第6章電動(dòng)機(jī)(新)

1、第第4章章 電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī) 4.1三相異步電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī) 4.2三相異步電動(dòng)機(jī)的使用三相異步電動(dòng)機(jī)的使用 4.3單相異步電動(dòng)機(jī)單相異步電動(dòng)機(jī) 4.4直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī) 異步交流電動(dòng)機(jī)授課內(nèi)容：異步交流電動(dòng)機(jī)授課內(nèi)容： 定子鐵芯與定子繞組定子鐵芯與定子繞組XACZYB定子鐵芯定子鐵芯B YA XC Z定子鐵芯定子鐵芯：定子三相繞組定子三相繞組： 匝數(shù)相同匝數(shù)相同空間排列互差空間排列互差1200（作為導(dǎo)磁路經(jīng)）（作為導(dǎo)磁路經(jīng)）定子繞組定子繞組AXBYCZ首端首端末端末端鼠籠式轉(zhuǎn)子是在轉(zhuǎn)子鐵心槽里插入銅條，再將全部銅條兩端焊在兩個(gè)銅端環(huán)上，以構(gòu)成閉合回路。抽去轉(zhuǎn)子鐵心，剩下的銅條及其兩邊的端環(huán)

2、，其形狀像個(gè)鼠籠，故稱之為鼠籠式電動(dòng)機(jī)。(1) 鼠籠式轉(zhuǎn)子鼠籠式轉(zhuǎn)子鼠籠式轉(zhuǎn)子鼠籠式轉(zhuǎn)子(2) 繞線式轉(zhuǎn)子繞線式轉(zhuǎn)子根據(jù)轉(zhuǎn)子的不同，交流異步電動(dòng)機(jī)分為：根據(jù)轉(zhuǎn)子的不同，交流異步電動(dòng)機(jī)分為： 結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低廉、工作可靠；不能結(jié)構(gòu)簡單、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。人為改變電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性。 結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格較貴、維護(hù)工作量大；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。轉(zhuǎn)子外加電阻可人為改變電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性。 120sin120sinsinmCmBmAtIitIitIi BiAXBYCZAiCiCiAiBiitmIoiA0, iB0, iC0,

3、iB0, iC=0iA=0, iB0AXYCBZAXYCBZAXYCBZNS0 t 60t 60 90t 600動(dòng)畫動(dòng)畫SNSNit0iAiBiC2 900結(jié)論：結(jié)論： 分析可知，三相電流產(chǎn)生的合成磁場是一旋轉(zhuǎn)的磁分析可知，三相電流產(chǎn)生的合成磁場是一旋轉(zhuǎn)的磁場，場， 即：即：2. .1pBiAXBYCZAiCiAXYCBZNS0 t CYABCXYZAXBZAiBiCiX A AXBYB Y CC ZZ iA=0, iB00 t NSSN同理：若定子每相繞組由同理：若定子每相繞組由 n 個(gè)線圈個(gè)線圈串聯(lián)串聯(lián)則則: 形成形成 n 對磁極的旋轉(zhuǎn)磁場對磁極的旋轉(zhuǎn)磁場P = n分分）轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) /( 601

4、0fn 工頻：工頻：Hz501 f分）分）轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/( 30000 np=1時(shí)時(shí)0mICiBiAi tiomIAXYCBZNSAXYCBZNSAXYCBZNSX NSA X ABZCYZ C Y B SN0t 60tp=2時(shí)時(shí)BiCiAiit mI0分）分）轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/( 150026010 fn0n30AX XZ CZBYB Y A C NSNS分分）轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)分分）轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/ /( (/ /( ( 30006010 fnp=1時(shí)時(shí):電流每變化一個(gè)周期，旋轉(zhuǎn)磁場在空間旋轉(zhuǎn)一圈電流每變化一個(gè)周期，旋轉(zhuǎn)磁場在空間旋轉(zhuǎn)一圈電流每秒變化電流每秒變化 f1周期周期, 工頻：工頻： f1 =50HZ轉(zhuǎn)速：轉(zhuǎn)速：分分）轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)分

