第5章電動機(jī)與拖動基礎(chǔ)

1、1分類：分類：電動機(jī)電動機(jī)交流交流直流直流三相三相單相單相同步同步異步異步他勵、并勵他勵、并勵串勵、復(fù)勵串勵、復(fù)勵電機(jī)：電機(jī)： 實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換或信號轉(zhuǎn)換的電磁裝置。實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換或信號轉(zhuǎn)換的電磁裝置。原理：電磁轉(zhuǎn)換。原理：電磁轉(zhuǎn)換。電機(jī)電機(jī)發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)（動力電機(jī)）（動力電機(jī)）（控制電機(jī)）（控制電機(jī)）第第5 5章章 電動機(jī)與拖動基礎(chǔ)電動機(jī)與拖動基礎(chǔ) 電機(jī)的種類很多，本章主要介紹生產(chǎn)上常用的三相電機(jī)的種類很多，本章主要介紹生產(chǎn)上常用的三相異步電動機(jī)。異步電動機(jī)。2 5.1.1 三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu) 三相異步電動機(jī)由定子、轉(zhuǎn)子等組成。三相異步電動機(jī)由定子、轉(zhuǎn)子等組成。5.1 5.1

2、三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理3 1. 定子定子 由定子繞組、定子鐵心和機(jī)座等組成。由定子繞組、定子鐵心和機(jī)座等組成。 (1) 定子鐵心定子鐵心 一般由一般由0.350.5mm厚的硅鋼片疊成。厚的硅鋼片疊成。 (2) 三相定子繞組三相定子繞組 一般由絕緣的漆包線繞制而成一般由絕緣的漆包線繞制而成,按一定規(guī)則嵌放在鐵心槽中。按一定規(guī)則嵌放在鐵心槽中。 (3) 機(jī)座機(jī)座 支撐定子和轉(zhuǎn)子等。支撐定子和轉(zhuǎn)子等。4 2. 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子 轉(zhuǎn)子主要由轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組、轉(zhuǎn)軸和風(fēng)扇等組成。轉(zhuǎn)子主要由轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組、轉(zhuǎn)軸和風(fēng)扇等組成。 (1) 轉(zhuǎn)子鐵心轉(zhuǎn)子鐵心 由硅鋼片疊成。由硅鋼

3、片疊成。5 (2) 轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)子繞組 分為籠型和繞線型分為籠型和繞線型繞線型轉(zhuǎn)子通過集電環(huán)引出，外接電路。繞線型轉(zhuǎn)子通過集電環(huán)引出，外接電路。6籠型電動機(jī)與繞線式電動機(jī)的的比較：籠型電動機(jī)與繞線式電動機(jī)的的比較：籠型：籠型： 結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、工作可靠；結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、工作可靠； 不能人為改變電動機(jī)的機(jī)械特性。不能人為改變電動機(jī)的機(jī)械特性。繞線式：繞線式： 結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價格較貴、維護(hù)工作量大；結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價格較貴、維護(hù)工作量大； 轉(zhuǎn)子外加電阻可人為改變電動機(jī)的機(jī)械特性。轉(zhuǎn)子外加電阻可人為改變電動機(jī)的機(jī)械特性。7三相異步電動機(jī)的工作原理三相異步電動機(jī)的工作原理磁鐵帶動轉(zhuǎn)子的實驗：磁鐵帶動轉(zhuǎn)子的

4、實驗： 一個一個U形磁鐵，可通過手柄轉(zhuǎn)動。形磁鐵，可通過手柄轉(zhuǎn)動。 一個籠型轉(zhuǎn)子，通過金屬圓環(huán)將多根銅條連接在一起構(gòu)成。一個籠型轉(zhuǎn)子，通過金屬圓環(huán)將多根銅條連接在一起構(gòu)成。 當(dāng)磁鐵轉(zhuǎn)動時，帶動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。當(dāng)磁鐵轉(zhuǎn)動時，帶動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。工作原理：工作原理： 轉(zhuǎn)子切割磁力線，產(chǎn)生在感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流，電流在磁轉(zhuǎn)子切割磁力線，產(chǎn)生在感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流，電流在磁場中受力，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。場中受力，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。8 5.1.2 旋轉(zhuǎn)磁場旋轉(zhuǎn)磁場 1. 兩極旋轉(zhuǎn)磁場兩極旋轉(zhuǎn)磁場 觀看觀看動畫片動畫片兩極旋轉(zhuǎn)磁場。兩極旋轉(zhuǎn)磁場。 定子三相繞組的放置方式。定子三相繞組的放置方式。 定子繞組三相電流的表達(dá)式。定子繞組三相

5、電流的表達(dá)式。1m2m3msinsin120sin240iItiItiIt 91. 兩極旋轉(zhuǎn)磁場兩極旋轉(zhuǎn)磁場(1) t = 0 時時i1 為零，為零，U1端為零，端為零， U2端為零端為零i2 為負(fù)，為負(fù)，V2端流入，端流入， V1端流出端流出i3 為正，為正，W1端流入，端流入，W2端流出端流出 10(2) t = (2/3) 時時i1 為正，為正，U1端流入，端流入， U2端流出端流出i2 為零，為零，V1端為零，端為零， V2端為零端為零i3 為負(fù)，為負(fù)，W2端流入，端流入，W1端流出端流出 11(3) t = (4/3) 時時i1 為負(fù)，為負(fù)，U2端流入，端流入， U1端流出端流出i2

6、 為正，為正，V1端流入，端流入， V2端流出端流出i3 為零，為零，W1端為零，端為零，W2端為零端為零 12(4) t = 2 時時i1 為零，為零，U1端為零，端為零， U2端為零端為零i2 為負(fù)，為負(fù)，V2端流入，端流入， V1端流出端流出i3 為正，為正，W1端流入，端流入，W1端流出端流出注意：注意：當(dāng)電流變化一個周期當(dāng)電流變化一個周期 2 ，磁場旋轉(zhuǎn)一周磁場旋轉(zhuǎn)一周 3601314151617 二極旋轉(zhuǎn)磁場二極旋轉(zhuǎn)磁場W W2 2V V2 2U U2 218 2. 四極旋轉(zhuǎn)磁場四極旋轉(zhuǎn)磁場 定子三相繞組的放置方式。定子三相繞組的放置方式。1920電流變化一周電流變化一周 旋轉(zhuǎn)磁場

