第四章-交流電動(dòng)機(jī)工作原理及特性

1、第四章第四章 交流電動(dòng)機(jī)的工作原理及特性交流電動(dòng)機(jī)的工作原理及特性機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容提要內(nèi)容提要4.1 4.1 三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理4.2 4.2 三相異步電動(dòng)機(jī)的額定參數(shù)三相異步電動(dòng)機(jī)的額定參數(shù)4.3 4.3 三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩與機(jī)械特性三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩與機(jī)械特性4.4 4.4 三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)4.5 4.5 三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速4.6 4.6 三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)4.7 4.7 單相異步電動(dòng)機(jī)單相異步電動(dòng)機(jī)4.8 4.8 同步電動(dòng)機(jī)的工作原理、特點(diǎn)及應(yīng)用同步電

2、動(dòng)機(jī)的工作原理、特點(diǎn)及應(yīng)用由由定子定子( (固定部分固定部分) )和和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子( (旋轉(zhuǎn)部分旋轉(zhuǎn)部分) )兩個(gè)部分組成兩個(gè)部分組成 。定子構(gòu)成：由機(jī)座和裝在機(jī)座內(nèi)的圓筒形定子構(gòu)成：由機(jī)座和裝在機(jī)座內(nèi)的圓筒形鐵心鐵心以及其中的以及其中的三相定子繞組三相定子繞組組成組成 機(jī)座：是用鑄鐵或鑄鋼制成的機(jī)座：是用鑄鐵或鑄鋼制成的 4.1.1 4.1.1 三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)4.1 4.1 交流電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理交流電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理鐵心：鐵心： 是由互相絕緣的是由互相絕緣的硅鋼片硅鋼片疊成的。鐵心的內(nèi)圓周表面沖有槽，用疊成的。鐵心的內(nèi)圓周表面沖有槽，用以放置定子繞組。

3、以放置定子繞組。 定子繞組：是起定子繞組：是起電磁作用電磁作用的三相對(duì)稱(chēng)的線圈的三相對(duì)稱(chēng)的線圈4.1.1 4.1.1 三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)4.1 4.1 交流電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理交流電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理三相異步電動(dòng)機(jī)的三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子鐵心轉(zhuǎn)子鐵心是是圓柱狀的，也是用硅鋼片疊成，圓柱狀的，也是用硅鋼片疊成，表面沖有槽，用來(lái)放置轉(zhuǎn)子繞表面沖有槽，用來(lái)放置轉(zhuǎn)子繞組。轉(zhuǎn)子鐵心裝在轉(zhuǎn)軸上，軸組。轉(zhuǎn)子鐵心裝在轉(zhuǎn)軸上，軸上加機(jī)械負(fù)載。上加機(jī)械負(fù)載。 分為分為鼠籠式鼠籠式和和繞線式繞線式兩種兩種 鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)若去掉轉(zhuǎn)子鐵心，嵌放在鐵心槽中的轉(zhuǎn)子繞組，就象鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)

4、若去掉轉(zhuǎn)子鐵心，嵌放在鐵心槽中的轉(zhuǎn)子繞組，就象一個(gè)一個(gè)“鼠籠鼠籠”，它一般是用銅或鋁鑄成。，它一般是用銅或鋁鑄成。 4.1.1 4.1.1 三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)4.1 4.1 交流電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理交流電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理n1nei4.1.2 4.1.2 三相異步電動(dòng)機(jī)工作原理三相異步電動(dòng)機(jī)工作原理NSf磁鐵磁鐵閉合閉合線圈線圈e e方向用方向用右手定則右手定則確定確定f f方向用方向用左手定則左手定則確定確定磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)4.1 4.1 交流電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理交流電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理磁極旋轉(zhuǎn)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)線切割磁力線產(chǎn)

5、生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)vlBe導(dǎo)線長(zhǎng)導(dǎo)線長(zhǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度切割速度切割速度（右手定則）（右手定則）閉合導(dǎo)線產(chǎn)生電流閉合導(dǎo)線產(chǎn)生電流 i（左手定則）（左手定則）通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力ilBfn1neiNSf1.1. 線圈跟著磁鐵轉(zhuǎn)線圈跟著磁鐵轉(zhuǎn)兩者轉(zhuǎn)動(dòng)方向一致兩者轉(zhuǎn)動(dòng)方向一致 結(jié)論：結(jié)論：2. 2. 線圈比磁場(chǎng)轉(zhuǎn)得慢線圈比磁場(chǎng)轉(zhuǎn)得慢1nnn1neiNSf異步異步三相異步機(jī)的結(jié)構(gòu)三相異步機(jī)的結(jié)構(gòu)YBZXAC轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子定子定子定子繞組定子繞組（三相）（三相）機(jī)機(jī) 座座轉(zhuǎn)子：在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用下，轉(zhuǎn)子：在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用下， 產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)或產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)或 電流。電流。三相定子繞組：產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。

6、三相定子繞組：產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。線繞式線繞式鼠籠式鼠籠式鼠籠轉(zhuǎn)子鼠籠轉(zhuǎn)子 1 1 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生AYCBZ異步機(jī)中異步機(jī)中, ,旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)代替了旋轉(zhuǎn)磁極旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)代替了旋轉(zhuǎn)磁極AiBiCimIt1n( () )電流出電流出( ( ) )電流入電流入X240sin120sinsintIitIitIimCmBmA4.1.3 4.1.3 三相異步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)三相異步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)0tAXYCBZNSAiBiCimItBiAXBYCZAiCi合成磁場(chǎng)方向：合成磁場(chǎng)方向：向下向下180tXBZ1nAYC 60tAXYCBZSN1n60A120tXYCBZ1n同理分析，可得同理分析，可得其它電

