異步電動機(jī)的應(yīng)用非常廣泛：在家用電器方面：電風(fēng)扇、空調(diào)課件

異步電動機(jī)的應(yīng)用非常廣泛：在家用電器方面：電風(fēng)扇、空調(diào)機(jī)、洗衣機(jī)、電冰箱等。在農(nóng)業(yè)方面：脫粒機(jī)、碾米機(jī)、揉草機(jī)、離心泵等。在工業(yè)方面：水泵、破碎機(jī)、軋鋼機(jī)、切削機(jī)床等。異步電動機(jī)的分類：1.按電機(jī)定子相數(shù)分：三相異步電動機(jī)、兩相異步電動機(jī)、單相異步電動機(jī)。2.按電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)分：籠型異步電動機(jī)、繞線型異步電動機(jī).第4章交流電動機(jī)

交流電動機(jī)的作用是將交流電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能,交流電動機(jī)分異步電動機(jī)和同步電動機(jī)兩大類。1異步電動機(jī)的應(yīng)用非常廣泛：異步電動機(jī)的分類：1.按電機(jī)定子4.1三相異步電動機(jī)的構(gòu)造*4.2三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)動原理*4.3三相異步電動機(jī)的電路分析*4.4三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩與機(jī)械特性4.6三相異步電動機(jī)的起動4.7三相異步電動機(jī)的調(diào)速*4.5三相異步電動機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)24.1三相異步電動機(jī)的構(gòu)造*4.2三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)4.1三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)三相異步電動機(jī)定子轉(zhuǎn)子定子繞組定子鐵心機(jī)座轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)子鐵心繞線式鼠籠式——A、B、C三相繞組——A、B、C三相繞組本節(jié)基本要求：了解異步電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)產(chǎn)生磁場產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩34.1三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)三相異定子轉(zhuǎn)子定子繞組定子鐵心機(jī)這是三相異步電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)示意圖三相異步電動機(jī)主要部件是由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成。此外，還有端蓋、機(jī)座、軸承、風(fēng)扇等部件。4這三相異步電動機(jī)主要部件是由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成。4這是三相異步電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)示意圖三相異步電動機(jī)主要部件是由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成。此外，還有端蓋、機(jī)座、軸承、風(fēng)扇等部件。端蓋機(jī)座5這三相異步電動機(jī)主要部件是由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成。端蓋機(jī)座這是三相異步電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)示意圖三相異步電動機(jī)主要部件是由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成。此外，還有端蓋、機(jī)座、軸承、風(fēng)扇等部件。定子6這三相異步電動機(jī)主要部件是由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成。定子6這是三相異步電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)示意圖三相異步電動機(jī)主要部件是由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成。此外，還有端蓋、機(jī)座、軸承、風(fēng)扇等部件。定子轉(zhuǎn)子軸承端蓋機(jī)座7這三相異步電動機(jī)主要部件是由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成。定子轉(zhuǎn)子1.定子三相異步電動機(jī)的定子是由定子鐵心和定子繞組組成。這是機(jī)座定子鐵心和定子繞組示意圖定子繞組鐵心定子鐵心是由沖有槽孔的硅鋼片疊壓而成這是定子硅鋼片81.定子這是機(jī)座定子鐵心和定子繞組示意圖定子繞組鐵心定子鐵定子鐵心是由沖有槽孔的硅鋼片疊壓而成，為內(nèi)圓開槽的圓筒形這是定子硅鋼片三相對稱定子繞組9定子鐵心是由沖有槽孔的硅鋼片疊壓而成，為內(nèi)圓這是定子硅鋼片三在定子槽孔中放置三相彼此獨(dú)立的繞組定子繞組AZBXCYY接法AXBYCZAX