7、轉(zhuǎn)一圈旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)一圈電流每秒鐘變化電流每秒鐘變化 50 周周 旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn) 50 圈圈 旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn) 3000 圈圈電流每分鐘變化電流每分鐘變化 (5060) 周周p = 1 時：時：電流變化一周電流變化一周 旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)半圈旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)半圈電流每秒鐘變化電流每秒鐘變化 50 周周 旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn) 25 圈圈 旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn) 1500 圈圈電流每分鐘變化電流每分鐘變化 (5060) 周周p = 2 時：時：21 3. 旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速n0 旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速與磁場的極對數(shù)旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速與磁場的極對數(shù) p 和定子電流的頻率和定子電流的頻率f1有關(guān)，表達(dá)式為有關(guān)，表達(dá)式為1

8、060(r/min)fnp p 12345n0(r/min)300015001000750600國產(chǎn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場與對數(shù)國產(chǎn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場與對數(shù) p 之間的關(guān)系，頻率之間的關(guān)系，頻率f1為為50Hz。22 4. 旋轉(zhuǎn)的反轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)的反轉(zhuǎn) 改變定子繞組中電流的相序，旋轉(zhuǎn)磁場反轉(zhuǎn)。改變定子繞組中電流的相序，旋轉(zhuǎn)磁場反轉(zhuǎn)。 23對稱三相繞組對稱三相繞組通入對稱三相電流通入對稱三相電流 旋轉(zhuǎn)磁場旋轉(zhuǎn)磁場(磁場能量磁場能量)磁場切割磁場切割轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)子繞組 轉(zhuǎn)子繞組中轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生產(chǎn)生 e 和和 i轉(zhuǎn)子繞組在磁場中轉(zhuǎn)子繞組在磁場中受到電磁力的作用受到電磁力的作用 轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)起來轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)起來 機(jī)械負(fù)載機(jī)械負(fù)載 旋轉(zhuǎn)

9、起來旋轉(zhuǎn)起來 三相交流電能三相交流電能輸出機(jī)械能量輸出機(jī)械能量 5.1.3 三相異步電動機(jī)的工作原理三相異步電動機(jī)的工作原理 1. 轉(zhuǎn)動原理轉(zhuǎn)動原理轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速總是小于磁場的轉(zhuǎn)速，故稱為異步電動機(jī)。轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速總是小于磁場的轉(zhuǎn)速，故稱為異步電動機(jī)。242. 轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)差率表示轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與磁場同步轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系。表示轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與磁場同步轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系。電機(jī)起動時，電機(jī)起動時，n = 0 ，s = 1，額定運行時，額定運行時，n n0 ，s 0。00nnsn0(1)ns n0s 125機(jī)座長度代號：機(jī)座長度代號：S短機(jī)座，短機(jī)座，M中機(jī)座，中機(jī)座，L長機(jī)座。長機(jī)座。 首位字母的意義：首位字母的意義：Y 異步

10、電動機(jī)，異步電動機(jī)，YR 繞線式異步電動機(jī)，繞線式異步電動機(jī)，YB 防爆型異步電動機(jī)，防爆型異步電動機(jī)，YD 多速異步電動機(jī)。多速異步電動機(jī)。5.6 5.6 三相異步電動機(jī)的銘牌與選擇三相異步電動機(jī)的銘牌與選擇5.6.1 三相異步電動機(jī)的銘牌與技術(shù)數(shù)據(jù)三相異步電動機(jī)的銘牌與技術(shù)數(shù)據(jù) 一、型號系列一、型號系列 三相異步電動機(jī)三相異步電動機(jī)型型 號號Y132M - 4功功 率率7.5kW頻頻 率率50Hz電電 壓壓380V電電 流流15.4A接接 法法轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 速速1440 r/min絕緣等級絕緣等級B工作方式工作方式連續(xù)連續(xù)26 二、技術(shù)數(shù)據(jù)二、技術(shù)數(shù)據(jù) 1. 額定電壓額定電壓UN及接法及接法 額定

11、電壓指定子繞組的額定電壓指定子繞組的線電壓線電壓。 定子三相繞組從接線盒引出定子三相繞組從接線盒引出6條線，可接成三角形或星形條線，可接成三角形或星形接法。接法。三相異步電動機(jī)三相異步電動機(jī)型型 號號Y132M - 4功功 率率7.5kW頻頻 率率50Hz電電 壓壓380V電電 流流15.4A接接 法法轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 速速1440 r/min絕緣等級絕緣等級B工作方式工作方式連續(xù)連續(xù)27實驗用電動機(jī)的外形實驗用電動機(jī)的外形2829 2. 額定電流額定電流IN 額定電流指定子繞組的額定電流指定子繞組的線電流線電流。 3. 額定功率額定功率PN 電動機(jī)額定運行時，軸上輸出的電動機(jī)額定運行時，軸上輸出的機(jī)械功

12、率機(jī)械功率P2。 4. 額定功率因數(shù)額定功率因數(shù) N 電動機(jī)額定運行時，定子繞組的功率因數(shù)。電動機(jī)額定運行時，定子繞組的功率因數(shù)。三相異步電動機(jī)三相異步電動機(jī)型型 號號Y132M - 4功功 率率7.5kW頻頻 率率50Hz電電 壓壓380V電電 流流15.4A接接 法法轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 速速1440 r/min絕緣等級絕緣等級B工作方式工作方式連續(xù)連續(xù) 5. 效率效率 N 電動機(jī)額定運行時，軸上輸出的機(jī)械功率電動機(jī)額定運行時，軸上輸出的機(jī)械功率P2與定子繞組輸與定子繞組輸入的電功率入的電功率P1的比值。的比值。N2N1N1PPPP1N1N1NN3PUI30 6. 額定頻率額定頻率fN 指定子電流的頻率。

13、指定子電流的頻率。 7. 額定轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)速nN 電動機(jī)的額定轉(zhuǎn)速接近于同步轉(zhuǎn)速電動機(jī)的額定轉(zhuǎn)速接近于同步轉(zhuǎn)速 n0 電動機(jī)的額定轉(zhuǎn)差率電動機(jī)的額定轉(zhuǎn)差率 sN = 0.01 0.09三相異步電動機(jī)三相異步電動機(jī)型型 號號Y132M - 4功功 率率7.5kW頻頻 率率50Hz電電 壓壓380V電電 流流15.4A接接 法法轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 速速1440 r/min絕緣等級絕緣等級B工作方式工作方式連續(xù)連續(xù) 8. 絕緣等級絕緣等級 指內(nèi)部絕緣材料的最高極限溫度等級，見下表：指內(nèi)部絕緣材料的最高極限溫度等級，見下表：絕緣等級絕緣等級AEBFH最高工作溫度最高工作溫度()10512013015518031 5.