7、流角度下其它電流角度下的磁場(chǎng)方向：的磁場(chǎng)方向：AiBiCitmIANSNSttTtt0202. 2. 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向三相交流電流最大值到達(dá)的順序三相交流電流最大值到達(dá)的順序（相序相序）決定電動(dòng)機(jī)）決定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向。轉(zhuǎn)向。ABC ABC 電流電流ABC ABC 定子繞組（定子繞組（順時(shí)旋轉(zhuǎn)順時(shí)旋轉(zhuǎn)）ABC ABC 電流電流ACB ACB 定子繞組（定子繞組（逆時(shí)旋轉(zhuǎn)逆時(shí)旋轉(zhuǎn)）旋轉(zhuǎn)方向：旋轉(zhuǎn)方向：取決于三相電流的相序。取決于三相電流的相序。1n1n改變電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向：換接其中兩相。改變電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向：換接其中兩相。AiBiCimItAiCiBimIt 一個(gè)電流周期，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在空

8、間轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)電流周期，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在空間轉(zhuǎn)過(guò)360360電流頻率為電流頻率為 f Hz，則磁場(chǎng)，則磁場(chǎng)1/f秒旋轉(zhuǎn)秒旋轉(zhuǎn)1圈，每秒旋轉(zhuǎn)圈，每秒旋轉(zhuǎn)f圈。每圈。每分鐘旋轉(zhuǎn)：分鐘旋轉(zhuǎn)：n0稱(chēng)為稱(chēng)為同步轉(zhuǎn)速同步轉(zhuǎn)速 分）轉(zhuǎn)/( 600fn 3. 3. 四極旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與旋轉(zhuǎn)速度四極旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與旋轉(zhuǎn)速度(a)(a)嵌放情況嵌放情況 (b)(b)接線圖接線圖 圖圖4.11 4.11 產(chǎn)生四極旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的定子繞組產(chǎn)生四極旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的定子繞組( (極對(duì)數(shù)極對(duì)數(shù)=2)=2)3. 3. 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的極對(duì)數(shù)與旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的極對(duì)數(shù)與旋轉(zhuǎn)速度3. 3. 四極旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與旋轉(zhuǎn)速度四極旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與旋轉(zhuǎn)速度CBAiiit0006CBAiii

9、TtCBAiiiTt03CBAiiiTt02ttTtt0205 . 5600pfn 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速（同步速）（同步速）磁場(chǎng)轉(zhuǎn)了磁場(chǎng)轉(zhuǎn)了9090度度n0r/minfHZ p極對(duì)數(shù)極對(duì)數(shù)（p=1、2、3） 4. 轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)差率 的概念：的概念：)(s%10000nnns轉(zhuǎn)差率為旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)差率為旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步轉(zhuǎn)速同步轉(zhuǎn)速和和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速之差。即：之差。即：pfSn601電流頻率電流頻率f極對(duì)數(shù)極對(duì)數(shù)pmin/9801480288010001500300032150000rnnnnnnPPPHfZ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)速和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同步轉(zhuǎn)速的關(guān)系電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（額定轉(zhuǎn)速

10、）電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（額定轉(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，電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)的方向一致， 但但 異步電動(dòng)機(jī)異步電動(dòng)機(jī)1nn 無(wú)轉(zhuǎn)距無(wú)轉(zhuǎn)距轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)間沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)間沒(méi)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)子電動(dòng)勢(shì)（轉(zhuǎn)子導(dǎo)體不切割磁力線）無(wú)轉(zhuǎn)子電流無(wú)轉(zhuǎn)子電流提示提示：如果如果1nn 圖圖5.15 5.15 星形連接星形連接 圖圖5.16 5.16 三角形連接三角形連接出線端出線端排列排列短路片短路片線電壓線電壓相電壓相電壓銘牌：銘牌：Y/接線方式接線方式 380/220不同接線不同接線應(yīng)加的線電壓應(yīng)加的線電壓4.2.1 4.2.1 定子繞組線端連接

11、方式定子繞組線端連接方式4.2 4.2 異步電動(dòng)機(jī)的額定參數(shù)異步電動(dòng)機(jī)的額定參數(shù) 電動(dòng)機(jī)銘牌上的額定數(shù)據(jù)電動(dòng)機(jī)銘牌上的額定數(shù)據(jù) 型號(hào)型號(hào) 額定功率額定功率PN (輸出的機(jī)械功率輸出的機(jī)械功率) 額定電壓額定電壓 UN (220/380V /Y) 額定頻率額定頻率f (50HZ) 額定電流額定電流IN (10.35/5.9A /Y) 額定轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)速nN (額定轉(zhuǎn)差率額定轉(zhuǎn)差率SN) 工作方式工作方式 (定額定額) 溫升溫升(或絕緣等級(jí)或絕緣等級(jí)) 電動(dòng)機(jī)重量電動(dòng)機(jī)重量4.2.2 4.2.2 三相異步電動(dòng)機(jī)的額定值三相異步電動(dòng)機(jī)的額定值 電動(dòng)機(jī)銘牌上不標(biāo)的額定數(shù)據(jù)電動(dòng)機(jī)銘牌上不標(biāo)的額定數(shù)據(jù) 額定

