異步電動(dòng)機(jī)功率

1、第八章第八章異步電動(dòng)機(jī)功率、異步電動(dòng)機(jī)功率、轉(zhuǎn)矩和運(yùn)行分析轉(zhuǎn)矩和運(yùn)行分析主要內(nèi)容主要內(nèi)容1 異步電機(jī)功率及轉(zhuǎn)矩方程異步電機(jī)功率及轉(zhuǎn)矩方程2 異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)差率曲線轉(zhuǎn)差率曲線3 異步電動(dòng)機(jī)工作特性異步電動(dòng)機(jī)工作特性4 異步電機(jī)啟動(dòng)方法異步電機(jī)啟動(dòng)方法8.1 異步電機(jī)功率及轉(zhuǎn)矩方程異步電機(jī)功率及轉(zhuǎn)矩方程一、損耗及功率平衡方程一、損耗及功率平衡方程在等效電路上表示功率和損耗：在等效電路上表示功率和損耗：1R1X2R2X21Rss1U1I0I2ImRmX1cupFep2cupMP1P三相功率及損耗需三相功率及損耗需38.1 異步電機(jī)功率及轉(zhuǎn)矩方程異步電機(jī)功率及轉(zhuǎn)矩方程一、損耗及功率平衡

2、方程一、損耗及功率平衡方程P1PP2pcu_1pFepcu_2p+ pad P M8.1 異步電機(jī)功率及轉(zhuǎn)矩方程異步電機(jī)功率及轉(zhuǎn)矩方程一、損耗及功率平衡方程一、損耗及功率平衡方程異步電動(dòng)機(jī)的功率和損耗有：異步電動(dòng)機(jī)的功率和損耗有：輸入功率輸入功率11111cosIUmP 定子鐵損定子鐵損2Fe10mpm I r電磁功率電磁功率221cu1Fe1 2rPPppm Is機(jī)械功率機(jī)械功率22M2 221 221s1sPm Irm Irss輸出功率輸出功率2MadPPpp定子銅損定子銅損2cu 1111pm I r轉(zhuǎn)子銅損轉(zhuǎn)子銅損2 2cu 2222122pm I rm Ir1R1X2R2X21Rss

3、1U1I0I2ImRmX1P1cupFep2cupMP8.1 異步電機(jī)功率及轉(zhuǎn)矩方程異步電機(jī)功率及轉(zhuǎn)矩方程一、損耗及功率平衡方程一、損耗及功率平衡方程兩個(gè)重要關(guān)系式兩個(gè)重要關(guān)系式cu2psPMP1sP 可見，從氣隙傳遞到轉(zhuǎn)子的電磁功率分為兩部分，一小可見，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，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。率均很小。 異步電動(dòng)機(jī)的功率平衡方程式：異步電動(dòng)機(jī)的功率平衡方程

4、式：pPpppppPPadcuFecu121128.1 異步電機(jī)功率及轉(zhuǎn)矩方程異步電機(jī)功率及轉(zhuǎn)矩方程一、損耗及功率平衡方程一、損耗及功率平衡方程 異步電動(dòng)機(jī)的功率平衡方程式：異步電動(dòng)機(jī)的功率平衡方程式：pPpppppPPadcuFecu12112效率為效率為8.1 異步電機(jī)功率及轉(zhuǎn)矩方程異步電機(jī)功率及轉(zhuǎn)矩方程二、轉(zhuǎn)矩平衡方程二、轉(zhuǎn)矩平衡方程02MpPP 在式在式 的兩邊同時(shí)除以機(jī)械角速度的兩邊同時(shí)除以機(jī)械角速度 得得2M0PPp602 n0adppp令令 為空載損耗為空載損耗20MMM其中其中為機(jī)械角速度，單位為機(jī)械角速度，單位rad/s M2 為輸出轉(zhuǎn)矩，單位為輸出轉(zhuǎn)矩，單位Nm M為電磁轉(zhuǎn)