14、6.2 三相異步電動機(jī)的選擇三相異步電動機(jī)的選擇 1. 功率與工作方式的選擇功率與工作方式的選擇 2. 電壓和轉(zhuǎn)速的選擇電壓和轉(zhuǎn)速的選擇 連續(xù)工作方式、短時工作方式、斷續(xù)工作方式。連續(xù)工作方式、短時工作方式、斷續(xù)工作方式。 3. 種類和形式的選擇種類和形式的選擇 (1) 種類的選擇種類的選擇 (2) 結(jié)構(gòu)形式的選擇結(jié)構(gòu)形式的選擇320NN0nnsnN1P3II1N1N1NN3PUINN1N100%PP 例例5.6.1Y180M2 型三相異步電動機(jī)，型三相異步電動機(jī)，PN = 22 kW，UN = 380 V，三角形聯(lián)結(jié)，三角形聯(lián)結(jié)，IN = 42.2 A，N = 0.89，fN = 50 Hz

15、，nN = 2 940 r/min。求額定狀態(tài)下運行時的：。求額定狀態(tài)下運行時的：(1) 轉(zhuǎn)差率；轉(zhuǎn)差率；(2) 定子繞組定子繞組的相電流；的相電流；(3) 輸入有功功率；輸入有功功率；(4) 效率。效率。(2)(3)(4)3 0002 9403 0000.0242.2 A324.4 A3 380 42.2 0.89 W 24 700 W22100%24.789%24.7 kW解：解：(1)3334 電動機(jī)的等效電路電動機(jī)的等效電路 定子繞組相當(dāng)于變壓器的一次繞組；定子繞組相當(dāng)于變壓器的一次繞組； 轉(zhuǎn)子繞組相當(dāng)于變壓器的二次繞組。轉(zhuǎn)子繞組相當(dāng)于變壓器的二次繞組。 變壓器通過磁路傳遞電能；變壓器

16、通過磁路傳遞電能； 電動機(jī)通過磁路將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能輸出。電動機(jī)通過磁路將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能輸出。5.2 5.2 三相異步電動機(jī)的電路分析三相異步電動機(jī)的電路分析35 5.2.1 定子電路定子電路 1. 定子繞組電動勢定子繞組電動勢E111 1111+(-)+(- )-uRieee1111m4.44UEf N 2. 定子電流頻率定子電流頻率 f11060fnp0160pnf 36 5.2.2 轉(zhuǎn)子電路轉(zhuǎn)子電路 1. 定子電流頻率定子電流頻率f2 轉(zhuǎn)子繞組與旋轉(zhuǎn)磁場的相對轉(zhuǎn)速是轉(zhuǎn)子繞組與旋轉(zhuǎn)磁場的相對轉(zhuǎn)速是(n0-n)，轉(zhuǎn)子電流頻率，轉(zhuǎn)子電流頻率02()60p nnf00210()60nnpnfs

17、fn0160pnf 通常，通常，s = 0.010.09，f1 = 50Hz，f2 = 0.54.5Hz37 2. 轉(zhuǎn)子電動勢轉(zhuǎn)子電動勢 E2 由基爾霍夫定律由基爾霍夫定律222 222 22d+(-)+dieR ieR iLt22222222()jER IER IX I X2為轉(zhuǎn)子電路的漏磁感抗為轉(zhuǎn)子電路的漏磁感抗38 2. 轉(zhuǎn)子電動勢轉(zhuǎn)子電動勢 E2222m4.44Ef N22222222()jER IER IX I E20為電動機(jī)起動時轉(zhuǎn)子電路的感應(yīng)電動勢，是常數(shù)。為電動機(jī)起動時轉(zhuǎn)子電路的感應(yīng)電動勢，是常數(shù)。2012m4.44Ef N12m4.44sf N20sE39 3. 轉(zhuǎn)子感抗轉(zhuǎn)子

18、感抗 X220122Xf L2222Xf L X20為電動機(jī)起動時轉(zhuǎn)子電路的感抗，是常數(shù)。為電動機(jī)起動時轉(zhuǎn)子電路的感抗，是常數(shù)。122sf L20sX40 4. 轉(zhuǎn)子電流轉(zhuǎn)子電流 I2222222EIRX 電動機(jī)起動時，轉(zhuǎn)子電流最大。電動機(jī)起動時，轉(zhuǎn)子電流最大。2022220()sERsX41 5. 轉(zhuǎn)子電路的功率因數(shù)轉(zhuǎn)子電路的功率因數(shù) cos 2222222cosRRX 總結(jié)起來，轉(zhuǎn)子電路的多個物理量與轉(zhuǎn)差率有關(guān)。總結(jié)起來，轉(zhuǎn)子電路的多個物理量與轉(zhuǎn)差率有關(guān)。222220()RRsX422013.4.1743對稱三相繞組對稱三相繞組通入對稱三相電流通入對稱三相電流 旋轉(zhuǎn)磁場旋轉(zhuǎn)磁場(磁場能量磁

19、場能量)磁場切割磁場切割轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)子繞組 轉(zhuǎn)子繞組中轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生產(chǎn)生 e 和和 i轉(zhuǎn)子繞組在磁場中轉(zhuǎn)子繞組在磁場中受到電磁力的作用受到電磁力的作用 轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)起來轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)起來 機(jī)械負(fù)載機(jī)械負(fù)載 旋轉(zhuǎn)起來旋轉(zhuǎn)起來 三相交流電能三相交流電能輸出機(jī)械能量輸出機(jī)械能量三相異步電動機(jī)的工作原理三相異步電動機(jī)的工作原理 轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速總是小于磁場的轉(zhuǎn)速，故稱為異步電動機(jī)。轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速總是小于磁場的轉(zhuǎn)速，故稱為異步電動機(jī)。44 5.3.1 轉(zhuǎn)矩平衡與功率平衡轉(zhuǎn)矩平衡與功率平衡 1. 轉(zhuǎn)矩傳遞與平衡轉(zhuǎn)矩傳遞與平衡 轉(zhuǎn)子軸上的幾個轉(zhuǎn)矩：轉(zhuǎn)子軸上的幾個轉(zhuǎn)矩： 電磁轉(zhuǎn)矩電磁轉(zhuǎn)矩T：轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割磁力線產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切

