎn)KM2再閉合，切除頻敏變阻器，電機(jī)進(jìn)入正常運(yùn)行。L1L2L3FU1QSKM1KM2RFM3～3KH125ppt課件2、轉(zhuǎn)子電路串聯(lián)頻敏變阻器起動(dòng)對(duì)于單純限制啟動(dòng)電125與一般變壓器勵(lì)磁阻抗不完全相同，勵(lì)磁阻抗由勵(lì)磁電阻與勵(lì)磁電抗串聯(lián)組成，用表示。主要表現(xiàn)在以下兩點(diǎn)：1）頻率為50Hz的電流通過時(shí)，阻抗比一般變壓器勵(lì)磁阻抗小得多。這樣串在轉(zhuǎn)子回路中，即限制了啟動(dòng)電流，又不至于使啟動(dòng)電流過小而減少啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。2）頻率為50Hz的電流通過時(shí)，。因頻敏變阻器中磁密取得較高，鐵芯處于飽和狀態(tài)，勵(lì)磁電流較大，因此勵(lì)磁電抗較小，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩高。這樣，轉(zhuǎn)子回路功率因數(shù)提高了。126ppt課件與一般變壓器勵(lì)磁阻抗不完全相同，勵(lì)磁阻抗由勵(lì)磁電阻與勵(lì)磁電抗126頻敏變阻器在啟動(dòng)過程中始終保持較大電磁轉(zhuǎn)矩。啟動(dòng)結(jié)束后，轉(zhuǎn)子回路電流頻率很低，很小，近似為零，頻敏變阻器自動(dòng)不起作用。這時(shí)，可閉合接觸器觸點(diǎn)K來切除頻敏變阻器。轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器的機(jī)械特性1-固有機(jī)械特性2-人為特性127ppt課件頻敏變阻器在啟動(dòng)過程中始終保持較大電磁轉(zhuǎn)矩。啟動(dòng)結(jié)束127

頻敏變阻器頻率高：損耗大，電阻大。頻率低：損耗小，電阻小。

轉(zhuǎn)子電路起動(dòng)時(shí)

f2高，電阻大，

Tst'大，Ist'小。

轉(zhuǎn)子電路正常運(yùn)行時(shí)

f2低，電阻小，自動(dòng)切除變阻器。頻敏變阻器總結(jié)：128ppt課件

頻敏變阻器頻敏變阻器總結(jié)：128ppt課件128學(xué)習(xí)情景七三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)許多機(jī)床，如萬能銑床、臥式鏜床、組合機(jī)床等，都要求能迅速停車和準(zhǔn)確定位。三相異步電動(dòng)機(jī)從切斷電源到安全停止旋轉(zhuǎn)，由于慣性的關(guān)系總要經(jīng)過一段時(shí)間，這樣就使得非生產(chǎn)時(shí)間拖長(zhǎng)，影響了勞動(dòng)生產(chǎn)率，不能適應(yīng)某些生產(chǎn)機(jī)械的工藝要求。在實(shí)際生產(chǎn)中，為了保證工作設(shè)備的可靠性和人身安全，為了實(shí)現(xiàn)快速，準(zhǔn)確停車，縮短輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)機(jī)械效率，對(duì)要求停轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)采取措施，強(qiáng)迫其迅速停車，這就叫“制動(dòng)”。129ppt課件學(xué)習(xí)情景七三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)許多機(jī)床，如萬能銑129

三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)方法有下列兩類：機(jī)械制動(dòng)和電氣制動(dòng)。

機(jī)械制動(dòng)是利用機(jī)械裝置使電動(dòng)機(jī)從電源切斷后能迅速停轉(zhuǎn)。它的結(jié)構(gòu)有好幾種形式，應(yīng)用較普遍的是電磁抱閘，它主要用于起重機(jī)械上吊重物時(shí)，使重物迅速而又準(zhǔn)確地停留在某一位置上。

電氣制動(dòng)是使異步電動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩和電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向相反。電氣制動(dòng)通常可分為能耗制動(dòng)、反接制動(dòng)和回饋制動(dòng)(再生制動(dòng))等3類。

130ppt課件三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)方法有下列兩類：機(jī)械制動(dòng)和電氣制130一、三相異步電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)

能耗制動(dòng)時(shí)，儲(chǔ)存在轉(zhuǎn)子中的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)子銅耗，以達(dá)到迅速停車的目的，所以這種方式稱為能耗制動(dòng)。制動(dòng)方法：異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，把定子從交流電源斷開，同時(shí)通入直流電流，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩起制動(dòng)作用，迫使轉(zhuǎn)子停下來。常用于需要電動(dòng)機(jī)迅速停車時(shí)。能耗制動(dòng)接線圖nF轉(zhuǎn)子T

n0=0131ppt課件一、三相異步電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)能耗制動(dòng)時(shí)，儲(chǔ)存在轉(zhuǎn)子中的131能耗制動(dòng)接線圖

當(dāng)定子繞組通入直流電源時(shí)，在電動(dòng)機(jī)中將產(chǎn)生一個(gè)恒定磁場(chǎng)。轉(zhuǎn)子因機(jī)械慣性繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割恒定磁場(chǎng)，在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流，轉(zhuǎn)子電流和恒定磁場(chǎng)作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，根據(jù)左手定則可以判電磁轉(zhuǎn)矩的方向與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的方向相反，為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。在制動(dòng)轉(zhuǎn)矩作用下，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速迅速下降，當(dāng)n=0時(shí)，T=0，制動(dòng)過程結(jié)束。這種方法是將轉(zhuǎn)子的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，消耗在轉(zhuǎn)子回路的電阻上，所以稱能耗制動(dòng)。

nF轉(zhuǎn)子T

n0=0132ppt課件能耗制動(dòng)接線圖當(dāng)定子繞組通入直流電源時(shí)，在電動(dòng)機(jī)中將132電動(dòng)機(jī)正向運(yùn)行時(shí)工作在固有機(jī)械特性曲線1的A點(diǎn)上。定子繞組改接直流電源后，因電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速反向，因而能耗制動(dòng)時(shí)機(jī)械特性位于第二象限，如曲線2。電動(dòng)機(jī)運(yùn)行點(diǎn)也移至B點(diǎn)，并從B點(diǎn)順曲線2減速到O點(diǎn)。

三相異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)反抗性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載運(yùn)行時(shí)，采用能耗制動(dòng)停車，電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行點(diǎn)如圖所示，從A-B-O，最后準(zhǔn)確停在n=0處。若拖動(dòng)位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，則需要在制動(dòng)到n=0時(shí)及時(shí)切斷直流電源，才能保證準(zhǔn)確停車。

能耗制動(dòng)停車過程，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行于第二象限的機(jī)械特性上。對(duì)于位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，電動(dòng)機(jī)減速到n=0后，接著便反轉(zhuǎn)，最后穩(wěn)定運(yùn)行于第四象限。此時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩>0，而轉(zhuǎn)速<0nTATLB120能耗制動(dòng)機(jī)械特性圖1-固有機(jī)械特性2-能耗制動(dòng)機(jī)械特性133ppt課件電動(dòng)機(jī)正向運(yùn)行時(shí)工作在固有機(jī)械特性曲線1的A點(diǎn)上。定133對(duì)于采用能耗制動(dòng)的異步電動(dòng)機(jī)，既要求有較大的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，又要求定、轉(zhuǎn)子回路中電流不能太大使繞組過熱。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，能耗制動(dòng)時(shí)對(duì)于籠型異步電動(dòng)機(jī)取直流勵(lì)磁電流為(4～5)I0，對(duì)于繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)取(2～3)I0，制動(dòng)所串電阻r=(0.2～0.4)

能耗制動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是制動(dòng)力強(qiáng)，制動(dòng)較平穩(wěn)。缺點(diǎn)是需要一套專門的直流電源供制動(dòng)用。134ppt課件對(duì)于采用能耗制動(dòng)的異步電動(dòng)機(jī)，既要求有較大的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩134二、反接制動(dòng)反接制動(dòng)分為電源反接制動(dòng)和倒拉反接制動(dòng)兩種。1、電源反接制動(dòng)方法：改變電動(dòng)機(jī)定子繞組與電源的聯(lián)接相序，如圖所示，斷開Q1，接通Q2即可。繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)電源反接制動(dòng)接線圖135ppt課件二、反接制動(dòng)反接制動(dòng)分為電源反接制動(dòng)和倒拉反接制動(dòng)兩135如圖所示，制動(dòng)前，電動(dòng)機(jī)工作在曲線1的A點(diǎn)，電源反接制動(dòng)時(shí)，T＜0，n＞0，相應(yīng)的轉(zhuǎn)差率s=＞1，且電磁轉(zhuǎn)矩T＜0，機(jī)械特性如曲線2所示。因機(jī)械慣性，轉(zhuǎn)速瞬時(shí)不變，工作點(diǎn)由A點(diǎn)移至B點(diǎn)，并逐漸減速，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)n=0，此時(shí)切斷電源并停車，如果是位能性負(fù)載需使用抱閘，否則電動(dòng)機(jī)會(huì)反向起動(dòng)旋轉(zhuǎn)。一般為了限制制動(dòng)電流和增大制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)可在轉(zhuǎn)子回路串入制動(dòng)電阻，特性如曲其線3所示，制動(dòng)過程同上。nTATLB120B’3n1-n1C電源反接制動(dòng)的機(jī)械特性136ppt課件如圖所示，制動(dòng)前，電動(dòng)機(jī)工作在曲線1的A點(diǎn)，電源反接136三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)的機(jī)械特性1-固有機(jī)械特性

2-負(fù)序電源、轉(zhuǎn)子回路串電阻的人為機(jī)械特性與他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)制動(dòng)停車一樣，三相異步電機(jī)反接制動(dòng)停車比能耗制動(dòng)停車速度快，但能量損失較大。一些頻繁正、反轉(zhuǎn)的生產(chǎn)機(jī)械，經(jīng)常采用反接制動(dòng)停車接著反向啟動(dòng)