BY

CZ首端:A,B,C末端:X,Y,Z接法AXBYCZ10在定子槽孔中放置三相彼此獨(dú)立的繞組定子繞組AZBXCYY接法U1V1W1W2U2V2接線盒U1V1W1W2U2V2U1U2V1V2W1W2L1L3L21.Y接法L1L2L3U1U2V1V2W1W2L1L2L3△接法2.U1V1W1W2U2V2L1L2L311U1V1W1W2U2V2接線盒U1V1W1W2U2V2U1U這是繞線型轉(zhuǎn)子鐵心與繞組

2.轉(zhuǎn)子外接電阻電刷滑環(huán)轉(zhuǎn)子鐵心轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)子鐵心是由相互絕緣的硅鋼片疊壓而成。有線圈：繞線型轉(zhuǎn)子無線圈：籠型轉(zhuǎn)子12這2.轉(zhuǎn)子外接電阻電刷滑環(huán)轉(zhuǎn)子鐵心轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)子

籠型轉(zhuǎn)子是由嵌放在轉(zhuǎn)子鐵心槽內(nèi)的導(dǎo)電條組成，在轉(zhuǎn)子鐵心的兩端各用一個(gè)導(dǎo)電端環(huán)把所有的導(dǎo)電條連接起來。這是籠型轉(zhuǎn)子13籠型轉(zhuǎn)子是由嵌放在轉(zhuǎn)子鐵心槽內(nèi)的導(dǎo)電條組成AZBXCY設(shè)：電流的流入端用表示電流的流出端用表示定子繞組與轉(zhuǎn)子繞組定子繞組轉(zhuǎn)子繞組14AZBXCY設(shè)：電流的流入端用表示電三相異步電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)示意圖15三相異步電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)示意圖15轉(zhuǎn)子7.2三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)動原理異步電動機(jī)的工作原理：基于電磁感應(yīng)定律和電磁力定律16轉(zhuǎn)子7.2三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)動原理異步電動機(jī)的工作原理：基一.定子旋轉(zhuǎn)磁場iAiBiCiA=ImsintiB=Imsin(t-120)iC=Imsin(t+120)相序A-B-C-A

ti0AXBYCZiAiBiCi正方向：首端末端如：

iA0AXiA

0XA17一.定子旋轉(zhuǎn)磁場iAiBiCiA=ImsintiB=IiA（1）兩極旋轉(zhuǎn)磁場

t=0°tiAZBXCYiA=0iB為負(fù)值iC為正值NS0°設(shè)：電流的流入端用表示iBiC電流的流出端用表示iAiBiCABCXYZ18iA（1）兩極旋轉(zhuǎn)磁場t=0°tiAZBXCYt

t=60°iAZBXCYNS60°iC

=0iB為負(fù)值iA為正值iAiBiC0iAiBiCABCXYZ19tt=60°iAZBXCYNS60°iC=

t=90°AZBXCYNS90°iA為正值iB為負(fù)值iC為負(fù)值tiiAiBiC0iAiBiCABCXYZ20t=90°AZBXCYNS90°iA為正值tiit=180°AZBXCYiA=0iB為正值iC為負(fù)值180°NStiiAiBiC0iAiBiCABCXYZ21t=180°AZBXCYiA=0180°NStt=60AZBXCYNS60°t=90°AZBXCYNSt=0°AZBXCYNS90°t=180AZBXCYNS180°0°22t=60AZBXCYNS60°t=90°AZBXC60°iA

0iB0iC=

00°iA=

0iB0iC

0設(shè)：電流的流入端用表示電流的流出端用表示iAiiBiC120°iA=0iB0iC0

t2360°iA00°iA=0設(shè)：電流的流入端用

旋轉(zhuǎn)磁場的方向：由電流超前的線圈轉(zhuǎn)向電流滯后的線圈結(jié)論：空間相差120o角的三相繞組，通入對稱三相電流，當(dāng)電流隨時(shí)間交變時(shí)，產(chǎn)生的兩極磁場在空間旋轉(zhuǎn)。定子旋轉(zhuǎn)磁場24結(jié)論：空間相差120o角的三相繞組，通入對稱三相電流，當(dāng)tiiAiBiC0（2）改變旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向ABCXYZiAiC9060°0AZBXCYNS0°AZBXCYNS60°相序A-C-B-AAZBXCYNS90°iB旋轉(zhuǎn)磁場的反轉(zhuǎn)：