20、割磁力線產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩。 空載轉(zhuǎn)矩空載轉(zhuǎn)矩T0：由軸承摩擦、風(fēng)阻等產(chǎn)生。由軸承摩擦、風(fēng)阻等產(chǎn)生。 輸出轉(zhuǎn)矩輸出轉(zhuǎn)矩T2： T2 = T T0 負(fù)載轉(zhuǎn)矩負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL：生產(chǎn)機(jī)械產(chǎn)生的阻轉(zhuǎn)矩。生產(chǎn)機(jī)械產(chǎn)生的阻轉(zhuǎn)矩。 穩(wěn)定運行時：穩(wěn)定運行時： T2 T TL 轉(zhuǎn)軸上輸出功率：轉(zhuǎn)軸上輸出功率：22PT2260nT22602PTn或或229550PTn5.3 5.3 三相異步電動機(jī)的特性三相異步電動機(jī)的特性P2單位：單位：WP2單位：單位：KW45 2. 功率傳遞與平衡功率傳遞與平衡 定子繞組輸入電功率：定子繞組輸入電功率：1L1 L11P1 P11= 3cos3cosPU IU I12CuFeMePPPPP

21、P電動機(jī)的損耗：包括銅損耗、鐵損耗和摩擦損耗。電動機(jī)的損耗：包括銅損耗、鐵損耗和摩擦損耗。21100%PP電動機(jī)的效率：電動機(jī)的效率：46 5.3.2 轉(zhuǎn)矩特性和機(jī)械特性轉(zhuǎn)矩特性和機(jī)械特性 一、轉(zhuǎn)矩公式一、轉(zhuǎn)矩公式 電磁轉(zhuǎn)矩的公式為：電磁轉(zhuǎn)矩的公式為：Tm22cosTKIKT為轉(zhuǎn)矩系數(shù)，與電動機(jī)的結(jié)構(gòu)有關(guān)。為轉(zhuǎn)矩系數(shù)，與電動機(jī)的結(jié)構(gòu)有關(guān)。221P22220()sRTKURsX常用以下轉(zhuǎn)矩公式：常用以下轉(zhuǎn)矩公式：K為與電動機(jī)的結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù)。為與電動機(jī)的結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù)。上式可用于分析與電動機(jī)轉(zhuǎn)矩相關(guān)的特性。上式可用于分析與電動機(jī)轉(zhuǎn)矩相關(guān)的特性。 二、轉(zhuǎn)矩特性與機(jī)械特性二、轉(zhuǎn)矩特性與機(jī)械特性 轉(zhuǎn)矩

22、特性是指轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)差率之間的關(guān)系。轉(zhuǎn)矩特性是指轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)差率之間的關(guān)系。 T = f (s) 機(jī)械特性是指轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系。機(jī)械特性是指轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系。 n = f (T) n = (1 s) n047 (一一) 固有特性固有特性 1. 額定狀態(tài)與額定轉(zhuǎn)矩額定狀態(tài)與額定轉(zhuǎn)矩TN 電動機(jī)在額定負(fù)載下平穩(wěn)運行時，電動機(jī)在額定負(fù)載下平穩(wěn)運行時，T = TN 若負(fù)載轉(zhuǎn)矩變化，轉(zhuǎn)矩平衡會被打破，電動若負(fù)載轉(zhuǎn)矩變化，轉(zhuǎn)矩平衡會被打破，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速變化，轉(zhuǎn)矩變化，達(dá)到新的平衡狀態(tài)。機(jī)的轉(zhuǎn)速變化，轉(zhuǎn)矩變化，達(dá)到新的平衡狀態(tài)。 轉(zhuǎn)矩特性轉(zhuǎn)矩特性 機(jī)械特性機(jī)械特性n = (1 s) n02N2N602PTn

23、2N2N9550PTn221P22220()sRTKURsX48n0nTOn0nTO工作段工作段 自適應(yīng)負(fù)載能力是電動機(jī)區(qū)別于其它動力機(jī)械的重要特點自適應(yīng)負(fù)載能力是電動機(jī)區(qū)別于其它動力機(jī)械的重要特點（如：柴油機(jī)當(dāng)負(fù)載增加時，必須由操作者加大油門，才能帶（如：柴油機(jī)當(dāng)負(fù)載增加時，必須由操作者加大油門，才能帶動新的負(fù)載）動新的負(fù)載） 。 a 點點TLnI2T直至新的平衡直至新的平衡 TLaTL a點點a49 2. 臨界狀態(tài)與最大轉(zhuǎn)矩臨界狀態(tài)與最大轉(zhuǎn)矩TM 對應(yīng)最大轉(zhuǎn)距的轉(zhuǎn)差率稱為臨界轉(zhuǎn)差率對應(yīng)最大轉(zhuǎn)距的轉(zhuǎn)差率稱為臨界轉(zhuǎn)差率 sM 轉(zhuǎn)矩特性轉(zhuǎn)矩特性 機(jī)械特性機(jī)械特性d 0dTs令2M20 RXs可求

24、得： 改變轉(zhuǎn)子電阻改變轉(zhuǎn)子電阻 R2，可改變臨界轉(zhuǎn)差率，可改變臨界轉(zhuǎn)差率 sM。221P22220()sRTKURsX50 2. 臨界狀態(tài)與最大轉(zhuǎn)矩臨界狀態(tài)與最大轉(zhuǎn)矩TM2M1P2012TKUX 最大轉(zhuǎn)矩只與定子繞組的相電壓最大轉(zhuǎn)矩只與定子繞組的相電壓U1P有關(guān)。有關(guān)。 當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩大于最大轉(zhuǎn)矩時稱為電動機(jī)堵轉(zhuǎn)，會因電流過當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩大于最大轉(zhuǎn)矩時稱為電動機(jī)堵轉(zhuǎn)，會因電流過大燒壞電動機(jī)。大燒壞電動機(jī)。2M20 RXs221P22220()sRTKURsX將將 代入代入電動機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩的比值稱為過載系數(shù)：電動機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩的比值稱為過載系數(shù)：MMNTKT Y系列電動機(jī)的過載系數(shù)一般