5、矩，單位為電磁轉(zhuǎn)矩，單位Nm M0 為空載轉(zhuǎn)矩，單位為空載轉(zhuǎn)矩，單位Nm轉(zhuǎn)矩由機(jī)械功率產(chǎn)生，機(jī)械功率除以軸的機(jī)械轉(zhuǎn)矩由機(jī)械功率產(chǎn)生，機(jī)械功率除以軸的機(jī)械角速度就是電角速度就是電 磁轉(zhuǎn)矩。磁轉(zhuǎn)矩。PS：轉(zhuǎn)矩的另一個(gè)符號(hào)：轉(zhuǎn)矩的另一個(gè)符號(hào)T8.1 異步電機(jī)功率及轉(zhuǎn)矩方程異步電機(jī)功率及轉(zhuǎn)矩方程二、轉(zhuǎn)矩平衡方程二、轉(zhuǎn)矩平衡方程1111M(s)PPPM(s)電磁轉(zhuǎn)矩電磁轉(zhuǎn)矩電磁轉(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。同步機(jī)械角速度。式中式中1為同步機(jī)

6、械角速度。為同步機(jī)械角速度。8.1 異步電機(jī)功率及轉(zhuǎn)矩方程異步電機(jī)功率及轉(zhuǎn)矩方程三、電磁轉(zhuǎn)矩三、電磁轉(zhuǎn)矩M的物理概念的物理概念M：其實(shí)質(zhì)就是轉(zhuǎn)子載流導(dǎo)體在氣隙旋其實(shí)質(zhì)就是轉(zhuǎn)子載流導(dǎo)體在氣隙旋轉(zhuǎn)磁場中受力形成的轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)磁場中受力形成的轉(zhuǎn)矩。= =1p1為電角速度為電角速度 為轉(zhuǎn)子電路的功率因數(shù)角為轉(zhuǎn)子電路的功率因數(shù)角 8.1 異步電機(jī)功率及轉(zhuǎn)矩方程異步電機(jī)功率及轉(zhuǎn)矩方程三、電磁轉(zhuǎn)矩三、電磁轉(zhuǎn)矩M的物理概念的物理概念8.1 異步電機(jī)功率及轉(zhuǎn)矩方程異步電機(jī)功率及轉(zhuǎn)矩方程三、電磁轉(zhuǎn)矩三、電磁轉(zhuǎn)矩M的物理概念的物理概念8.1 異步電機(jī)功率及轉(zhuǎn)矩方程異步電機(jī)功率及轉(zhuǎn)矩方程三、電磁轉(zhuǎn)矩三、電磁轉(zhuǎn)矩M的物理概

7、念的物理概念力矩常數(shù)力矩常數(shù)8.1 異步電機(jī)功率及轉(zhuǎn)矩方程異步電機(jī)功率及轉(zhuǎn)矩方程三、電磁轉(zhuǎn)矩三、電磁轉(zhuǎn)矩M的物理概念的物理概念表明：三相異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩是由主磁通表明：三相異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩是由主磁通 與與 轉(zhuǎn)子電流的有功分量轉(zhuǎn)子電流的有功分量 相互作用相互作用產(chǎn)生的。產(chǎn)生的。8.1 異步電機(jī)功率及轉(zhuǎn)矩方程異步電機(jī)功率及轉(zhuǎn)矩方程三、電磁轉(zhuǎn)矩三、電磁轉(zhuǎn)矩M的物理概念的物理概念已知一臺(tái)三相四極異步已知一臺(tái)三相四極異步(感應(yīng)感應(yīng))電動(dòng)機(jī)，額定功率電動(dòng)機(jī)，額定功率PN l0kW、額定電壓、額定電壓UN 380V、sN =0.03、定、定子繞組接法，定子每相電阻子繞組接法，定子每相電阻r1 =1.

8、375、漏抗、漏抗x1 2.43、轉(zhuǎn)子電阻的折算值、轉(zhuǎn)子電阻的折算值r 2 =1.047、漏、漏抗歸算值抗歸算值x 2 =4.4、激磁阻抗、激磁阻抗 rm 8.34、激磁、激磁電抗電抗xm 82.6，電動(dòng)機(jī)的機(jī)械損耗，電動(dòng)機(jī)的機(jī)械損耗p =100W，額定負(fù)載額定負(fù)載 時(shí)的雜散損耗時(shí)的雜散損耗pad =50W。 (1)額定負(fù)載時(shí)定子電流，定子功率因數(shù)和電動(dòng)機(jī)的效率額定負(fù)載時(shí)定子電流，定子功率因數(shù)和電動(dòng)機(jī)的效率; (2)電機(jī)額定運(yùn)行時(shí)的電磁轉(zhuǎn)矩電機(jī)額定運(yùn)行時(shí)的電磁轉(zhuǎn)矩 8.1 異步電機(jī)功率及轉(zhuǎn)矩方程異步電機(jī)功率及轉(zhuǎn)矩方程三、電磁轉(zhuǎn)矩三、電磁轉(zhuǎn)矩M的物理概念的物理概念8.2 異步電機(jī)轉(zhuǎn)矩異步電機(jī)轉(zhuǎn)矩