12、功率因數(shù)額定功率因數(shù)cosN 額定效率額定效率N%100cos3NNNNNIUPn 額定轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩TN n 繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子靜止時(shí)滑環(huán)電壓和轉(zhuǎn)繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子靜止時(shí)滑環(huán)電壓和轉(zhuǎn) 子額定電流子額定電流n 通常手冊(cè)上給出的數(shù)據(jù)就是額定值通常手冊(cè)上給出的數(shù)據(jù)就是額定值4.2.2 4.2.2 三相異步電動(dòng)機(jī)的額定值三相異步電動(dòng)機(jī)的額定值輸入定子的電功率輸入定子的電功率定子電路定子電路中的銅損中的銅損轉(zhuǎn)子電路轉(zhuǎn)子電路中的銅損中的銅損Pcu2=sPcu輸入轉(zhuǎn)子的電輸入轉(zhuǎn)子的電磁功率磁功率鐵損鐵損( (磁滯磁滯和渦流損耗和渦流損耗) )機(jī)械損失機(jī)械損失功率功率輸出的機(jī)輸出的機(jī)械功率械功率4.2.3

13、 4.2.3 三相異步電動(dòng)機(jī)的能流圖三相異步電動(dòng)機(jī)的能流圖23. 51112PPPPP電動(dòng)機(jī)的效率電動(dòng)機(jī)的效率NNNP9 . 07 . 0 TPTPPPemcu2220電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)的輸出功率輸出功率T-電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩T2-電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩24. 555. 9222nPPT4.2.3 4.2.3 三相異步電動(dòng)機(jī)的能流圖三相異步電動(dòng)機(jī)的能流圖圖圖5.18 5.18 定子和轉(zhuǎn)子電路的感應(yīng)電勢(shì)定子和轉(zhuǎn)子電路的感應(yīng)電勢(shì) 定子每相繞組的感應(yīng)電勢(shì)為定子每相繞組的感應(yīng)電勢(shì)為dtdNetm11sin有效值為有效值為6 . 544. 4111NfE ffpnf1017 . 56

14、0忽略漏磁忽略漏磁10. 511EU 4.3.1 4.3.1 定子電路分析定子電路分析4.3 4.3 三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩與機(jī)械特性三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩與機(jī)械特性轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢(shì)有效值為轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢(shì)有效值為1210ffSnZ12H50f)375. 0%6%5 . 1ZHfS（11. 544. 4222NfE 12. 512Sff 15. 5202SEE E E2020轉(zhuǎn)子未轉(zhuǎn)動(dòng)感應(yīng)電勢(shì)轉(zhuǎn)子未轉(zhuǎn)動(dòng)感應(yīng)電勢(shì) 4.3.2 4.3.2 轉(zhuǎn)子電路分析轉(zhuǎn)子電路分析4.3 4.3 三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩與機(jī)械特性三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩與機(jī)械特性轉(zhuǎn)子感應(yīng)電轉(zhuǎn)子感應(yīng)電流流有效值為有效值為22. 5cos22022222

15、2222SXRRXRR21. 52202220222222SXRSEXREIE E2020轉(zhuǎn)子未轉(zhuǎn)動(dòng)感應(yīng)電勢(shì)轉(zhuǎn)子未轉(zhuǎn)動(dòng)感應(yīng)電勢(shì)X X2 2-轉(zhuǎn)子每相繞組漏磁感抗轉(zhuǎn)子每相繞組漏磁感抗轉(zhuǎn)子電路功率因素為轉(zhuǎn)子電路功率因素為(I2遲后遲后E2一個(gè)一個(gè)2角角) 4.3.2 4.3.2 轉(zhuǎn)子電路分析轉(zhuǎn)子電路分析4.3 4.3 三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩與機(jī)械特性三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩與機(jī)械特性21. 52202220222222SXRSEXREI22. 5cos220222222222SXRRXRR 1cos002220220220SRSEISXRInnS202220202202/cos01SXRCXEISXRn

16、S4.3.24.3.2轉(zhuǎn)子電路分析轉(zhuǎn)子電路分析 例例4-1有一臺(tái)三相四極的異步電動(dòng)機(jī)，有一臺(tái)三相四極的異步電動(dòng)機(jī)， Y連接，連接， 其額定技術(shù)數(shù)據(jù)為其額定技術(shù)數(shù)據(jù)為PN=90kW，UN=380V，IN=229A，電源頻率，電源頻率f=50Hz，額定轉(zhuǎn)差率，額定轉(zhuǎn)差率SN=285，定子每相繞組匝，定子每相繞組匝N1=320， 轉(zhuǎn)子每相繞線匝數(shù)轉(zhuǎn)子每相繞線匝數(shù)N2=20，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的每極磁，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的每極磁通通0.023Wb，試求：，試求：(l)定子每相繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)定子每相繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E1： (2)轉(zhuǎn)子每相繞組開(kāi)路電壓轉(zhuǎn)子每相繞組開(kāi)路電壓E20： (3)額定轉(zhuǎn)速時(shí)轉(zhuǎn)子每相繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)額定轉(zhuǎn)速時(shí)