改變流入三相繞組的電流相序（即對調(diào)定子繞組接至電源的三根導(dǎo)線中任意兩根）25tiiAiBiC0（2）改變旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向ABCXYZiiAiBiCABYCZXA'X'C'Z'B'Y'(3)、旋轉(zhuǎn)磁場的極對數(shù)Pt=0°AZ'BX'C'XCYA'ZB'Y'SNAZBXCYNS0°（P=1）（P=2）iAiBiCAXBYCZN0°SiA=

0iB0iC

026iAiBiCABYCZXA'X'C'Z'B'Y'(3)、旋轉(zhuǎn)四極旋轉(zhuǎn)磁場60°0°t=60°NSAZ'BX'C'XCYA'ZB'Y'30°SN0°tiiAiBiC0iAiBiCABYCZXA'X'C'Z'B'Y't=0°AZ'BX'C'NSXCYA'ZB'Y'0°SNiA

0iB0iC=

0結(jié)論：當(dāng)定子每相中有 n個(gè)線圈串聯(lián),且每相繞組始端在空間相差120o/n時(shí),通入對稱三相交流電后,產(chǎn)生一個(gè)2n極旋轉(zhuǎn)磁場。（P=n）27四極旋轉(zhuǎn)磁場60°0°t=60°NSAZ'BX'C'(4)、旋轉(zhuǎn)磁場的速度n0pn0=——60

f1—電源的頻率（50Hz）—磁極對數(shù)P=1n0=3000r/min

P=2n0=1500r/minP=3n0=1000r/min同步轉(zhuǎn)速—P=4n0=750r/min28(4)、旋轉(zhuǎn)磁場的速度n0pn0=——60f1—電1.旋轉(zhuǎn)磁極對導(dǎo)體的作用???SNn0ne(i)ff轉(zhuǎn)子導(dǎo)體旋轉(zhuǎn)磁極形成旋轉(zhuǎn)磁場，旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速也稱為同步轉(zhuǎn)速?；\型轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下也轉(zhuǎn)動起來，其轉(zhuǎn)向與旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向相同。二.三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)動原理--基于電磁感應(yīng)定律和電磁力定律291.旋轉(zhuǎn)磁極對導(dǎo)體的作用???SNn0ne(i)ff是定子旋轉(zhuǎn)磁場和轉(zhuǎn)子電流的相互作用的結(jié)果--基于電磁感應(yīng)定律和電磁力定律三相異步電動機(jī)的工作原理30是定子旋轉(zhuǎn)磁場和轉(zhuǎn)子電流的相互作用的結(jié)果--基于電磁感應(yīng)定律2、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)差率Sn0S=——n0–nn=(1–S)n0轉(zhuǎn)差率0<S

<轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速啟動時(shí)：

n=0，S=1額定運(yùn)行時(shí)：nN

n0，SN=0.015~0.06結(jié)論：通過電磁感應(yīng)，轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下也轉(zhuǎn)動起來，其轉(zhuǎn)向與旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向相同。--異步電動機(jī)也稱為感應(yīng)電動機(jī)312、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)差率Sn0S=——n0–nn=

n0–n=n0S=Sf1

f2—轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動勢的頻率f1—定子電動勢的頻率3、轉(zhuǎn)子電動勢頻率轉(zhuǎn)子導(dǎo)線切割旋轉(zhuǎn)磁場的速度60f2