5、分）轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/ /( (/ /( ( 1500602110 fnp=2時(shí)時(shí):電流每變化一個(gè)周期，旋轉(zhuǎn)磁場在空間旋轉(zhuǎn)半圈電流每變化一個(gè)周期，旋轉(zhuǎn)磁場在空間旋轉(zhuǎn)半圈轉(zhuǎn)速：轉(zhuǎn)速：p=n時(shí)時(shí):電流每變化一個(gè)周期，旋轉(zhuǎn)磁場在空間旋轉(zhuǎn)電流每變化一個(gè)周期，旋轉(zhuǎn)磁場在空間旋轉(zhuǎn)1/n圈圈分）分）轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/ /( ( 10601fpn 轉(zhuǎn)速：轉(zhuǎn)速：n0)/( 6010分分轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)pfn 2p180分）轉(zhuǎn)/( 50011p360分）轉(zhuǎn)/( 0003極對數(shù)極對數(shù)每個(gè)電流周期每個(gè)電流周期磁場轉(zhuǎn)過的空間角度磁場轉(zhuǎn)過的空間角度同步轉(zhuǎn)速同步轉(zhuǎn)速)f(Hz501 3p120分）轉(zhuǎn)/( 00014p分分）轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/( 75090旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)

6、磁場轉(zhuǎn)速n0與頻率與頻率f1和極對數(shù)和極對數(shù)p有關(guān)。有關(guān)。fNSn0ei放入閉合線圈，由軸承架起放入閉合線圈，由軸承架起線圈導(dǎo)體切割磁力線，感線圈導(dǎo)體切割磁力線，感生電動(dòng)勢生電動(dòng)勢 e (右手定則）右手定則）感生電動(dòng)勢感生電動(dòng)勢 在線圈在線圈中驅(qū)動(dòng)電流中驅(qū)動(dòng)電流 電流電流 在磁場中受力在磁場中受力產(chǎn)生轉(zhuǎn)距，使線圈轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生轉(zhuǎn)距，使線圈轉(zhuǎn)動(dòng)雖然轉(zhuǎn)子同旋轉(zhuǎn)磁場彼雖然轉(zhuǎn)子同旋轉(zhuǎn)磁場彼此隔離，但由于有了一此隔離，但由于有了一個(gè)旋轉(zhuǎn)的磁場，在轉(zhuǎn)子個(gè)旋轉(zhuǎn)的磁場，在轉(zhuǎn)子的導(dǎo)條中產(chǎn)生了感應(yīng)電的導(dǎo)條中產(chǎn)生了感應(yīng)電流，而流過電流的導(dǎo)條流，而流過電流的導(dǎo)條又在磁場中受到電磁力又在磁場中受到電磁力的作用，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，

7、的作用，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，從而使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)起來。從而使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)起來。這就是感應(yīng)式電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)這就是感應(yīng)式電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的一般原理。動(dòng)的一般原理?？赊D(zhuǎn)動(dòng)閉合線圈可轉(zhuǎn)動(dòng)閉合線圈%s)91( 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速亦可由轉(zhuǎn)差率求得轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速亦可由轉(zhuǎn)差率求得0)(1nns %10000 nnns 例例1 1：三相異步電動(dòng)機(jī)，其額定轉(zhuǎn)速三相異步電動(dòng)機(jī)，其額定轉(zhuǎn)速 nN = =975 r/min，電，電源頻率源頻率 f1 1= =50 Hz。試求電動(dòng)機(jī)的極對數(shù)和額定負(fù)載下的。試求電動(dòng)機(jī)的極對數(shù)和額定負(fù)載下的轉(zhuǎn)差率。轉(zhuǎn)差率。解：解：由由nN= =975 r/min可知：可知：n0=1000 r/min , 2.5%100%1000975