17、轉(zhuǎn)子每相繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E2N 解解 (1)E1=4.44f1N1 =4.445O3200.023 1634V (2)轉(zhuǎn)子繞組開(kāi)路時(shí)，轉(zhuǎn)子電路電流轉(zhuǎn)子繞組開(kāi)路時(shí)，轉(zhuǎn)子電路電流I2=0，轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速子轉(zhuǎn)速n=0，轉(zhuǎn)子繞組電動(dòng)勢(shì)頻率，轉(zhuǎn)子繞組電動(dòng)勢(shì)頻率f2=f1=50Hz，故轉(zhuǎn)子每相繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)故轉(zhuǎn)子每相繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(即開(kāi)路電壓即開(kāi)路電壓) E20=4.44f2N2 =4.44f1N2=4.4450200.023=102V ( 3 ) 求求 E2 N f2= SNf10.028550Hz=1.43Hz E2N=4.44f2N2 =4.441.43200.023=2.9V 例例4-2 有一臺(tái)三

18、相四極的異步電動(dòng)機(jī)，有一臺(tái)三相四極的異步電動(dòng)機(jī)， 其額定技術(shù)數(shù)據(jù)為其額定技術(shù)數(shù)據(jù)為nN=1440r/min，R2=0.02，X20=0.08 ，電源頻率，電源頻率f1=50Hz，E20=20V， 試求：試求：(l)電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速n0 ： (2)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)子電流電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)子電流I2st ： (3)電動(dòng)機(jī)在額定轉(zhuǎn)速時(shí)轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)的頻電動(dòng)機(jī)在額定轉(zhuǎn)速時(shí)轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)的頻率率f2N； (4)電動(dòng)機(jī)在額定轉(zhuǎn)速時(shí)的轉(zhuǎn)子電流電動(dòng)機(jī)在額定轉(zhuǎn)速時(shí)的轉(zhuǎn)子電流 I2N 解 (1) n0=60f1/P=6050/2=1500r/min (2) AXREIst5 .24208. 002. 020

19、2222022202AXSRESINNN4008. 004. 002. 02004. 02222022202(3)SN=(n0-nN) /n0=(1500-1440) /1500=0.04 f2N=SNf10.0450Hz=2Hz(4) 直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩三相異步電動(dòng)機(jī)的三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)距轉(zhuǎn)距2 . 3atIKT25. 5cos22IKTt21. 52202220222222SXRSEXREI22. 5cos220222222222SXRRXRR27. 5220222222022212SXRUSRKSXRUSRKT4.3 4.3 三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩與機(jī)械特性三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)

20、矩與機(jī)械特性4.3.34.3.3 三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩T2cos對(duì)對(duì)影響影響n(yōu)=f(T) 機(jī)械特性曲線T=f(S) T-S曲線n=n0n=0T27. 5220222222022212SXRUSRKSXRUSRKT4.3.44.3.4 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27. 52202222SXRUSRKT 1. 固有機(jī)械特性固有機(jī)械特性 理想空載轉(zhuǎn)速理想空載轉(zhuǎn)速n0 額定工作點(diǎn)額定工作點(diǎn)T=TN TN=9.55PN/nN SN=(n0-nN)/n0 (0.060.015) nN=(0.940.985)n0 啟動(dòng)工作點(diǎn)啟動(dòng)工作點(diǎn)Tst(n=0,s=1) 臨界工

21、作點(diǎn)臨界工作點(diǎn)(T=Tmax,s=sm) dT/ds=0 sm=R2/X20 Tmax=KU2/(2X0) T27. 52202222SXRUSRKTn Tmax=KU2/(2X0) nsm=R2/X20 34. 5/2maxSSSSTTmm 1. 固有機(jī)械特性固有機(jī)械特性 過(guò)載能力系數(shù)過(guò)載能力系數(shù) m=Tmax/TN m=2.02.2 啟動(dòng)啟動(dòng)能力系數(shù)能力系數(shù) st=Tst/TN st=1.01.2 轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)差率實(shí)用公式轉(zhuǎn)差率實(shí)用公式 T/Tmax代入代入 sm=R2/X20 化簡(jiǎn)得化簡(jiǎn)得 4.3.44.3.4 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0.25Tmax0.64Tm

22、ax32. 5231. 5/5 . 5/60202max2020XUKTXRSPfnm電壓降低后特性變化的特電壓降低后特性變化的特點(diǎn)點(diǎn)：n0、 Sm不變；不變；Tmax大大減小，對(duì)大大減小，對(duì)U敏感；敏感；機(jī)械特性變軟；機(jī)械特性變軟；1. TL不變下，不變下，SI溫度升溫度升高。高。 2. 2. 人為機(jī)械特性人為機(jī)械特性 降低電源電壓的人為特性降低電源電壓的人為特性4.3.44.3.4 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 特性變化的特點(diǎn)特性變化的特點(diǎn)： n0、 Sm不變；不變； Tmax同降壓引起同降壓引起Tmax下降下降相比減小得較??；相比減小得較小；1. 機(jī)械特性變軟；機(jī)械特