=————P（n0–n）轉(zhuǎn)子頻率32n=n0–n=n0S=Sf1f2—轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動勢的AZBXCY主磁通漏磁通s1(很小)4.3三相異步電動機(jī)的電路分析漏磁通s2i1u1+--+-+-+-+33AZBXCY主磁通漏磁通s1(很小)4.3三相異步電

u1→i1i1

→di1dtes1–

L1—i2→i2(主磁通)

s1s1→(漏磁通)

s2s2→

–

L2—es2di2dt三相異步電動機(jī)的一相等效電路圖R2R1u1_+

E1=4.44f1N1mes2+_es1+_

E2=4.44f2N2me2e2=–

N2—–dF

dt+_e1=–

N1—–dF

dte1+_34u1→i1i1→di1es1–L1—i2→i21定子電路Z1=R1+jXS1

定子的內(nèi)阻抗：U1=I1R1–E1–ES1????U1

E1=4.44f1N1R1：每相定子繞組電阻Xs1：每相定子繞組漏磁感抗Xs1=2f1L1：旋轉(zhuǎn)磁場每極磁通最大值N1：每相定子繞組匝數(shù)

=–E1+I1(R1+jXS1)??i1R1u1_+es1+_e1+_

E1=4.44f1N1m

Es1=–jXS1I1??351定子電路Z1=R1+jXS1定子的內(nèi)阻抗：U1=I=4.44f1N2S=E20SE2=–ES2+I2R2???2R2+XS2E22I2=———2轉(zhuǎn)子電路E20=4.44f1N2XS2=2f2L2=2Sf1L2=SX20X20=2f1L2R2：每相轉(zhuǎn)子繞組電阻Xs2：每相轉(zhuǎn)子繞組漏磁感抗Xs2=2f2L2：旋轉(zhuǎn)磁場每極磁通最大值N2：每相轉(zhuǎn)子繞組匝數(shù)cos2=—————R2

R2+(SX20)22i2R2es2+_e2+_E2=4.44f2N22R2+(SX20)SE202=??=I2(R2+j

XS2)=I2Z236=4.44f1N2S=E20SE2=–ES2+II2cos

2cos

2I20S1I22=–—————SE20R2+

(SX20)2cos

2=

—————R2

R2+(SX20)2

2啟動時(shí)，轉(zhuǎn)差率S=1，n=0，此時(shí)f2、

E2、

I2最大cos

2最小37I2cos2cos2I20S1I22=–————3、轉(zhuǎn)子電路中有關(guān)各電量f2---轉(zhuǎn)子電流的頻率

轉(zhuǎn)子和旋轉(zhuǎn)磁場的相對速度n0–n60f2

=————P（n0–n）=S

f12.E2---轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動勢E2=4.44f2N2=4.44S

f1

N2=S

E20X20是n=0時(shí)的X23.X2---轉(zhuǎn)子漏磁感抗X2=2f2L2=2S

f1L2=S

X20E20是n=0時(shí)的E2E20=4.44f1N2X20=2

f1L2383、轉(zhuǎn)子電路中有關(guān)各電量f2---轉(zhuǎn)子電流的頻率轉(zhuǎn)I2cos

2cos

2I20S12R2+X2E2I2=————2I2=————2=–—————SE20R2+

(SX20)2cos

2=

—————R2

R2+(SX20)2

24.I2---轉(zhuǎn)子電流

5.cos

2---轉(zhuǎn)子功率因數(shù)I2E2結(jié)論：E2，I2，f2，X2和cos2均與S有關(guān)139I2cos2cos2I20S12R2+X2E2I小結(jié)1.定子每相繞組的感應(yīng)電勢E1=4.44f1N1φ，且定子每相繞組電壓U1

E1故有U1

Ф2.轉(zhuǎn)子每相繞組的各量均與轉(zhuǎn)差率S有關(guān)轉(zhuǎn)子電勢頻率：f2=Sf1轉(zhuǎn)子每相繞組電勢：E2=4.44f2N2φ轉(zhuǎn)子每相繞組電流：I22=–—————SE20R2+

(SX20)2轉(zhuǎn)子每相繞組功率因數(shù)：cos

2=

—————R2

R2+(SX20)2

2啟動時(shí)，轉(zhuǎn)差率S=1，n=0，此時(shí)f2、

E2、

I2最大cos

2最小40小結(jié)1.定子每相繞組的感應(yīng)電勢E1=4.44f1N1φ電磁轉(zhuǎn)矩

T=KT

I2cos

2

————U14.44f1N11將代入式得1與結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù)4.4.1轉(zhuǎn)矩公式T