9、轉(zhuǎn)差率曲線轉(zhuǎn)差率曲線一、一、電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)差率的關(guān)系：電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)差率的關(guān)系：M-s曲線曲線M-s曲線：是指在曲線：是指在電源電壓電源電壓U1 、頻率、頻率f1 確確 定定的的情況下，利用等效電路參數(shù)表述的情況下，利用等效電路參數(shù)表述的電磁電磁 轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)差率間的關(guān)系曲線。間的關(guān)系曲線。8.2 異步電機(jī)轉(zhuǎn)矩異步電機(jī)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)差率曲線轉(zhuǎn)差率曲線一、一、電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)差率的關(guān)系：電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)差率的關(guān)系：M-s曲線曲線在電源電壓在電源電壓U1、頻率、頻率f1確確定的情況下，對(duì)于一臺(tái)定的情況下，對(duì)于一臺(tái)電機(jī)，轉(zhuǎn)矩電機(jī)，轉(zhuǎn)矩 M與轉(zhuǎn)差率與轉(zhuǎn)差率s有關(guān)，其關(guān)系曲線即為有關(guān)，其關(guān)系曲線即為M-s曲線。曲線

10、。8.2 異步電機(jī)轉(zhuǎn)矩異步電機(jī)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)差率曲線轉(zhuǎn)差率曲線一、一、電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)差率的關(guān)系：電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)差率的關(guān)系：M-s曲線曲線(1)s=1(n=0)時(shí)的轉(zhuǎn)矩，為時(shí)的轉(zhuǎn)矩，為起動(dòng)起動(dòng) 轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩Mst ，如圖，如圖A點(diǎn)所示；點(diǎn)所示；(2) 當(dāng)當(dāng)s=sm 時(shí)電機(jī)可產(chǎn)生時(shí)電機(jī)可產(chǎn)生最大最大 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩矩Mm ，如圖，如圖B點(diǎn)所示；點(diǎn)所示；(3)當(dāng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行于額定狀態(tài)當(dāng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行于額定狀態(tài) 時(shí)時(shí)s=sN 時(shí)，對(duì)應(yīng)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩為時(shí)，對(duì)應(yīng)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩為額額 定轉(zhuǎn)矩定轉(zhuǎn)矩MN ，如圖，如圖C點(diǎn)所示；點(diǎn)所示；(4) 當(dāng)當(dāng)s=0(n=n1 )時(shí)，轉(zhuǎn)矩為時(shí)，轉(zhuǎn)矩為0， 如圖如圖D點(diǎn)所示。點(diǎn)所示。 8.2 異步電機(jī)轉(zhuǎn)矩異步電機(jī)

11、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)差率曲線轉(zhuǎn)差率曲線一、一、電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)差率的關(guān)系：電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)差率的關(guān)系：M-s曲線曲線電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)差率）之間的關(guān)系曲線，稱為電電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)差率）之間的關(guān)系曲線，稱為電機(jī)機(jī) 的機(jī)械特性。的機(jī)械特性。 8.2 異步電機(jī)轉(zhuǎn)矩異步電機(jī)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)差率曲線轉(zhuǎn)差率曲線二、二、最大轉(zhuǎn)矩與啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩與啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩1.最大轉(zhuǎn)矩：可以根據(jù)高等數(shù)學(xué)中求極值的方法求得。最大轉(zhuǎn)矩：可以根據(jù)高等數(shù)學(xué)中求極值的方法求得。 r1很小可以忽略很小可以忽略8.2 異步電機(jī)轉(zhuǎn)矩異步電機(jī)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)差率曲線轉(zhuǎn)差率曲線二、二、最大轉(zhuǎn)矩與啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩與啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩Mm(1)當(dāng)電機(jī)參數(shù)確定，當(dāng)電機(jī)參數(shù)確定，f1