23、性變軟； 2. 2. 人為機(jī)械特性人為機(jī)械特性定子電路定子電路串入電阻或電抗串入電阻或電抗4.3.44.3.4 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ff1f2 特性變化的特點(diǎn)：特性變化的特點(diǎn)：n0、 Sm改變改變，機(jī)械特性基本不，機(jī)械特性基本不變；變；fTfTCTCfUXUKTfXXRSPfnststm/1/32. 5231. 5/5 . 5/60max202max202020 2. 2. 人為機(jī)械特性人為機(jī)械特性改變電源頻率時(shí)的特性改變電源頻率時(shí)的特性4.3.44.3.4 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 特性變化的特點(diǎn)：特性變化的特點(diǎn)： Sm增大增大，機(jī)械特性，

24、機(jī)械特性變軟；變軟；CTXUKTXRSPfnmmax202max202032. 5231. 5/5 . 5/60 2. 2. 人為機(jī)械特性人為機(jī)械特性轉(zhuǎn)子電路轉(zhuǎn)子電路串入電阻（串入電阻（繞線式電動(dòng)機(jī)繞線式電動(dòng)機(jī)）4.3.44.3.4 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 三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)要求三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)要求 啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩要足夠大；啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩要足夠大； 滿(mǎn)足啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩要求下，啟動(dòng)電流要小。滿(mǎn)足啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩要求下，啟動(dòng)電流要小。22022202222coscos1SXRSEIIkTSstststtststNstNstIITT755 . 18 . 024.4 4.4 三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)

25、特性三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)特性35. 5443%20電動(dòng)機(jī)功率電源總?cè)萘拷?jīng)驗(yàn)公式工業(yè)與民用共用電源時(shí)變壓器容量的電動(dòng)機(jī)功率NstII圖圖5.29 5.29 鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的直接啟動(dòng)鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的直接啟動(dòng) 1. 1. 直接啟動(dòng)（全壓直接啟動(dòng)（全壓）4.4 4.4 三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)特性三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)特性4.4.14.4.1 鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法缺點(diǎn)缺點(diǎn)：機(jī)械特性變軟機(jī)械特性變軟消耗能量大，消耗能量大，不適合經(jīng)常啟不適合經(jīng)常啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)動(dòng)的電動(dòng)機(jī) 2. 2. 定子串電阻、電抗定子串電阻、電抗4.4 4.4 三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)特性三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)特性

26、4.4.14.4.1 鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法圖圖5-31 Y-降壓?jiǎn)?dòng)降壓?jiǎn)?dòng)IstY=Ist/3TstY=Tst/3優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)；簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、電流；簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、電流小。小。缺點(diǎn)缺點(diǎn)；只能應(yīng)用正常工作；只能應(yīng)用正常工作方式為三角形接線電機(jī)方式為三角形接線電機(jī)(4KW以上，額定電壓以上，額定電壓380v、接線。接線。) 3. Y-4.4 4.4 三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)特性三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)特性4.4.14.4.1 鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)；電壓可調(diào)、電；電壓可調(diào)、電流小。流小。缺點(diǎn)缺點(diǎn)；變壓器體積大、；變壓器體積大、價(jià)格高。不能應(yīng)用于

27、價(jià)格高。不能應(yīng)用于經(jīng)頻繁啟動(dòng)電機(jī)。經(jīng)頻繁啟動(dòng)電機(jī)。 4. 4. 自耦變壓器自耦變壓器4.4 4.4 三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)特性三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)特性4.4.14.4.1 鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法5. 軟啟動(dòng)器軟啟動(dòng)器abc直接啟動(dòng)一級(jí)降壓?jiǎn)?dòng)軟啟動(dòng)器4.4 4.4 三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)特性三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)特性4.4.14.4.1 鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法(a)原理接線圖原理接線圖 (b)啟動(dòng)特性啟動(dòng)特性 圖圖5.34 逐級(jí)切除啟動(dòng)電阻的啟動(dòng)過(guò)程逐級(jí)切除啟動(dòng)電阻的啟動(dòng)過(guò)程優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)；電流小、啟動(dòng)電流小、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大。轉(zhuǎn)矩大。缺點(diǎn)缺點(diǎn)；電阻上

28、的損耗電阻上的損耗大。大。 1. 逐級(jí)切除逐級(jí)切除4.4 4.4 三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)特性三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)特性4.4.2 4.4.2 繞線式異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法繞線式異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：電流小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、電流小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無(wú)需維修。啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大。無(wú)需維修。啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大。具有自動(dòng)平滑調(diào)節(jié)啟動(dòng)電流具有自動(dòng)平滑調(diào)節(jié)啟動(dòng)電流和啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩的良好啟動(dòng)特性。和啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩的良好啟動(dòng)特性。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：不能用作調(diào)速電阻。不能用作調(diào)速電阻。n=0，S=1 f2=Sf1RXITn=nn f2 R=X0相當(dāng)于轉(zhuǎn)相當(dāng)于轉(zhuǎn)子短路，啟動(dòng)完畢子短路，啟動(dòng)完畢 2. 頻敏變阻器啟動(dòng)法頻敏變阻器啟動(dòng)法4.4 4.4 三