8、1000%10000 nnns1i2i定子相當(dāng)于變壓器一次，轉(zhuǎn)子相當(dāng)于變壓器二次。定子相當(dāng)于變壓器一次，轉(zhuǎn)子相當(dāng)于變壓器二次?？僧嫵龅刃щ娐罚ㄈ鄬ΨQ，化為一相計(jì)算）可畫出等效電路（三相對稱，化為一相計(jì)算）定子繞組電阻定子繞組電阻 R R1 1 , ,漏感漏感 L1 ， 主磁通在定子感生電勢主磁通在定子感生電勢 e1轉(zhuǎn)子繞組電阻轉(zhuǎn)子繞組電阻 R R2 2 , ,漏感漏感 L2主磁通在轉(zhuǎn)子感生電勢主磁通在轉(zhuǎn)子感生電勢 e2 ,定子電路：定子電路：轉(zhuǎn)子電路：轉(zhuǎn)子電路：1 1R R1L1e1u2 2R R2L2e轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子短路短路1i2i1 1R R1L1e1u2 2R R2L2e 旋轉(zhuǎn)磁場在空間按正

9、弦分布，切割定子和旋轉(zhuǎn)磁場在空間按正弦分布，切割定子和轉(zhuǎn)子繞組，感生電動(dòng)勢轉(zhuǎn)子繞組，感生電動(dòng)勢 均為正弦量均為正弦量每極磁通每極磁通旋轉(zhuǎn)磁場與定子導(dǎo)體間的相對速度為旋轉(zhuǎn)磁場與定子導(dǎo)體間的相對速度為 n0 ， 定子感應(yīng)電勢的頻率定子感應(yīng)電勢的頻率 f16001pnf f 1= 電源頻率電源頻率 f1111444NfEU. 定子感應(yīng)電勢的頻率定子感應(yīng)電勢的頻率所以所以:1i2i1 1R R1L1e1u2 2R R2L2e1000026060fspnnnnpnnf p60nnf02 定子感應(yīng)電勢頻率定子感應(yīng)電勢頻率 f 1 轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢頻率轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢頻率 f 2 當(dāng)轉(zhuǎn)速當(dāng)轉(zhuǎn)速 n = 0(s=1)

10、時(shí)，時(shí)， f 2= f1最高，則最高，則 E2 最大，記為最大，記為E20E20= 4.44 f 1N2 即即E2= s E20 2122222LfsLfX 當(dāng)轉(zhuǎn)速當(dāng)轉(zhuǎn)速 n = 0(s =1)時(shí)，時(shí)， f 2最高，則最高，則 X2 最大，記為最大，記為X20 X20= 2 f1L 2即即X2= sX20 222222XREI 2202220)(sXRsE 222222ILfj2IR E由：由：2222IjIRX 220222222222)( cossXRRXRR y yI2cos 2s1I2,2cosy yO22Tcosy yIKT 常數(shù)，與電常數(shù)，與電機(jī)結(jié)構(gòu)有關(guān)機(jī)結(jié)構(gòu)有關(guān)旋轉(zhuǎn)磁場旋轉(zhuǎn)磁場每

11、極磁通每極磁通轉(zhuǎn)子電流轉(zhuǎn)子電流轉(zhuǎn)子電路的轉(zhuǎn)子電路的功率因數(shù)功率因數(shù), , T, , 2I T 2cosT 21220222)(UsXRsRKT 22022202)( XREIss 2202222)(cosXRRs y y11144.4NfU將將代入上式代入上式22 cosy yIKTT 由：由：整理，并將常數(shù)項(xiàng)合并為整理，并將常數(shù)項(xiàng)合并為 K K , , 得：得：21220222)(UsXRsRKT 21UmaxTmSNSOTS曲線曲線)(sfT 根據(jù)轉(zhuǎn)矩公式根據(jù)轉(zhuǎn)矩公式22022212)(sXRUsRKT 得機(jī)械特性曲線：得機(jī)械特性曲線：stT1NT曲線曲線)(Tfn NnmaxTstTOn

12、TNT0nbca)/()(9550NNN分分轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)千瓦千瓦nPT (N m)PT2 nPnPPT95506022 轉(zhuǎn)動(dòng)角轉(zhuǎn)動(dòng)角速度速度202TTTT （T T0 0為空載損耗轉(zhuǎn)距）為空載損耗轉(zhuǎn)距）21220222UsXRsRKT)(2021max2XUKT 0dd ST令：令：得得:202mXRss 臨界轉(zhuǎn)差率臨界轉(zhuǎn)差率代入轉(zhuǎn)矩公式，可得代入轉(zhuǎn)矩公式，可得:maxTmSOTSNmaxTT 2.28.1 12 II22022212)(sXRUsRKT 22022212stXRURKT 電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)(n=0或或s=1)的轉(zhuǎn)矩。的轉(zhuǎn)矩。體現(xiàn)了電動(dòng)機(jī)有載起動(dòng)的能力。體現(xiàn)了電動(dòng)機(jī)有載起動(dòng)的能力

13、。 0nOnTNststTTK 起動(dòng)能力可用系數(shù)起動(dòng)能力可用系數(shù)Kst描述描述起動(dòng)時(shí)起動(dòng)時(shí)s=1 : 21maxUT 討論討論: U1 和和 R2變化對機(jī)械特性的影響：變化對機(jī)械特性的影響：: 21stUT OTS1(1) U1對機(jī)械特性的影響對機(jī)械特性的影響22022212stXRURKT 2021m2XUKT 202mXRs max1TU s st tTU1mSmaxTmaxTststTststT當(dāng)當(dāng)U U1 1變化時(shí)：變化時(shí)： Tm變化，變化，Tst變化變化, , Sm不變不變T2當(dāng)當(dāng)U U1 1時(shí)：若負(fù)載時(shí)：若負(fù)載 T2不不變，變，則：則：Sn(2) R2變化對機(jī)械特性的影響變化對機(jī)械

14、特性的影響22022212stXRURKT 2021m2XUKT 202mXRs OTS1maxTmSmSR2若若 R2變化：變化：Sm變化變化, Tm不變不變當(dāng)當(dāng) R2時(shí)：時(shí)：Sm，TstT2繞線式電機(jī)改變轉(zhuǎn)子附繞線式電機(jī)改變轉(zhuǎn)子附加電阻加電阻R 2 可實(shí)現(xiàn)調(diào)速。可實(shí)現(xiàn)調(diào)速。對繞線式電機(jī)改變轉(zhuǎn)子附對繞線式電機(jī)改變轉(zhuǎn)子附加電阻加電阻 R 2 , 可增大可增大Tst，最，最大大可使可使Tst =Tmax 。所以起動(dòng)所以起動(dòng)一般中小型鼠籠電動(dòng)機(jī)的一般中小型鼠籠電動(dòng)機(jī)的 IstIN= 5 7 (指線電流）指線電流） 一般電動(dòng)機(jī)的一般電動(dòng)機(jī)的 Tst TN= (3) 轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)二、三

15、十千瓦以下的異步電動(dòng)機(jī)可采用直接起動(dòng)。二、三十千瓦以下的異步電動(dòng)機(jī)可采用直接起動(dòng)。 將異步電動(dòng)機(jī)直接接到額定電壓電源上啟動(dòng)。將異步電動(dòng)機(jī)直接接到額定電壓電源上啟動(dòng)。星形星形-三角形三角形(Y ) 換接降壓起動(dòng)換接降壓起動(dòng)自耦降壓起動(dòng)自耦降壓起動(dòng)起動(dòng)時(shí)，將異步電動(dòng)機(jī)接到低于額定電壓電源上。起動(dòng)時(shí)，將異步電動(dòng)機(jī)接到低于額定電壓電源上。ZUIll3:Y 星形聯(lián)結(jié)時(shí)星形聯(lián)結(jié)時(shí)ZUIll3 三三角角形形聯(lián)聯(lián)結(jié)結(jié)時(shí)時(shí)：31Y llII31YlIZlU+U1U2V1V1W1W2 lIlU+ZU1U2V1V2W1W2L1L3L2FUU1V1U2V2W1W2W1L3V2U2L2V1W2L1U1動(dòng)觸點(diǎn)動(dòng)觸點(diǎn)Y動(dòng)觸