12、不變不變時(shí)，最大轉(zhuǎn)時(shí)，最大轉(zhuǎn) 矩正比于電壓的矩正比于電壓的平方，但臨界轉(zhuǎn)差率與電平方，但臨界轉(zhuǎn)差率與電 源源電壓無關(guān)；電壓無關(guān)； (2)當(dāng)當(dāng)U1 、f1 不變時(shí)，最大轉(zhuǎn)不變時(shí)，最大轉(zhuǎn)矩與電抗成反比；矩與電抗成反比；(3)當(dāng)電機(jī)參數(shù)確定，當(dāng)電機(jī)參數(shù)確定，U1 不變時(shí)，最大轉(zhuǎn)矩隨不變時(shí)，最大轉(zhuǎn)矩隨f1 的升高而變小；的升高而變小； (4)最大轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)子電阻無關(guān)，但是轉(zhuǎn)差率與轉(zhuǎn)子電阻成正比；最大轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)子電阻無關(guān)，但是轉(zhuǎn)差率與轉(zhuǎn)子電阻成正比； (5)過載能力：過載能力：一般為一般為1.62.5，越大，越大 表示過載能力越強(qiáng)表示過載能力越強(qiáng) 8.2 異步電機(jī)轉(zhuǎn)矩異步電機(jī)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)差率曲線轉(zhuǎn)差率曲線二、二、

13、最大轉(zhuǎn)矩與啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩與啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩8.2 異步電機(jī)轉(zhuǎn)矩異步電機(jī)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)差率曲線轉(zhuǎn)差率曲線二、二、最大轉(zhuǎn)矩與啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩與啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩結(jié)論：結(jié)論：最大轉(zhuǎn)矩近似最大轉(zhuǎn)矩近似與漏電抗成反比與漏電抗成反比；最大轉(zhuǎn)矩的最大轉(zhuǎn)矩的位置位置可以可以由轉(zhuǎn)子電阻的大小來調(diào)整由轉(zhuǎn)子電阻的大小來調(diào)整；最大轉(zhuǎn)矩的最大轉(zhuǎn)矩的值與轉(zhuǎn)子電阻值沒有關(guān)系值與轉(zhuǎn)子電阻值沒有關(guān)系；異步電動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子電阻時(shí)機(jī)械特性會(huì)發(fā)生變化。異步電動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子電阻時(shí)機(jī)械特性會(huì)發(fā)生變化。 最大轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩與電網(wǎng)電壓的平方成正比與電網(wǎng)電壓的平方成正比；8.2 異步電機(jī)轉(zhuǎn)矩異步電機(jī)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)差率曲線轉(zhuǎn)差率曲線二、二、最大轉(zhuǎn)矩與啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩與啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩2.啟

14、動(dòng)轉(zhuǎn)矩啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩Mst ：電機(jī)啟動(dòng)時(shí)：電機(jī)啟動(dòng)時(shí)n=0、s=1，代入轉(zhuǎn)矩公式，代入轉(zhuǎn)矩公式可見：可見： 8.2 異步電機(jī)轉(zhuǎn)矩異步電機(jī)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)差率曲線轉(zhuǎn)差率曲線二、二、最大轉(zhuǎn)矩與啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩與啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩(1)當(dāng)電機(jī)參數(shù)確定、當(dāng)電機(jī)參數(shù)確定、f1 不變時(shí)，不變時(shí)，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩正比于電壓的平方；啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩正比于電壓的平方；(2)當(dāng)電機(jī)參數(shù)確定、當(dāng)電機(jī)參數(shù)確定、U1 不變時(shí)，不變時(shí)，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩隨啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩隨f1 的升高而變??；的升高而變?。?3)當(dāng)當(dāng)U1 、f1 不變時(shí)，漏抗越大啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩越小；不變時(shí)，漏抗越大啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩越?。?8.2 異步電機(jī)轉(zhuǎn)矩異步電機(jī)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)差率曲線轉(zhuǎn)差率曲線二、二、最大轉(zhuǎn)矩與啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩與啟