25、為系列電動機(jī)的過載系數(shù)一般為2 2.2。51 3. 起動狀態(tài)與起動轉(zhuǎn)矩起動狀態(tài)與起動轉(zhuǎn)矩Tst 電動機(jī)的起動轉(zhuǎn)矩可通過轉(zhuǎn)矩公式求得，起動時電動機(jī)的起動轉(zhuǎn)矩可通過轉(zhuǎn)矩公式求得，起動時 s = 122st1P22220RTKURX 電動機(jī)的起動轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)子電阻電動機(jī)的起動轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)子電阻 R2和定子相電壓和定子相電壓U1P有關(guān)。有關(guān)。52 3. 起動狀態(tài)與起動轉(zhuǎn)矩起動狀態(tài)與起動轉(zhuǎn)矩Tst 電動機(jī)的起動轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩的比值稱為電動機(jī)的起動轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩的比值稱為起動轉(zhuǎn)矩系數(shù)起動轉(zhuǎn)矩系數(shù)：ststNTKT 電動機(jī)的起動系數(shù)一般在電動機(jī)的起動系數(shù)一般在1.6 2.2之間。之間。 電動機(jī)的起動電流很大，起動電

26、流與額定電流的比值稱為電動機(jī)的起動電流很大，起動電流與額定電流的比值稱為起動電流系數(shù)起動電流系數(shù)： stCNIKI 電動機(jī)的起動電流系數(shù)一般在電動機(jī)的起動電流系數(shù)一般在5.5 7.0之間。之間。 電動機(jī)直接起動的條件：電動機(jī)直接起動的條件：stLstmaxTTII53 (二二) 人為特性人為特性 1. 改變定子繞組電壓改變定子繞組電壓U1對機(jī)械特性的影響對機(jī)械特性的影響 當(dāng)當(dāng)U1降低時，起動轉(zhuǎn)矩減小、最大轉(zhuǎn)矩減小，臨界轉(zhuǎn)差率不變。降低時，起動轉(zhuǎn)矩減小、最大轉(zhuǎn)矩減小，臨界轉(zhuǎn)差率不變。 2M20 RXs2M12012TKUX22st122220RTKURXT U1p2UN0.9UN0.81TM0.

27、81TSn0nMnOTTMTS54 (二二) 人為特性人為特性 2. 改變電阻改變電阻R2對機(jī)械特性的影響對機(jī)械特性的影響 當(dāng)當(dāng) R2增大時，起動轉(zhuǎn)矩變化、最大轉(zhuǎn)矩不變，臨界轉(zhuǎn)差率變化。增大時，起動轉(zhuǎn)矩變化、最大轉(zhuǎn)矩不變，臨界轉(zhuǎn)差率變化。 2M20 RXs2M12012TKUX22st122220RTKURXR2R2 +RTS +T n0nOT5532NNNNN103cosPIU 01500 r/minn 例例5.3.1(5.5.2)一一臺臺Y225M-4型的三相異步電動機(jī)，定子型的三相異步電動機(jī)，定子繞組繞組形聯(lián)結(jié)，其額定數(shù)據(jù)為形聯(lián)結(jié)，其額定數(shù)據(jù)為 ：PN = 45kW， nN = 1480

28、 r/min，UN = 380V， N = 92.3%，cos N = 0.88，Ist/IN = 7.0，Tst/TN = 1.9，TM/TN = 2.2。試求。試求：(1) 額定電流額定電流IN；(2) 額定轉(zhuǎn)差率額定轉(zhuǎn)差率sN；(3)額定額定轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩TN、最大轉(zhuǎn)矩、最大轉(zhuǎn)矩TM和起動轉(zhuǎn)矩和起動轉(zhuǎn)矩Tst。(2) 由轉(zhuǎn)速由轉(zhuǎn)速nN = 1480 r/min，可知電動機(jī)的極對數(shù)，可知電動機(jī)的極對數(shù) p = 2345 1084.2(A)3380 0.88 0.9230N01500 14800.0131500nnns解：解：(1)2NNN4595509550290.4 (N m)1480PTn(

29、3)MMNN()2.2 290.4638.9( N m)TTTTststNN()1.9 290.4551.8 (N m)TTTT565.4 5.4 電力拖動基礎(chǔ)電力拖動基礎(chǔ) 電動機(jī)通過傳動機(jī)構(gòu)帶動生產(chǎn)機(jī)械，為實現(xiàn)自動控制，一電動機(jī)通過傳動機(jī)構(gòu)帶動生產(chǎn)機(jī)械，為實現(xiàn)自動控制，一般要有檢測、反饋和調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)。般要有檢測、反饋和調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)。57 一、電力拖動系統(tǒng)的運行狀態(tài)一、電力拖動系統(tǒng)的運行狀態(tài) (1) T = TL時，系統(tǒng)處于穩(wěn)定運行狀態(tài)。時，系統(tǒng)處于穩(wěn)定運行狀態(tài)。 (2) T TL時，系統(tǒng)處于加速運行狀態(tài)。時，系統(tǒng)處于加速運行狀態(tài)。 (3) T TL時，系統(tǒng)處于減速運行狀態(tài)。時，系統(tǒng)處于減速運行狀態(tài)

30、。 若負(fù)載變化，或電源電壓變化，原先的穩(wěn)定運行狀態(tài)被打若負(fù)載變化，或電源電壓變化，原先的穩(wěn)定運行狀態(tài)被打破，經(jīng)過過渡，進(jìn)行新的穩(wěn)定運行狀態(tài)。破，經(jīng)過過渡，進(jìn)行新的穩(wěn)定運行狀態(tài)。 二、電力拖動系統(tǒng)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性二、電力拖動系統(tǒng)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性 （略）（略） 582013.4.22595.5 5.5 三相異步電動機(jī)的電力拖動三相異步電動機(jī)的電力拖動 本節(jié)介紹三相異步電動機(jī)的起動、調(diào)速、正反轉(zhuǎn)、制動等本節(jié)介紹三相異步電動機(jī)的起動、調(diào)速、正反轉(zhuǎn)、制動等方面的知識。方面的知識。 5.5.1 三相異步電動機(jī)的運行狀態(tài)與特性三相異步電動機(jī)的運行狀態(tài)與特性 一、三相異步電動機(jī)的運行狀態(tài)一、三相異步電動機(jī)的運行狀