16、點(diǎn)動(dòng)觸點(diǎn)靜觸點(diǎn)靜觸點(diǎn)L1L3L2FUU1V1U2V2W1W2W1L3V2U2L2V1W2L1U1UPU1+Ul+U2V1V2W1W2 工作工作L1L3L2FUU1V1U2V2W1W2W1L3V2U2L2V1W2L1U1U2Ul+U1V1V2W1W2lUU31P (a) 僅適用于正常運(yùn)行為三角形聯(lián)結(jié)的電機(jī)。僅適用于正常運(yùn)行為三角形聯(lián)結(jié)的電機(jī)。 )(2StUT (b) Y 起動(dòng)起動(dòng) ststTIY 換接起動(dòng)適合于空載或輕載起動(dòng)的場合換接起動(dòng)適合于空載或輕載起動(dòng)的場合SYtst31TT UlU1W2V2W1+U2V1UP+Ul+U1W2V2W1U2V1L1L3L2FUQQ2R 12220220)(s

17、t2IIRXREIRR滑環(huán)滑環(huán)電刷電刷定子定子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子起動(dòng)電阻起動(dòng)電阻 R2 Tst 22022212stXRURKT 22RR stTTOn0nmaxT2R2R stT M3M3 pfsnsn106011 f=50HzM3 +變頻調(diào)速方法變頻調(diào)速方法:f1f1N時(shí)，應(yīng)采用恒功率調(diào)速：保持時(shí)，應(yīng)采用恒功率調(diào)速：保持U1 U1N(可實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速可實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速)A1X1A2X2iiP=2A1A2X1X2NNSSA1X1A2X2iiP=1采用變極調(diào)速方法的電動(dòng)機(jī)稱作雙速電機(jī)采用變極調(diào)速方法的電動(dòng)機(jī)稱作雙速電機(jī)A1A2X1X2SN22RR 缺點(diǎn)缺點(diǎn):TLs s2R2RTso繞線式電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串聯(lián)電阻繞線

18、式電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串聯(lián)電阻優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn): 調(diào)速平滑、設(shè)備簡單投資少，調(diào)速平滑、設(shè)備簡單投資少，能耗較大。能耗較大。電氣制動(dòng)電氣制動(dòng): 電磁轉(zhuǎn)距與轉(zhuǎn)向相反電磁轉(zhuǎn)距與轉(zhuǎn)向相反 在斷開三相電源的同時(shí)，給電動(dòng)機(jī)其中兩相在斷開三相電源的同時(shí)，給電動(dòng)機(jī)其中兩相繞組繞組通入直流電流通入直流電流。nF轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子T n0=0+-運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)制動(dòng)制動(dòng)RP能耗制動(dòng)的特點(diǎn)：能耗制動(dòng)的特點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)：制動(dòng)力強(qiáng)、制動(dòng)平穩(wěn)、無大的沖優(yōu)點(diǎn)：制動(dòng)力強(qiáng)、制動(dòng)平穩(wěn)、無大的沖擊；應(yīng)用能耗制動(dòng)能使生產(chǎn)機(jī)械準(zhǔn)確停車，擊；應(yīng)用能耗制動(dòng)能使生產(chǎn)機(jī)械準(zhǔn)確停車，被廣泛用于礦井提升和起重機(jī)運(yùn)輸?shù)壬a(chǎn)被廣泛用于礦井提升和起重機(jī)運(yùn)輸?shù)壬a(chǎn)機(jī)械。機(jī)械。 缺點(diǎn)：需要直流電

19、源、低速時(shí)制動(dòng)力矩缺點(diǎn)：需要直流電源、低速時(shí)制動(dòng)力矩小。電動(dòng)機(jī)功率較大時(shí)，制動(dòng)的直流設(shè)備小。電動(dòng)機(jī)功率較大時(shí)，制動(dòng)的直流設(shè)備投資大投資大運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)nFT n0注意：注意：反接制動(dòng)的特點(diǎn)：反接制動(dòng)的特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):制動(dòng)力強(qiáng)、停轉(zhuǎn)迅速、無需直流電制動(dòng)力強(qiáng)、停轉(zhuǎn)迅速、無需直流電源；源；缺點(diǎn)缺點(diǎn):是制動(dòng)過程沖擊大，電能消耗多。是制動(dòng)過程沖擊大，電能消耗多。 當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速大于旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速時(shí)，旋當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速大于旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速時(shí)，旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)距作用方向發(fā)生變化，由驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)距作用方向發(fā)生變化，由驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)距變?yōu)橹苿?dòng)轉(zhuǎn)距。距變?yōu)橹苿?dòng)轉(zhuǎn)距。 電動(dòng)機(jī)進(jìn)入發(fā)電狀態(tài)，將外力作用于轉(zhuǎn)子的能

20、量轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)進(jìn)入發(fā)電狀態(tài)，將外力作用于轉(zhuǎn)子的能量轉(zhuǎn)換成電能回送給電網(wǎng)。換成電能回送給電網(wǎng)。nF轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子T n0n n0當(dāng)變速多極電動(dòng)機(jī)從高速檔當(dāng)變速多極電動(dòng)機(jī)從高速檔調(diào)到低速檔時(shí)，旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)調(diào)到低速檔時(shí)，旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速突然減小，而轉(zhuǎn)子具有慣速突然減小，而轉(zhuǎn)子具有慣性，轉(zhuǎn)速尚未下降時(shí)，出現(xiàn)性，轉(zhuǎn)速尚未下降時(shí)，出現(xiàn)回饋制動(dòng)?；仞佒苿?dòng)。 磁極數(shù)磁極數(shù)( 極對數(shù)極對數(shù) p = 2 )例如：例如： Y 132 M4 用以表明電動(dòng)機(jī)的系列、幾何尺寸和極數(shù)。用以表明電動(dòng)機(jī)的系列、幾何尺寸和極數(shù)。機(jī)座長度代號機(jī)座長度代號機(jī)座中心高（機(jī)座中心高（mm）三相異步電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)教材表教材表7.8.1中列出了各種電

21、動(dòng)機(jī)的系列代號。中列出了各種電動(dòng)機(jī)的系列代號。異步電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品名稱代號異步電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品名稱代號接線盒接線盒。通常。通常聯(lián)聯(lián)結(jié)結(jié)電電機(jī)機(jī)容容量量Y3kW 聯(lián)聯(lián)結(jié)結(jié)電電機(jī)機(jī)容容量量 kW4U2U1W2V1V2W1U1U2W2U2V2V1W1U1W1V1W2V2例如：例如：380/220V、Y/ 是指線電壓為是指線電壓為 380V 時(shí)時(shí) 采用采用 Y聯(lián)結(jié)聯(lián)結(jié)；線電壓為；線電壓為 220V 時(shí)采用時(shí)采用 聯(lián)結(jié)聯(lián)結(jié)。 表示星形表示星形聯(lián)結(jié)聯(lián)結(jié)下電機(jī)下電機(jī)的線電流為的線電流為 6.73A；三角形；三角形聯(lián)結(jié)聯(lián)結(jié)下線電流為下線電流為 11.64A。兩。兩種接法下相電流均為種接法下相電流均為 6.73A。 12P

22、P cos3NN1IUP 鼠籠電機(jī)鼠籠電機(jī) =7293電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行時(shí)定子繞組的電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行時(shí)定子繞組的額定功率是指電機(jī)在額定運(yùn)行時(shí)軸上輸出的機(jī)額定功率是指電機(jī)在額定運(yùn)行時(shí)軸上輸出的機(jī)械功率械功率 P2，它不等于從電源吸取的電功率，它不等于從電源吸取的電功率 P1。PN 三相異步電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)較低，在額定負(fù)載時(shí)約三相異步電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)較低，在額定負(fù)載時(shí)約為為 0.7 0.9?？蛰d時(shí)功率因數(shù)很低，只有?？蛰d時(shí)功率因數(shù)很低，只有 0.2 0.3。額。額定負(fù)載時(shí)，功率因數(shù)最高。定負(fù)載時(shí)，功率因數(shù)最高。 電機(jī)在額定電壓、額定負(fù)載下運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)速。電機(jī)在額定電壓、額定負(fù)載下運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)速。P2co

23、s O 0N0Nnnns 額定轉(zhuǎn)差率額定轉(zhuǎn)差率指電機(jī)絕緣材料能夠承受的極限溫度等級，分為指電機(jī)絕緣材料能夠承受的極限溫度等級，分為A、E、B、F、H五級，五級，A級最低級最低(105C)，H級最高級最高(180C)。 一臺(tái)一臺(tái)Y225M-4型的三相異步電動(dòng)機(jī)，定子繞組型的三相異步電動(dòng)機(jī)，定子繞組型聯(lián)型聯(lián)結(jié)，其額定數(shù)據(jù)為：結(jié)，其額定數(shù)據(jù)為：P2N=45kW,nN=1480r/min，UN=380V， N=92.3%，cos N=0.88， Ist / IN=4.0, Tst / TN=1.9，Tmax / TN=2.2求：求：INsN TN TmaxTNA2849230880380310453.