29、相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)特性三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)特性4.4.2 4.4.2 繞線式異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法繞線式異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法4.5 三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法與特性與特性37. 560)1 (PfSn變變極極對(duì)對(duì)數(shù)數(shù)調(diào)調(diào)速速改改變變鼠鼠籠籠式式異異步步電電動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)定定子子繞繞組組的的極極對(duì)對(duì)數(shù)數(shù)調(diào)調(diào)壓壓調(diào)調(diào)速速改改變變定定子子電電壓壓轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子子電電路路串串電電阻阻調(diào)調(diào)速速繞繞線線式式異異步步電電動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子子串串電電阻阻交交流流調(diào)調(diào)速速 變變轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)差差率率調(diào)調(diào)速速串串級(jí)級(jí)調(diào)調(diào)速速繞繞線線式式異異步步電電動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子子電電路路串串電電動(dòng)動(dòng)勢(shì)勢(shì)電電磁磁轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)差差離離合合器器調(diào)調(diào)速

30、速滑滑差差電電動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)調(diào)調(diào)速速變變頻頻調(diào)調(diào)速速 (a) (a) 串聯(lián)串聯(lián)2 2p p=4 (b) =4 (b) 并聯(lián)并聯(lián)2 2p p=2=2 圖圖5.39 5.39 改變極對(duì)數(shù)調(diào)速的原理改變極對(duì)數(shù)調(diào)速的原理 5.5.1 5.5.1 改變極對(duì)數(shù)調(diào)速改變極對(duì)數(shù)調(diào)速4.5 三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法與特性與特性2PP2PP改變接線必須同時(shí)改變定子繞組的相序，改變接線必須同時(shí)改變定子繞組的相序，以保證轉(zhuǎn)向不變。啟動(dòng)時(shí)宜低速啟動(dòng)。以保證轉(zhuǎn)向不變。啟動(dòng)時(shí)宜低速啟動(dòng)。 5.5.1 5.5.1 改變極對(duì)數(shù)調(diào)速改變極對(duì)數(shù)調(diào)速4.5 三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法與特性與特

31、性1調(diào)壓調(diào)速調(diào)壓調(diào)速1)異步電動(dòng)機(jī)調(diào)壓特性異步電動(dòng)機(jī)調(diào)壓特性對(duì)于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載調(diào)速范圍小，沒(méi)有多大實(shí)用價(jià)值！離心風(fēng)機(jī)離心風(fēng)機(jī) 5.5.2 5.5.2 改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速4.5 三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法與特性與特性 2)異步電動(dòng)機(jī)調(diào)壓調(diào)速的損耗和容量限制異步電動(dòng)機(jī)調(diào)壓調(diào)速的損耗和容量限制 000/ min/ min()95509550/ min()9550/ min/ min()()9550()mmeseeT Nm nrT Nm nrP KWT Nm n rPKWnrn rPP KWPKWT NmSP KW傳傳動(dòng)動(dòng)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子子上上的的電電磁磁功功率率轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子子軸軸上上產(chǎn)產(chǎn)

32、生生的的機(jī)機(jī)械械功功率率轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)差差功功率率( (這這部部分分功功率率通通過(guò)過(guò)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子子導(dǎo)導(dǎo)體體發(fā)發(fā)熱熱而而消消耗耗掉掉) ) 5.5.2 5.5.2 改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速4.5 三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法與特性與特性(a)(a)原理接線圖原理接線圖 (b)(b)調(diào)速過(guò)程特性調(diào)速過(guò)程特性 圖圖5.34 5.34 轉(zhuǎn)子回路串電阻調(diào)速轉(zhuǎn)子回路串電阻調(diào)速 有階調(diào)速有階調(diào)速起重起重設(shè)備上設(shè)備上 2 2 轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速 5.5.2 5.5.2 改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速4.5 三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法與特性與特性1 1) )變壓變頻調(diào)速變壓

33、變頻調(diào)速11111111111111111111111(),4.44,14.44mmUEI Rj I XEI RjXEI ZI ZI ZUUEf NUNf 由由前前述述可可知知：異異步步電電動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)定定子子繞繞組組的的電電壓壓平平衡衡方方程程式式為為定定子子電電流流在在繞繞組組阻阻抗抗上上產(chǎn)產(chǎn)生生的的電電壓壓降降。電電動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)運(yùn)運(yùn)行行時(shí)時(shí)，即即由由上上式式有有：上上式式表表明明，在在基基頻頻以以下下變變頻頻調(diào)調(diào)速速時(shí)時(shí)，要要實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)恒恒磁磁通通調(diào)調(diào)速速，應(yīng)應(yīng)使使電電壓壓和和頻頻率率按按比比例例配配合合調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)，這這相相當(dāng)當(dāng)于于直直流流電電動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)的的調(diào)調(diào)壓壓調(diào)調(diào)速速，也也稱(chēng)稱(chēng)恒恒壓壓頻頻比比控

34、控制制方方式式。 5.5.3 5.5.3 變頻調(diào)速變頻調(diào)速4.5 三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法與特性與特性2 2) )恒壓弱磁調(diào)速恒壓弱磁調(diào)速1111NNmf恒恒壓壓弱弱磁磁調(diào)調(diào)速速適適用用于于基基頻頻（額額定定頻頻率率f f ）以以上上調(diào)調(diào)速速。在在基基頻頻以以上上調(diào)調(diào)速速時(shí)時(shí)，要要按按比比例例升升高高電電壓壓是是很很困困難難的的。只只好好保保持持電電壓壓不不變變，即即U U = =U U 為為常常數(shù)數(shù)，這這時(shí)時(shí) 越越高高，越越弱弱，這這相相當(dāng)當(dāng)于于直直流流電電動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)的的弱弱磁磁調(diào)調(diào)速速，也也稱(chēng)稱(chēng)恒恒壓壓升升速速控控制制方方式式。 5.5.3 5.5.3 變頻調(diào)速變頻調(diào)

35、速4.5 三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法與特性與特性適用于適用于鼠籠式電動(dòng)機(jī)鼠籠式電動(dòng)機(jī)圖圖5.26 5.26 改變定子電源頻率時(shí)改變定子電源頻率時(shí) 的人為特性的人為特性 5.5.3 5.5.3 變頻調(diào)速變頻調(diào)速4.5 三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法與特性與特性變頻調(diào)速的優(yōu)點(diǎn)：變頻調(diào)速的優(yōu)點(diǎn)：（1 1）調(diào)速范圍廣。）調(diào)速范圍廣。（2 2）調(diào)速平滑性好。）調(diào)速平滑性好。0.00260 0.002/ min0.06 / min2Hznrr如如果果給給定定信信號(hào)號(hào)是是數(shù)數(shù)字字量量，則則輸輸出出頻頻率率的的分分辨辨率率可可達(dá)達(dá)，每每?jī)蓛蓹n檔之之間間的的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速速差差為

36、為（3 3）工作特性能做到和直流調(diào)速系統(tǒng)不相上下的程度。）工作特性能做到和直流調(diào)速系統(tǒng)不相上下的程度。（4 4）經(jīng)濟(jì)性好。）經(jīng)濟(jì)性好。 5.5.3 5.5.3 變頻調(diào)速變頻調(diào)速4.5 三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法與特性與特性圖圖5.41 5.41 反饋制動(dòng)狀態(tài)異步電動(dòng)機(jī)反饋制動(dòng)狀態(tài)異步電動(dòng)機(jī) 的制動(dòng)性能的制動(dòng)性能n n與與T T方向相反方向相反00202220000SXRSEInnnSTSnn均為負(fù)值均為負(fù)值 5.6.1 5.6.1 反饋制動(dòng)反饋制動(dòng)4.6 三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)特性特性圖圖5.42 5.42 變極或變頻調(diào)速時(shí)反饋制動(dòng)的機(jī)械特性變極或變頻調(diào)

37、速時(shí)反饋制動(dòng)的機(jī)械特性n n與與T T方向相反方向相反變極或變頻調(diào)速時(shí)變極或變頻調(diào)速時(shí)反饋制動(dòng)反饋制動(dòng) 5.6.1 5.6.1 反饋制動(dòng)反饋制動(dòng)4.5 三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法與特性與特性n n與與T T方向相反方向相反n0方向改變方向改變T,TL同向同向 abc斷斷電因?yàn)榉唇与娏骱艽箅娨驗(yàn)榉唇与娏骱艽?，?shí)際串電阻后應(yīng)實(shí)際串電阻后應(yīng)ade特點(diǎn)特點(diǎn)：制動(dòng)強(qiáng)烈、控：制動(dòng)強(qiáng)烈、控制復(fù)雜、不準(zhǔn)確、能制復(fù)雜、不準(zhǔn)確、能耗大，需反轉(zhuǎn)場(chǎng)合。耗大，需反轉(zhuǎn)場(chǎng)合。 1.1.電源反接電源反接 5.6.2 5.6.2 反接制動(dòng)反接制動(dòng)4.5 三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法與特

38、性與特性圖圖5.44 5.44 倒拉反接制動(dòng)時(shí)的機(jī)械特性倒拉反接制動(dòng)時(shí)的機(jī)械特性 n n與與T T方向相反方向相反提升提升工作在工作在a點(diǎn)點(diǎn)下放下放時(shí)串電阻改變機(jī)械時(shí)串電阻改變機(jī)械特性特性a b c d點(diǎn)。點(diǎn)。特點(diǎn)特點(diǎn)：能耗大、電阻大：能耗大、電阻大小要適當(dāng)，起吊機(jī)械。小要適當(dāng)，起吊機(jī)械。 2.2.倒拉制動(dòng)倒拉制動(dòng) 5.6.2 5.6.2 反接制動(dòng)反接制動(dòng)4.5 三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法與特性與特性特點(diǎn)特點(diǎn)：制動(dòng)效果不如反接制動(dòng)強(qiáng)度大，制動(dòng)平穩(wěn)，：制動(dòng)效果不如反接制動(dòng)強(qiáng)度大，制動(dòng)平穩(wěn)，準(zhǔn)確停車(chē)，需直流設(shè)備，應(yīng)用于準(zhǔn)確停車(chē)和下放準(zhǔn)確停車(chē)，需直流設(shè)備，應(yīng)用于準(zhǔn)確停車(chē)和下放重