15、動(dòng)轉(zhuǎn)矩（4）當(dāng)轉(zhuǎn)子回路電阻為）當(dāng)轉(zhuǎn)子回路電阻為 時(shí)時(shí)sm 1，起，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩達(dá)到最大電磁轉(zhuǎn)矩。動(dòng)轉(zhuǎn)矩達(dá)到最大電磁轉(zhuǎn)矩。(5)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)：起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)： ，是衡量電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)性能，是衡量電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)性能的重要指標(biāo)，一的重要指標(biāo)，一 般為般為1.02.0，特殊場合要求，特殊場合要求4.0以上。以上。 8.2 異步電機(jī)轉(zhuǎn)矩異步電機(jī)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)差率曲線轉(zhuǎn)差率曲線三、異步電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性三、異步電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性1. 固有機(jī)械特性固有機(jī)械特性 2.人為機(jī)械特性人為機(jī)械特性三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性是三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性是 指在一定條件下，指在一定條件下，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n與與 轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩M之間的關(guān)系之間的關(guān)系n

16、=f（M）。由于轉(zhuǎn)速由于轉(zhuǎn)速n與轉(zhuǎn)差率與轉(zhuǎn)差率s的關(guān)的關(guān) 系：系： ，所以三相異步電，所以三相異步電動(dòng)機(jī)動(dòng)機(jī) 的機(jī)械特性也往往用的機(jī)械特性也往往用M=f（s）的形）的形 式表示。式表示。機(jī)械特性的機(jī)械特性的“軟軟”和和“硬硬”8.2 異步電機(jī)轉(zhuǎn)矩異步電機(jī)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)差率曲線轉(zhuǎn)差率曲線三、異步電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性三、異步電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性1. 固有機(jī)械特性固有機(jī)械特性 三相異步電動(dòng)機(jī)的固有機(jī)械特性是指定子在三相異步電動(dòng)機(jī)的固有機(jī)械特性是指定子在額額定電壓、定電壓、 額定頻率額定頻率下、按規(guī)定的接線方式接線，下、按規(guī)定的接線方式接線，定子、轉(zhuǎn)子回路定子、轉(zhuǎn)子回路不不 外接外接電阻（電容或電感）時(shí)，電阻（電容或電感

17、）時(shí)，所獲得的機(jī)械特性曲線。所獲得的機(jī)械特性曲線。8.2 異步電機(jī)轉(zhuǎn)矩異步電機(jī)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)差率曲線轉(zhuǎn)差率曲線三、異步電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性三、異步電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性2.人為機(jī)械特性人為機(jī)械特性人為機(jī)械特性是指人為地改變?nèi)喈惒诫妱?dòng)機(jī)的人為機(jī)械特性是指人為地改變?nèi)喈惒诫妱?dòng)機(jī)的某些參某些參 數(shù)或電源參數(shù)數(shù)或電源參數(shù)所得到的機(jī)械特性。所得到的機(jī)械特性。 (1)降低定子回路端電壓的人為特性降低定子回路端電壓的人為特性8.2 異步電機(jī)轉(zhuǎn)矩異步電機(jī)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)差率曲線轉(zhuǎn)差率曲線三、異步電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性三、異步電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性(1)降低定子回路端電壓的人為特性降低定子回路端電壓的人為特性降壓時(shí)，轉(zhuǎn)矩按電壓的降壓時(shí)，轉(zhuǎn)矩按電壓的 平方

18、降低，而臨界轉(zhuǎn)差率不平方降低，而臨界轉(zhuǎn)差率不 變，曲線如變，曲線如圖所示。圖所示。降壓后降壓后 特性變特性變“軟軟”，啟動(dòng)能力和過，啟動(dòng)能力和過 載能力都下降，載能力都下降，負(fù)載過大將負(fù)載過大將 停轉(zhuǎn)；若能運(yùn)轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速略有停轉(zhuǎn)；若能運(yùn)轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速略有 下降，下降，s增大，轉(zhuǎn)子電動(dòng)增大，轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢及勢及 電流增大，使電動(dòng)機(jī)過載。電流增大，使電動(dòng)機(jī)過載。8.2 異步電機(jī)轉(zhuǎn)矩異步電機(jī)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)差率曲線轉(zhuǎn)差率曲線三、異步電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性三、異步電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性(2)轉(zhuǎn)子回路串聯(lián)電阻的人為特性（繞線式異步）轉(zhuǎn)子回路串聯(lián)電阻的人為特性（繞線式異步）轉(zhuǎn)子串電阻，轉(zhuǎn)子串電阻，Mst、sm變化，而變化，而Mm不變，曲線如圖所

19、示。不變，曲線如圖所示。 適當(dāng)適當(dāng)增加轉(zhuǎn)子電阻，可增加啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。增加轉(zhuǎn)子電阻，可增加啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。8.2 異步電機(jī)轉(zhuǎn)矩異步電機(jī)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)差率曲線轉(zhuǎn)差率曲線四、異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性問題四、異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性問題（1）sm s0范圍內(nèi)。向下范圍內(nèi)。向下傾斜，為穩(wěn)定運(yùn)行工作部傾斜，為穩(wěn)定運(yùn)行工作部分，工作于這一范圍內(nèi)。分，工作于這一范圍內(nèi)。近似為一條直線。近似為一條直線。（2）1ssm 范圍內(nèi)。向上傾斜，范圍內(nèi)。向上傾斜，一般不能穩(wěn)定地工作于這一范一般不能穩(wěn)定地工作于這一范圍，是啟動(dòng)的過圍，是啟動(dòng)的過 渡段。渡段。8.3 異步電動(dòng)機(jī)工作特性異步電動(dòng)機(jī)工作特性異步電動(dòng)機(jī)工作特性是指：異步電動(dòng)機(jī)工作特性是

20、指：定子電壓及頻率定子電壓及頻率為額定時(shí)為額定時(shí)，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速n、定子電流、定子電流I1、功率因數(shù)、功率因數(shù)cos1 、電磁轉(zhuǎn)矩、電磁轉(zhuǎn)矩M、效率、效率等與等與輸出功率輸出功率P2 的關(guān)系曲線。的關(guān)系曲線。工作特性曲線的求取方法：工作特性曲線的求取方法：(1)工作特性可通過直接負(fù)載法測得；工作特性可通過直接負(fù)載法測得； (2)也可用等效電路計(jì)算得出。也可用等效電路計(jì)算得出。 8.3 異步電動(dòng)機(jī)工作特性異步電動(dòng)機(jī)工作特性1. 轉(zhuǎn)速特性轉(zhuǎn)速特性n=f (P2 )空載時(shí)，轉(zhuǎn)速空載時(shí)，轉(zhuǎn)速n接近于接近于n1 。隨負(fù)載增加，隨負(fù)載增加，n略微降低，略微降低，此時(shí)轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢此時(shí)轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢增大，使轉(zhuǎn)子電流增大

21、，使轉(zhuǎn)子電流I2s 增大，增大，以產(chǎn)生較大的電磁轉(zhuǎn)矩來以產(chǎn)生較大的電磁轉(zhuǎn)矩來平衡負(fù)載轉(zhuǎn)矩。即平衡負(fù)載轉(zhuǎn)矩。即P2 增加，增加， n下降，下降，s增大。轉(zhuǎn)速特性增大。轉(zhuǎn)速特性是一條平緩下降的特性曲是一條平緩下降的特性曲線，如圖所示。線，如圖所示。 8.3 異步電動(dòng)機(jī)工作特性異步電動(dòng)機(jī)工作特性2. 定子電流特性定子電流特性I1 =f (P2 )空載時(shí)，轉(zhuǎn)子電流空載時(shí)，轉(zhuǎn)子電流I2 近似近似為零，定子電流等于勵(lì)磁為零，定子電流等于勵(lì)磁電流電流I0 。隨著負(fù)載的增。隨著負(fù)載的增 加，加，轉(zhuǎn)速下降（轉(zhuǎn)速下降（s增大），轉(zhuǎn)子增大），轉(zhuǎn)子電流增大，由于電流增大，由于 ，所以，所以定子電流也增大。定子電流也增

22、大。 8.3 異步電動(dòng)機(jī)工作特性異步電動(dòng)機(jī)工作特性3. 轉(zhuǎn)矩特性轉(zhuǎn)矩特性M=f (P2 )空載時(shí)空載時(shí)P2 =0，電磁轉(zhuǎn)矩，電磁轉(zhuǎn)矩M等于空載轉(zhuǎn)矩等于空載轉(zhuǎn)矩M0 。隨。隨著著P2 的增加，考慮到的增加，考慮到P2 增加時(shí)，增加時(shí)，n稍有降低，稍有降低，故故M2 =f (P2 )隨著隨著P2增加增加略向上偏離直線，是一略向上偏離直線，是一條稍向上翹條稍向上翹 的曲線。的曲線。 8.3 異步電動(dòng)機(jī)工作特性異步電動(dòng)機(jī)工作特性4. 定子功率因數(shù)特性定子功率因數(shù)特性cos?1=f (P2 )電機(jī)屬電感性負(fù)載電機(jī)屬電感性負(fù)載，功率因數(shù)總是滯后的功率因數(shù)總是滯后的。空載。空載時(shí)，只有勵(lì)磁電流，功時(shí)，只有勵(lì)

23、磁電流，功 率率因數(shù)很低。負(fù)載電流（有功）因數(shù)很低。負(fù)載電流（有功）增加時(shí)，功率因數(shù)提高。接增加時(shí)，功率因數(shù)提高。接近額定負(fù)載時(shí)，近額定負(fù)載時(shí)， 功率因數(shù)功率因數(shù)達(dá)到最高。過載時(shí)，達(dá)到最高。過載時(shí)，n迅速迅速降低，降低，s增大，使增大，使?2 增大，增大，cos ?2 迅速下降，迅速下降， 引起引起cos ?1 下降，如圖所示。下降，如圖所示。 8.3 異步電動(dòng)機(jī)工作特性異步電動(dòng)機(jī)工作特性5. 效率特性效率特性=f (P2 )空載時(shí)損耗占比例大，效率空載時(shí)損耗占比例大，效率低；隨低；隨P2 增增 加，加，增加，當(dāng)增加，當(dāng)負(fù)載過大，銅損增加快，使負(fù)載過大，銅損增加快，使效率下降，如圖所示。效率下

24、降，如圖所示。 效率、功率因數(shù)都是在效率、功率因數(shù)都是在額定負(fù)載額定負(fù)載附近達(dá)到附近達(dá)到最高最高，故合理選用電動(dòng)機(jī)容量，故合理選用電動(dòng)機(jī)容量，對(duì)電動(dòng)機(jī)的壽對(duì)電動(dòng)機(jī)的壽 命、功率命、功率因數(shù)和效率都有很實(shí)際因數(shù)和效率都有很實(shí)際的意義的意義 。8.3 異步電動(dòng)機(jī)工作特性異步電動(dòng)機(jī)工作特性結(jié)論：結(jié)論：8.4 異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)方法異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)方法（2）起動(dòng)要求：）起動(dòng)要求：起動(dòng)電流盡量小，以減小對(duì)電網(wǎng)的沖擊；起動(dòng)電流盡量小，以減小對(duì)電網(wǎng)的沖擊；起動(dòng)轉(zhuǎn)矩盡量大，以縮短起動(dòng)時(shí)間；起動(dòng)轉(zhuǎn)矩盡量大，以縮短起動(dòng)時(shí)間；起動(dòng)設(shè)備簡單，可靠。起動(dòng)設(shè)備簡單，可靠。（1）起動(dòng)定義：電動(dòng)機(jī)接到電源上，從）起動(dòng)定義：電動(dòng)機(jī)接

25、到電源上，從靜止?fàn)顟B(tài)到穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)的過程。靜止?fàn)顟B(tài)到穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)的過程。8.4 異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)方法異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)方法一、籠型異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)方法一、籠型異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)方法1.小容量電動(dòng)機(jī)輕載起動(dòng)直接啟動(dòng)小容量電動(dòng)機(jī)輕載起動(dòng)直接啟動(dòng)（又稱全壓啟（又稱全壓啟 動(dòng)）：動(dòng)）：三相異步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)是指電動(dòng)機(jī)加額定電三相異步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)是指電動(dòng)機(jī)加額定電壓，定子、壓，定子、 轉(zhuǎn)子回路不串任何電器元件時(shí)的起動(dòng)。轉(zhuǎn)子回路不串任何電器元件時(shí)的起動(dòng)。由于正常運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)差率由于正常運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)差率s很?。ê苄。?/s很大），所以很大），所以與正常運(yùn)行相比啟動(dòng)電與正常運(yùn)行相比啟動(dòng)電 流很大，近似等于流很大，近似等于57倍

26、倍額定電流。額定電流。啟動(dòng)電流啟動(dòng)電流22221szrrjxs11221212121()()stUUIzzrrxxs小小8.4 異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)方法異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)方法一、籠型異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)方法一、籠型異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)方法1.小容量電動(dòng)機(jī)輕載起動(dòng)直接啟動(dòng)小容量電動(dòng)機(jī)輕載起動(dòng)直接啟動(dòng)啟動(dòng)時(shí)啟動(dòng)時(shí)2 很大，使很大，使cos 2 很小很小 啟動(dòng)時(shí)啟動(dòng)時(shí)I0 很小，主磁通很小，主磁通m 很小很小 異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)電流很大，而啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩并不異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)電流很大，而啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩并不大。大。 8.4 異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)方法異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)方法一、籠型異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)方法一、籠型異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)方法1.小容量電動(dòng)機(jī)輕載起動(dòng)直接

27、啟動(dòng)小容量電動(dòng)機(jī)輕載起動(dòng)直接啟動(dòng)可見，異步電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)時(shí)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩不大，而電流很可見，異步電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)時(shí)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩不大，而電流很 大，可達(dá)額定電流的大，可達(dá)額定電流的47倍，將帶來下述不良后果：倍，將帶來下述不良后果：（1）使電壓損失過大，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩不夠無法啟動(dòng)。）使電壓損失過大，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩不夠無法啟動(dòng)。（2）繞組發(fā)熱，絕緣老化，縮短使用壽命。）繞組發(fā)熱，絕緣老化，縮短使用壽命。（3）造成過流保護(hù)裝置誤動(dòng)作、跳閘。）造成過流保護(hù)裝置誤動(dòng)作、跳閘。（4）影響其他設(shè)備的正常運(yùn)行。）影響其他設(shè)備的正常運(yùn)行。因此，除了小容量的電動(dòng)機(jī)可采用直接啟動(dòng)因此，除了小容量的電動(dòng)機(jī)可采用直接啟動(dòng)外，一般不外，一般不

28、宜采用直接啟動(dòng)方法。宜采用直接啟動(dòng)方法。啟動(dòng)時(shí)，應(yīng)該在保證一定大小的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩的前啟動(dòng)時(shí)，應(yīng)該在保證一定大小的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩的前提下，要提下，要 求限制啟動(dòng)電流在允許的范圍內(nèi)。求限制啟動(dòng)電流在允許的范圍內(nèi)。 8.4 異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)方法異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)方法一、籠型異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)方法一、籠型異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)方法1.小容量電動(dòng)機(jī)輕載起動(dòng)直接啟動(dòng)小容量電動(dòng)機(jī)輕載起動(dòng)直接啟動(dòng)能否采用直接啟動(dòng)，不僅取決于電機(jī)本身功率的大小，能否采用直接啟動(dòng)，不僅取決于電機(jī)本身功率的大小， 還與供電電網(wǎng)容量和供電線路長短有關(guān)。還與供電電網(wǎng)容量和供電線路長短有關(guān)。 （要求母線電（要求母線電壓降落不大于壓降落不大于10）一般一般7.5KW

29、以下電機(jī)允許直接起動(dòng)。以下電機(jī)允許直接起動(dòng)。8.4 異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)方法異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)方法一、籠型異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)方法一、籠型異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)方法2. 中、大容量電動(dòng)機(jī)輕載起動(dòng)降壓起動(dòng)中、大容量電動(dòng)機(jī)輕載起動(dòng)降壓起動(dòng)由于啟動(dòng)時(shí)的主要矛盾為電流很大，而降低電流的方法由于啟動(dòng)時(shí)的主要矛盾為電流很大，而降低電流的方法 主要靠降低電壓。主要靠降低電壓。因此降壓啟動(dòng)是指啟動(dòng)過程中降低電因此降壓啟動(dòng)是指啟動(dòng)過程中降低電壓，啟動(dòng)結(jié)束后，恢復(fù)到額定值。壓，啟動(dòng)結(jié)束后，恢復(fù)到額定值。該法能降低啟動(dòng)電流，但啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩也減小很多，一般只該法能降低啟動(dòng)電流，但啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩也減小很多，一般只 適用于空載或輕載啟動(dòng)。適用于空載或輕載啟動(dòng)。（1）定子串電抗器降壓啟動(dòng)）定子串電抗器降壓啟動(dòng)（2）自耦變壓器降壓啟動(dòng)）自耦變壓器降壓啟動(dòng)（3）星形三角形（）星形三角形（Y-）換接啟動(dòng)）換接啟動(dòng) 8.4 異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)方法異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)