24、 1) 求求 額定電流額定電流 INNNN3N2Ncos310 UPI N NN NN N1 1N N cosUIP3 輸入電功率：輸入電功率：效率：效率： N = P2NP1N得：得：由由nN=1480r/min，可知，可知 p=2 （四極電動(dòng)機(jī)）（四極電動(dòng)機(jī)）minr 15000/n 0.013150014801500nnn0N0Ns mN 429014804595509550NN2N .nPTmN 9638429022)(NNmaxmax .TTTTmN 8551429091)(NNstst .TTTT 2 2）求）求額定轉(zhuǎn)差率額定轉(zhuǎn)差率 sN3 3）求）求額定轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩 T TN N

25、 、最大轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩T Tmaxmax 、和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩T TN N 在在上例中上例中 ：如果負(fù)載轉(zhuǎn)矩為如果負(fù)載轉(zhuǎn)矩為 510.2Nm, Tst = 551.8Nm 510.2 N. m 2UT s st tIst =7IN=7 84.2=589.4 AA519645983131st stY.II (1) 試問：試問：在在U=UN時(shí)，時(shí)，電動(dòng)機(jī)能否起動(dòng)？電動(dòng)機(jī)能否起動(dòng)？試問：試問：在在U = 0.9UN 時(shí)時(shí)，電動(dòng)機(jī)能否起動(dòng)？電動(dòng)機(jī)能否起動(dòng)？mN2510mN 4478551902st .T(2)試問：試問：采用采用Y- 換接起動(dòng)時(shí)，求起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩?fù)Q接起動(dòng)時(shí)，求起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩mN

26、918385513131ststY .TT132329183%8042909183%80NstY .TT121459183%5042909183%50NstY .TTmN918385513131ststY .TT(3)試問：試問：采用采用Y- 換接起動(dòng)，當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的換接起動(dòng)，當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的80%和和50%時(shí)，電動(dòng)機(jī)能否起動(dòng)？時(shí)，電動(dòng)機(jī)能否起動(dòng)？ 上例中，若上例中，若電動(dòng)機(jī)采用自耦變壓器降壓起動(dòng)，設(shè)電動(dòng)機(jī)采用自耦變壓器降壓起動(dòng)，設(shè)起動(dòng)時(shí)加到電動(dòng)機(jī)上的電壓為額定電壓的起動(dòng)時(shí)加到電動(dòng)機(jī)上的電壓為額定電壓的64%，求這，求這時(shí)的線路起動(dòng)電流時(shí)的線路起動(dòng)電流Ist和電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和電

27、動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst 。變壓器的變比為變壓器的變比為 k = UN / 0.64 UN = 1 / 0.64A A0. 640. 64 2 2stststststst42414589640122. IIkI已知起動(dòng)電流已知起動(dòng)電流 Ist7IN589.4 Am mN N s st t 8551429091.Tm mN N 226226 stststst 855164012.TkT6.1.2 三相異步電動(dòng)機(jī)的特性 1. 異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩 圖6.10 轉(zhuǎn)矩特性曲線 異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩是旋轉(zhuǎn)磁場和轉(zhuǎn)子電流相互作用而形成的。三相異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩為 Tm22cosTCI2. 異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性圖6.13 異步電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性曲線 機(jī)械特性曲線是表示電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩之間關(guān)系的曲線 ，電動(dòng)機(jī)工作電流超過它所允許的額定值，這種工作狀態(tài)稱為過載 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩過載系數(shù)或過載能力 mmN/TT3. 異步電動(dòng)機(jī)的工作特性 圖6.14 異步電動(dòng)機(jī)的工作特性 異步電動(dòng)機(jī)的工作特性是指當(dāng)外加電源電壓和頻率一定時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速