31、態(tài) 三相異步電動機(jī)的運行狀態(tài)包括電動狀態(tài)、制動狀態(tài)和發(fā)電三相異步電動機(jī)的運行狀態(tài)包括電動狀態(tài)、制動狀態(tài)和發(fā)電狀態(tài)三種。狀態(tài)三種。60 1. 電動狀態(tài)電動狀態(tài)( 0 n n0) (1) 起動運行區(qū)起動運行區(qū)ab (2) 穩(wěn)定運行區(qū)穩(wěn)定運行區(qū)bd 在穩(wěn)定運行區(qū)，若負(fù)載在穩(wěn)定運行區(qū)，若負(fù)載在一定范圍內(nèi)變化，電動機(jī)在一定范圍內(nèi)變化，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩會變化，以適的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩會變化，以適應(yīng)負(fù)載的轉(zhuǎn)矩。應(yīng)負(fù)載的轉(zhuǎn)矩。 (3) 不穩(wěn)定運行區(qū)不穩(wěn)定運行區(qū)ba 若負(fù)載轉(zhuǎn)矩過大，會進(jìn)若負(fù)載轉(zhuǎn)矩過大，會進(jìn)入不穩(wěn)定運行區(qū)，電動機(jī)將入不穩(wěn)定運行區(qū)，電動機(jī)將會堵轉(zhuǎn)停車。會堵轉(zhuǎn)停車。 2. 電磁制動狀態(tài)電磁制動狀態(tài)(n n

32、0) 61 二、硬特性與軟特性二、硬特性與軟特性 硬特性：負(fù)載轉(zhuǎn)矩變化時，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速變化小，硬特性：負(fù)載轉(zhuǎn)矩變化時，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速變化小，運行特性好運行特性好。 軟特性：負(fù)載轉(zhuǎn)矩變化時，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速變化大，起動性能好。軟特性：負(fù)載轉(zhuǎn)矩變化時，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速變化大，起動性能好。不同場合電機(jī)的選用：不同場合電機(jī)的選用： 金屬切削，選硬特性電機(jī)；金屬切削，選硬特性電機(jī)； 重載起動則選軟特性電機(jī)。重載起動則選軟特性電機(jī)。62 5.5.2 三相異步電動機(jī)的起動三相異步電動機(jī)的起動 三相異步電動機(jī)起動時主要考慮以下兩個問題：三相異步電動機(jī)起動時主要考慮以下兩個問題： (1) 起動轉(zhuǎn)矩起動轉(zhuǎn)矩 起動轉(zhuǎn)矩要大于

33、負(fù)載轉(zhuǎn)矩。起動轉(zhuǎn)矩要大于負(fù)載轉(zhuǎn)矩。 (2) 起動電流起動電流 起動電流過大，導(dǎo)致線路上電壓降增大，影響其他設(shè)備的起動電流過大，導(dǎo)致線路上電壓降增大，影響其他設(shè)備的運行；運行； 頻繁起動，會造成電動機(jī)過熱。頻繁起動，會造成電動機(jī)過熱。 一、一、 直接起動直接起動 直接起動的條件：直接起動的條件： (1) 電動機(jī)的功率小于電動機(jī)的功率小于30kW。 (2) 電動機(jī)的功率與變壓器的容量之比符合一定的條件電動機(jī)的功率與變壓器的容量之比符合一定的條件stNNN()344()ISIP電 源 總 容 量電 動 機(jī) 的 功 率stLstmaxTTII63 二、二、 降壓起動降壓起動 1. 星形星形 三角形起動

34、三角形起動(Y ) 電動機(jī)以星形接法起動，電動機(jī)以星形接法起動，工作時接成三角形工作時接成三角形。 (1) 電路電路 設(shè)每相定子繞組的阻抗為設(shè)每相定子繞組的阻抗為Z，在不同的起動方式下，在不同的起動方式下Z不變。不變。64星形接法時的起動電流星形接法時的起動電流(2) 起動電流起動電流三角形接法時的起動電流三角形接法時的起動電流PLstP333UUIIZZPLstYP3UUIIZZ 星形起動與三角形起動的起動電流之比星形起動與三角形起動的起動電流之比LstYLst3133UZIUIZT U1p2 (3) 起動轉(zhuǎn)矩起動轉(zhuǎn)矩 星形起動與三角形起動的起動轉(zhuǎn)矩之比星形起動與三角形起動的起動轉(zhuǎn)矩之比2L

35、2stY1Y22st1L133UTUTUU65 Y 減壓減壓起動的特點：起動的特點： (1) 電源電壓不變，定子繞組接法改變；電源電壓不變，定子繞組接法改變； (2) 降壓比為降壓比為 。31 (1) IsYImax （線路中允許的最大電流）；（線路中允許的最大電流）； (2) TsYTL 適用于輕載或空載起動適用于輕載或空載起動 否則不能采用此法。否則不能采用此法。 Y 減壓減壓起動的使用條件：起動的使用條件：13 Y接起動的起動轉(zhuǎn)矩為：接起動的起動轉(zhuǎn)矩為：TS TsY = Y接起動的起動電流為：接起動的起動電流為：IS IsY =13662. 自耦變壓器降壓起動自耦變壓器降壓起動(1) 電

36、路電路 直接起動相當(dāng)于接在自耦變壓器最上端。直接起動相當(dāng)于接在自耦變壓器最上端。降壓起動降壓起動直接起動直接起動 一、二次繞組的匝數(shù)之比定義為一、二次繞組的匝數(shù)之比定義為自耦變壓器的電壓比自耦變壓器的電壓比 二次繞組與一次繞組的電壓之比二次繞組與一次繞組的電壓之比定義為自耦變壓器的降壓比定義為自耦變壓器的降壓比KA22AA111(1)UNKKUNk1122(1)NUkkNU67降壓起動與直接起動時的電流比值降壓起動與直接起動時的電流比值st2ststst21IIkII降壓起動降壓起動直接起動直接起動降壓起動時一、二次繞組電流關(guān)系降壓起動時一、二次繞組電流關(guān)系st2Ast211INKINk直接起

37、動時一、二次繞組電流相等直接起動時一、二次繞組電流相等stst2II221Uk ZUZ12111Uk kUk2AKT U1p2 (3) 起動轉(zhuǎn)矩起動轉(zhuǎn)矩 (2) 起動電流起動電流 降壓起動與直接起動時的起動轉(zhuǎn)矩之比降壓起動與直接起動時的起動轉(zhuǎn)矩之比2122st2A222st211UkTUKTUUk68 自耦變壓器自耦變壓器降壓降壓起動的特點：起動的特點：定子繞組接法不變，改變定子繞組的電壓；定子繞組接法不變，改變定子繞組的電壓；降壓比降壓比 KA可調(diào)可調(diào): 0.5、0.65、0.8； 0.55、0.64、0.73 自耦變壓器自耦變壓器降壓降壓起動起動的使用條件：的使用條件： IsaImax （

38、線路中允許的最大電流）；（線路中允許的最大電流）； TsaTL ，適用于輕載或空載起動，適用于輕載或空載起動 否則不能采用此法。否則不能采用此法。 選擇選擇 KA的方法：的方法： KA2Is Imax KA2Ts TL需要兩者需要兩者均滿足均滿足69解：解：(1) 星形連接時的額定電流星形連接時的額定電流3NNYN1NN103cosPIU310 1019.9(A)3 380 0.88 0.868三角形連接時的額定電流三角形連接時的額定電流3NNN1NN103cosPIU310 1034.4(A)3220 0.88 0.868 例例5.5.1一一臺三相異步電動機(jī)的數(shù)據(jù)如下：臺三相異步電動機(jī)的數(shù)據(jù)

39、如下：PN = 10kW， nN = 1460 r/min，UN = 380/220V， Y/形聯(lián)結(jié)，形聯(lián)結(jié)， N = 0.868，cos 1N = 0.88，Ist/IN = 6.5，Tst/TN = 1.5。試求。試求：(1) 額定電流和額定電流和額定轉(zhuǎn)矩；額定轉(zhuǎn)矩；(2) 電源線電壓為電源線電壓為380V時，電動機(jī)的接法及直接起動時，電動機(jī)的接法及直接起動電流和起動轉(zhuǎn)矩；電流和起動轉(zhuǎn)矩；(3)電源線電壓為電源線電壓為220V時，電動機(jī)的接法及直時，電動機(jī)的接法及直接起動電流和起動轉(zhuǎn)矩；接起動電流和起動轉(zhuǎn)矩；(4) 要求采用星形要求采用星形 三角形起動，其起三角形起動，其起動電流、轉(zhuǎn)矩。此

40、時能否起動動電流、轉(zhuǎn)矩。此時能否起動60%TN和和25%TN的負(fù)載？的負(fù)載？不論是星形接法還是三角形接法不論是星形接法還是三角形接法2NNN109550955065.4 (N m)1460PTn70解：解：(2) 應(yīng)采用星形接法應(yīng)采用星形接法ststYNYN()6.5 19.9129.35( A)IIIIststYNYN()1.5 65.498.1( N m)TTTT 例例5.5.1一一臺三相異步電動機(jī)的數(shù)據(jù)如下：臺三相異步電動機(jī)的數(shù)據(jù)如下：PN = 10kW， nN = 1460 r/min，UN = 380/220V， Y/形聯(lián)結(jié)，形聯(lián)結(jié)， N = 0.868，cos 1N = 0.88，

41、Ist/IN = 6.5，Tst/TN = 1.5。試求。試求：(1) 額定電流和額定電流和額定轉(zhuǎn)矩；額定轉(zhuǎn)矩；(2) 電源線電壓為電源線電壓為380V時，電動機(jī)的接法及直接起動時，電動機(jī)的接法及直接起動電流和起動轉(zhuǎn)矩；電流和起動轉(zhuǎn)矩；(3)電源線電壓為電源線電壓為220V時，電動機(jī)的接法及直時，電動機(jī)的接法及直接起動電流和起動轉(zhuǎn)矩；接起動電流和起動轉(zhuǎn)矩；(4) 要求采用星形要求采用星形 三角形起動，其起三角形起動，其起動電流、轉(zhuǎn)矩。此時能否起動動電流、轉(zhuǎn)矩。此時能否起動60%TN和和25%TN的負(fù)載？的負(fù)載？ (3) 應(yīng)采用三角形接法應(yīng)采用三角形接法ststNN()6.5 34.4224(

42、A)IIIIststNN()1.5 65.498.1( N m)TTTT71解：解：(4) stYst1122474.7( A)33IIstYst1198.132.7( N m)33TT起動起動60%TN的負(fù)載的負(fù)載不能起動。不能起動。 LN0.60.6 65.439.232.7( N m)TT 例例5.5.1一一臺三相異步電動機(jī)的數(shù)據(jù)如下：臺三相異步電動機(jī)的數(shù)據(jù)如下：PN = 10kW， nN = 1460 r/min，UN = 380/220V， Y/形聯(lián)結(jié)，形聯(lián)結(jié)， N = 0.868，cos 1N = 0.88，Ist/IN = 6.5，Tst/TN = 1.5。試求。試求：(1) 額

43、定電流和額定電流和額定轉(zhuǎn)矩；額定轉(zhuǎn)矩；(2) 電源線電壓為電源線電壓為380V時，電動機(jī)的接法及直接起動時，電動機(jī)的接法及直接起動電流和起動轉(zhuǎn)矩；電流和起動轉(zhuǎn)矩；(3)電源線電壓為電源線電壓為220V時，電動機(jī)的接法及直時，電動機(jī)的接法及直接起動電流和起動轉(zhuǎn)矩；接起動電流和起動轉(zhuǎn)矩；(4) 要求采用星形要求采用星形 三角形起動，其起三角形起動，其起動電流、轉(zhuǎn)矩。此時能否起動動電流、轉(zhuǎn)矩。此時能否起動60%TN和和25%TN的負(fù)載？的負(fù)載？起動起動25%TN的負(fù)載的負(fù)載能起動。能起動。 LN0.250.25 65.416.432.7( N m)TT72解：解：(1) 在在U = UN時時st55

44、1.8N m510.2N mT 例例5.5.3一臺一臺Y225M-4型的三相異步電動機(jī)，定子繞組型的三相異步電動機(jī)，定子繞組形聯(lián)結(jié)，其額定數(shù)據(jù)為形聯(lián)結(jié)，其額定數(shù)據(jù)為 ：PN = 45kW， nN = 1480 r/min，UN = 380V， N = 92.3%，cos N = 0.88，Ist/IN = 7.0，Tst/TN = 1.9，TM/TN = 2.2。IN = 84.2A，TN = 290.4Nm，Tst = 551.8Nm。試求試求：(1) 若負(fù)載轉(zhuǎn)矩為若負(fù)載轉(zhuǎn)矩為510.2Nm，試問在，試問在U = UN和和U= 0.9UN兩種情況兩種情況下電動機(jī)能否起動？下電動機(jī)能否起動？(

45、2) 采用星形采用星形 三角形起動時，求起動電流三角形起動時，求起動電流和起動轉(zhuǎn)矩。當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的和起動轉(zhuǎn)矩。當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的80%和和50%時，電動機(jī)時，電動機(jī)能否起動？能否起動？電動機(jī)能起動。電動機(jī)能起動。 在在U= 0.9UN時時22stAst0.9551.8447(N m)510.2N mTK T 電動機(jī)不能起動。電動機(jī)不能起動。 73解：解：(2) 例例5.5.3一臺一臺Y225M-4型的三相異步電動機(jī)，定子繞組型的三相異步電動機(jī)，定子繞組聯(lián)聯(lián)結(jié)，其額定數(shù)據(jù)為結(jié)，其額定數(shù)據(jù)為 ：PN = 45kW， nN = 1480 r/min，UN = 380V， N = 92.3

46、%，cos N = 0.88，Ist/IN = 7.0，Tst/TN = 1.9，TM/TN = 2.2。IN = 84.2A，TN = 290.4Nm，Tst = 551.8Nm。試求試求：(1) 若負(fù)載轉(zhuǎn)若負(fù)載轉(zhuǎn)矩為矩為510.2，試問在，試問在U = UN和和U= 0.9UN兩種情況下電動機(jī)能否起動？兩種情況下電動機(jī)能否起動？(2) 采用星形采用星形 三角形起動時，求起動電流和起動轉(zhuǎn)矩。當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)三角形起動時，求起動電流和起動轉(zhuǎn)矩。當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的矩為額定轉(zhuǎn)矩的80%和和50%時，電動機(jī)能否起動？時，電動機(jī)能否起動？stYst11589.4196.5( A)33IIstYst1155

47、1.8183.9( N m)33TT起動起動80%TN的負(fù)載的負(fù)載不能起動不能起動 stYN183.9183.9180%290.4 80%232.3TTststNN()7 84.2589.4( A)IIII起動起動50%TN的負(fù)載的負(fù)載能起動能起動 stYN183.9183.9150%290.4 50%145.2TT74 三、繞線型電動機(jī)的起動三、繞線型電動機(jī)的起動 1. 轉(zhuǎn)子電路串接電阻起動轉(zhuǎn)子電路串接電阻起動 起動時，電阻最大，起動過程起動時，電阻最大，起動過程中逐漸減小電阻值，直到完全切除。中逐漸減小電阻值，直到完全切除。 減小起動電流減小起動電流 增大起動轉(zhuǎn)矩增大起動轉(zhuǎn)矩R2R2n0T

48、nOTsTs R2R275 2. 轉(zhuǎn)子電路串接頻敏電阻器轉(zhuǎn)子電路串接頻敏電阻器 頻敏變阻器相當(dāng)于一個電抗器。頻率高，損耗大，電阻大；頻敏變阻器相當(dāng)于一個電抗器。頻率高，損耗大，電阻大； 頻率低，則反之。頻率低，則反之。 起動時，起動時，f2 高，電阻大，高，電阻大， Is 小，小，Ts 大。大。 (轉(zhuǎn)子電流的頻率高，在頻敏電阻器的鐵心中產(chǎn)生很大的渦流損耗。頻敏轉(zhuǎn)子電流的頻率高，在頻敏電阻器的鐵心中產(chǎn)生很大的渦流損耗。頻敏變阻器相當(dāng)于一個大電阻和大電感。變阻器相當(dāng)于一個大電阻和大電感。) 正常運行時，轉(zhuǎn)子電流頻率低，在頻敏電阻器的鐵心中產(chǎn)正常運行時，轉(zhuǎn)子電流頻率低，在頻敏電阻器的鐵心中產(chǎn)生的渦流

49、很小。頻敏變阻器相當(dāng)于一個小電阻和小電感。生的渦流很小。頻敏變阻器相當(dāng)于一個小電阻和小電感。76 5.5.3 異步電動機(jī)的調(diào)速異步電動機(jī)的調(diào)速 轉(zhuǎn)速的公式轉(zhuǎn)速的公式 電動機(jī)的調(diào)速方式有：變頻調(diào)速、變極調(diào)速、變轉(zhuǎn)差率調(diào)速。電動機(jī)的調(diào)速方式有：變頻調(diào)速、變極調(diào)速、變轉(zhuǎn)差率調(diào)速。 一、變頻調(diào)速一、變頻調(diào)速 106011fns nsp 二、變極調(diào)速二、變極調(diào)速 通過改變定子繞組的接法，就能改變極對數(shù)，實現(xiàn)調(diào)速。通過改變定子繞組的接法，就能改變極對數(shù)，實現(xiàn)調(diào)速。這類電機(jī)稱為多速電機(jī)。這類電機(jī)稱為多速電機(jī)。 三、變轉(zhuǎn)差率調(diào)速三、變轉(zhuǎn)差率調(diào)速 可以通過改變定子繞組電壓可以通過改變定子繞組電壓U1、轉(zhuǎn)子電阻、轉(zhuǎn)子電阻R2，或通過電磁，或通過電磁轉(zhuǎn)差離合器，從而改變轉(zhuǎn)差率實現(xiàn)調(diào)速。轉(zhuǎn)差離合器，從而改變轉(zhuǎn)差率實現(xiàn)調(diào)速。77 5.5.5 異步電動機(jī)的制動異步電動機(jī)的制動 一、能耗制動一、能耗制動 (1) 電路電路 停車時，先斷開交流電源，再接入直流電源。停車時，先斷開交流電源，再接入直流電源。 (2) 工作原理工作原理 直流電源在