39、物設(shè)備上。重物設(shè)備上。(a)(a)原理線路圖原理線路圖 (b)(b)機(jī)械特性機(jī)械特性 圖圖5.45 5.45 能耗制動(dòng)時(shí)的原理線路圖及機(jī)械特性能耗制動(dòng)時(shí)的原理線路圖及機(jī)械特性 5.6.3 5.6.3 能耗制動(dòng)能耗制動(dòng) 5.7.15.7.1單相異步電動(dòng)的磁場(chǎng)單相異步電動(dòng)的磁場(chǎng)38. 5sintBBm交交流流電電源源的的角角頻頻率率磁磁感感應(yīng)應(yīng)強(qiáng)強(qiáng)度度的的幅幅值值mB產(chǎn)產(chǎn)生生脈脈動(dòng)動(dòng)磁磁場(chǎng)場(chǎng)組組單單相相交交流流電電通通入入單單相相繞繞圖圖5.46 5.46 單相異步電動(dòng)機(jī)單相異步電動(dòng)機(jī)5.7 單相異步電動(dòng)機(jī)單相異步電動(dòng)機(jī)(a) (a) 交變脈動(dòng)磁場(chǎng)交變脈動(dòng)磁場(chǎng) (b) (b) 脈動(dòng)磁場(chǎng)的分解脈動(dòng)磁

40、場(chǎng)的分解圖圖5.47 5.47 脈動(dòng)磁場(chǎng)分成兩個(gè)轉(zhuǎn)向相反的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)脈動(dòng)磁場(chǎng)分成兩個(gè)轉(zhuǎn)向相反的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)磁磁場(chǎng)場(chǎng)的的兩兩個(gè)個(gè)圓圓形形旋旋相相同同轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向向相相反反可可分分解解為為半半徑徑生生脈脈動(dòng)動(dòng)磁磁場(chǎng)場(chǎng)入入單單相相繞繞組組產(chǎn)產(chǎn)單單相相交交流流電電通通2/21mmmBBB5.7 單相異步電動(dòng)機(jī)單相異步電動(dòng)機(jī) 5.7.15.7.1單相異步電動(dòng)的磁場(chǎng)單相異步電動(dòng)的磁場(chǎng)正向正向反向反向合成合成T-ST-S曲線曲線10000000200122SnnnnnnnnnnSnnnS反向反向正向正向脈動(dòng)磁場(chǎng)的脈動(dòng)磁場(chǎng)的TSTS曲線曲線啟啟動(dòng)動(dòng)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩矩為為零零。2.2.在外力矩作用下能在外力矩作用下能加速到穩(wěn)定運(yùn)行狀

41、態(tài)，加速到穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，轉(zhuǎn)向不固定轉(zhuǎn)向不固定. .，沒(méi)沒(méi)有有啟啟動(dòng)動(dòng)能能力力，脈脈動(dòng)動(dòng)磁磁特特點(diǎn)點(diǎn)：1 5.7.15.7.1單相異步電動(dòng)的磁場(chǎng)單相異步電動(dòng)的磁場(chǎng)移相移相電容電容離心離心開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)iB電流超前電流超前iA電流電流90度度圖圖5.49 電容分相式異步電動(dòng)機(jī)電容分相式異步電動(dòng)機(jī) 兩相電流兩相電流 1. 1. 電容分相式異步電動(dòng)機(jī)電容分相式異步電動(dòng)機(jī) 5.7.25.7.2單相異步電動(dòng)的啟動(dòng)方法單相異步電動(dòng)的啟動(dòng)方法5.7 單相異步電動(dòng)機(jī)單相異步電動(dòng)機(jī)兩相電流兩相電流 (b) (b) 兩相旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)兩相旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) 圖圖5.50 5.50 電容分相式異步電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生電容分相式異步電動(dòng)機(jī)旋

42、轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的條件圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的條件：兩相相差：兩相相差9090度等幅值度等幅值的交的交流電通入兩相在空間相差流電通入兩相在空間相差9090度的對(duì)稱(chēng)繞組度的對(duì)稱(chēng)繞組. .圖圖5.51 5.51 電容分相式異步電動(dòng)機(jī)電容分相式異步電動(dòng)機(jī) 正反轉(zhuǎn)接線原理圖正反轉(zhuǎn)接線原理圖兩相電流兩相電流轉(zhuǎn)向取決于電流最大值到達(dá)的順序。轉(zhuǎn)向取決于電流最大值到達(dá)的順序。或?qū)φ{(diào)兩繞組的任一繞組的接線?；?qū)φ{(diào)兩繞組的任一繞組的接線。電容分相式異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向電容分相式異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向5.7 單相異步電動(dòng)機(jī)單相異步電動(dòng)機(jī) 5.7.25.7.2單相異步電動(dòng)的啟動(dòng)方法單相異步電動(dòng)的啟動(dòng)方法罩極銅環(huán)罩極銅環(huán)罩極銅環(huán)圖圖5.52 5.52 罩極式單相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)圖罩極式單相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)圖2. 2. 罩極式異步電動(dòng)機(jī)罩極式異步電動(dòng)機(jī)向罩極部分移動(dòng)磁場(chǎng)。向罩極部分移動(dòng)磁場(chǎng)。產(chǎn)生一個(gè)由未罩極產(chǎn)生一個(gè)由未罩極一個(gè)角度一個(gè)角度遲后遲后12注意注意：罩極電動(dòng)機(jī)的：罩極電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向不可改變。轉(zhuǎn)向不可改變。5.7 單相異步電動(dòng)機(jī)單相異步電動(dòng)機(jī)適用于大功率適用于大功率高電壓的場(chǎng)合高電壓的場(chǎng)合氣隙不均勻（低速電氣隙不均勻（低速電動(dòng)機(jī)動(dòng)機(jī)1000r/min1000r/min以下）以下）氣隙均氣隙均勻（高勻（高速電動(dòng)速電動(dòng)機(jī)）機(jī)）直流勵(lì)磁（電刷、直