=

CU1

______________SR2R2+(SX20)222常數(shù)2R2+XS2E2I2=————2I2=————2=–—————SE20R2+

(SX20)2cos

2=

—————R2

R2+(SX20)2

24.4三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩與機(jī)械特性異步電機(jī)：電磁轉(zhuǎn)矩是由旋轉(zhuǎn)磁場和轉(zhuǎn)子電流的有功分量相互作用而產(chǎn)生的，所以41電磁轉(zhuǎn)矩T=KTI2cos2————UST10TstTmSmabcSNTNT=

CU12—————SR2R2

+

(SX20)22轉(zhuǎn)矩特性T=

f(S)根據(jù)轉(zhuǎn)矩公式得特性曲線：42ST10TstTmSmabcSNTNT=CU12—————TN=

9.55———–PN(W)nN(r/min)TN=————PN2nN/60或

TN=

9550———–PN(kW)nN(r/min)額定轉(zhuǎn)矩：電機(jī)在額定電壓下，以額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行，輸出額定功率

時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)軸上輸出的轉(zhuǎn)矩。(1)三個(gè)重要轉(zhuǎn)矩ST10TstTmSmabcSNTN43TN=9.55———–PN(W)nN(r/minTm

=

C

——U122X20T

=

CU1—————SR2R2

+

(SX20)222R2

+

(SX20)2=2

(SX20)22Sm=

±–—R2X20Sm=

–—R2X20解得取正值Sm—

稱為臨界轉(zhuǎn)差率（2）最大轉(zhuǎn)矩Tm代入

T的表達(dá)式U12求得最大轉(zhuǎn)矩Tm求解

如果電機(jī)將會因帶不動負(fù)載而停轉(zhuǎn)。TmSmU1不同電源電壓的轉(zhuǎn)矩特性ST01U1增大U1>

U1>

U1TmU1′′TmU144Tm=C——U122X20T=CU1——ST0TmSm1R2當(dāng)X20不變時(shí),臨界轉(zhuǎn)差率Sm隨R2增大而增加。c.Sm=R2/X20Sm′Sm″R2″R2<R2<

R2″′不同轉(zhuǎn)子電阻的轉(zhuǎn)矩特性Tm

=

C

——U122X20結(jié)論：a.TmU12b.Tm與R2無關(guān)Sm=

–—R2X20Sm與U1無關(guān)R2′R2增大45ST0TmSm1R2當(dāng)X20不變時(shí),臨界轉(zhuǎn)差率Sm隨R2過載系數(shù)：三相異步機(jī)（1）三相異步機(jī)的和電壓的平方成正比，所以對電壓的波動很敏感，使用時(shí)要注意電壓的變化。

工作時(shí)，一定令負(fù)載轉(zhuǎn)矩，否則電機(jī)將停轉(zhuǎn)。致使（2）注意電機(jī)嚴(yán)重過熱原因返回46過載系數(shù)：三相異步機(jī)（1）三相異步機(jī)的和電壓ST01TstTmSm（3）起動轉(zhuǎn)矩TSTT=

CU12—————SR2R2

+

(SX20)22起動瞬間n=0，S=1Tst=

CU1

———–R2R2

+

X20222

CU1——R2X2022U1↓→

TstR2↑→

Tst↑R2′R2U1′U1負(fù)載轉(zhuǎn)矩

TL>Tst,不能起動,可空載或輕載起動負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL<Tst，可帶負(fù)載起動

stTst

TN一般

st

1.0

2.2特殊

st2.2

2.8起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)47ST01TstTmSm（3）起動轉(zhuǎn)矩TSTT=CU12ST0abc1n0n0TTn0n0TabcTstTmnNTN因?yàn)閚=n0(1-S),可以由轉(zhuