第七章交流電機34

1、 60 01pnf 12 sff 1000026060sfpnnnnpnnf分）轉/( 6010pfn 例例1：三相異步電動機：三相異步電動機 p=3，電源，電源f1=50Hz，電機額定，電機額定 轉速轉速nN=960r/min。求：轉差率求：轉差率s，轉子電動勢的頻率，轉子電動勢的頻率f2min/1000350606010rpfn同步轉速：同步轉速：04. 01000960100000nnns轉差率：轉差率：Hzsff25004. 01222 cosIKTmTTK常數常數m每極磁通每極磁通2I轉子電流轉子電流2轉子電路的功率因數轉子電路的功率因數6.3三相異步電動機的轉矩與機械特性三相異步電

2、動機的轉矩與機械特性6020onPPT MpMW2cosI2，2cosI2Os122cosIKTmT6.3三相異步電動機的轉矩與機械特性三相異步電動機的轉矩與機械特性21220222UsXRsRKT)(2202220220222)()(sXRsEsXRRKTmT2 2、機械特性曲線、機械特性曲線由轉矩公式得特性曲線：由轉矩公式得特性曲線：n n0 0T Tn n)(Tn s1 10 0T T0)1 (nsn21220222UsXRsRKT)(三個重要轉矩三個重要轉矩n0TnNT額定轉矩額定轉矩 ：電機在額定電壓下，以額電機在額定電壓下，以額定轉速定轉速 運行，輸出額運行，輸出額定功率定功率 時

3、，電機轉軸時，電機轉軸上輸出的轉矩。上輸出的轉矩。NPNn( 1 )/()(9550602分轉千瓦NNNNNnPnPTNTnN（牛頓（牛頓米）米）電動機的自適應負載能力電動機的自適應負載能力電磁轉矩隨負載的變化而自動調整的能力電磁轉矩隨負載的變化而自動調整的能力常用常用特特性段性段n0nT 自適應負載能力是電動機區(qū)別于其它動力機械的重要自適應負載能力是電動機區(qū)別于其它動力機械的重要特點特點（如：柴油機當負載增加時，必須由操作者加大油（如：柴油機當負載增加時，必須由操作者加大油門，才能帶動新的負載。）門，才能帶動新的負載。）(討論下段是否具有此功能討論下段是否具有此功能)TISnTL2 至新的平

4、衡。此過程中，至新的平衡。此過程中， 時，時， 電源提供的功率自動電源提供的功率自動增加。增加。2 I1 I遇強則強，遇弱則弱遇強則強，遇弱則弱硬特性：負載變化時，轉速變化不大，運行特性好。硬特性：負載變化時，轉速變化不大，運行特性好。軟特性：負載增加轉速下降較快，但起動轉矩大，起軟特性：負載增加轉速下降較快，但起動轉矩大，起 動特性好。動特性好。 硬特性 （R2小）?。┸浱匦裕≧2大）大）0Tn 不同場合應選用不同的電動機。如金屬切削，選硬特不同場合應選用不同的電動機。如金屬切削，選硬特性電機；重載起動則選軟特性電動機性電機；重載起動則選軟特性電動機。返回返回（1 1）最大轉矩）最大轉矩 ：

5、maxTn0TnmaxT求解：求解：0ST202121XKUTmax21220222)(UsXRsRKT得：得：最大轉矩與與轉子的電阻無關最大轉矩與與轉子的電阻無關電壓越大最大轉矩就越大電壓越大最大轉矩就越大U1U2U3202XRsm22RR 2 R0Tn2R過載系數：過載系數：NMMTTK三相異步機三相異步機3281.MK 工作時，一定令負載轉矩工作時，一定令負載轉矩 ，否則，否則電機將停轉。致使電機將停轉。致使注意：注意： （1）三相異步機的）三相異步機的 和電壓的平方成正比，所和電壓的平方成正比，所以對電壓的波動很敏感，使用時要注意電壓的變化。以對電壓的波動很敏感，使用時要注意電壓的變化

6、。maxTmaxTTL （2）電機嚴重過熱電機嚴重過熱0n121)(s II202121XKUTmaxstT起動轉矩起動轉矩 ：( 3 )電機起動時的轉矩。電機起動時的轉矩。n0TnstT21220222)(UsXRsRKT0n1)(s 其中其中則則21220222)(UXRRKTstLstTT stT體現(xiàn)了電動機帶載起動的能力。若體現(xiàn)了電動機帶載起動的能力。若 電機能電機能起動，否則將起動不了。起動，否則將起動不了。（1）起動電流中小型鼠籠式電機起動電流為額定電流的5-7 倍。0n原因：起動時 ，轉子導條切割磁力線速度很大。定子電流轉子感應電勢轉子電流1.1.起動性能與兩個因素有關起動性能與

7、兩個因素有關: :6.5 三相異步電動機的起動三相異步電動機的起動 頻繁起動時造成熱量積累，致使電機過熱 大電流使電網電壓降低，影響其他負載2cosI2，2cosI2Os1T起動轉矩起動轉矩=1-2額定轉矩額定轉矩起動電流越小越好起動電流越小越好6.66.6籠式電動機起動方法：籠式電動機起動方法：（1 1） 直接起動直接起動 20-3020-30千瓦以下的異步電動機一般采用直接起動千瓦以下的異步電動機一般采用直接起動（2 2） 降壓起動降壓起動( (目的減小起動電流目的減小起動電流) ) 方法簡單，但起動電流較大，影響電網上其它負載。在起動時降低加在電動機定子繞組上的電壓，以減小起動電流，鼠籠

8、式電動機常用的降壓起動方法有Y換接起動和自耦降壓起動。2cosI2，2cosI2Os1ZUIllY33ZUIll設：電機每相阻抗為z(a)Y(a)Y 換接換接起動起動31llYIIYlIZlU+U1U2V1V1W1W2 lIlU+ZU1U2V1V2W1W231（2 2） 降壓起動降壓起動( (目的減小起動電流目的減小起動電流) ) 正常正常運行運行l(wèi)UAZBYXClI 起動起動ABCXYZlUlYIY換接起動PPUU31降壓起動適合于降壓起動適合于空載或輕載空載或輕載起動的場合起動的場合StstYTT3131（1 1）僅適用于正常接法為三角形接法的電動機。）僅適用于正常接法為三角形接法的電動機

9、。 （2 2） 起動電流減小的同時，起動轉矩也減小起動電流減小的同時，起動轉矩也減小 Y Y 起動注意事項：起動注意事項：L1L3L2FUQQ2R 12220220)(st2IIRXREIRR滑環(huán)滑環(huán)電刷電刷定子定子轉子轉子起動電阻起動電阻 R2 Tst 22022212stXRURKT 22RR stTTOn0nmaxT2R2R stT 一、三相異步電動機的起動一、三相異步電動機的起動 三相異步電動機的起動是指從電動機接人電網開三相異步電動機的起動是指從電動機接人電網開始轉動，到達正常運轉為止的這一過程始轉動，到達正常運轉為止的這一過程 （1）起動電流盡可能?。唬┢饎与娏鞅M可能?。唬?）起動

10、轉矩要足夠大；）起動轉矩要足夠大；（3）起動所需用的設備簡單、經濟、操作方便；）起動所需用的設備簡單、經濟、操作方便；（4）起動過程中的功率損耗要盡量小。）起動過程中的功率損耗要盡量小。 1. 1. 變頻調速變頻調速方法：方法：在繞線式電動機的轉子電路中接入調速電在繞線式電動機的轉子電路中接入調速電阻，改變電阻的大小，就可得到平滑調速。阻，改變電阻的大小，就可得到平滑調速。7.6 7.6 三相異步電動機的調速三相異步電動機的調速p3. 3. 改變轉差率改變轉差率 s得調速方法：得調速方法：pfsnsn106011由由2. 2. 變極對數變極對數有級調速。有級調速。無級調速無級調速無級調速無級調

11、速2 2變頻調速變頻調速可控整流器逆變器M350Hz50Hz三三相相交交流流電電源源3. 變頻調速：無級調速恒轉矩調速：低于額定轉速時，保持U1/f1的比值近似不變，這時磁通和轉矩也都近似不變。恒功率調速：高于額定轉速時，應保持U1=U1N，這時磁通和轉矩都減小。轉速增大，轉矩減小，使功率近似不變。此種調速方法發(fā)展很快，且調速性能較好。其主要環(huán)節(jié)是研制變頻電源（常由整流器、逆變器等組成）。6.7 6.7 三相異步電動機的調速三相異步電動機的調速1 1變極調速變極調速通過改變電動機的定子繞組所形成的磁極對數通過改變電動機的定子繞組所形成的磁極對數p p來調速。因磁極對數只能是按來調速。因磁極對數

12、只能是按1 1、2 2、3 3、的、的規(guī)律變化，所以用這種方法調速，電動機的轉速規(guī)律變化，所以用這種方法調速，電動機的轉速不能連續(xù)、平滑地進行調節(jié)。是步級式調速方法不能連續(xù)、平滑地進行調節(jié)。是步級式調速方法NSNSSN 磁極數磁極數( 極對數極對數 p = 2 )例如：例如： Y 132 M4 用以表明電動機的系列、幾何尺寸和極數。用以表明電動機的系列、幾何尺寸和極數。機座長度代號機座長度代號機座中心高（機座中心高（mm）三相異步電動機三相異步電動機(2) 額定功率額定功率PN。 額定功率為電動機在額定狀態(tài)下運行時， 轉子軸上輸出的機械功率kW。 (2) 額定電壓和接法額定電壓和接法。額定電壓指定子繞組按銘牌上規(guī)定的接法連接時應加的線電壓值。 Y系列電動機功率在 4 kW以上均采用三角形連接， 以便采用Y-接法。3kW 以下有380v和220v兩種，寫成380/220v，對應接法兩種，即Y/ . 電源線電壓380v時，定子繞組接成星形；電源線電壓220v時，定子繞組接成三角形。(3) 額定電流額定電流。 額定電流指電動機在額定運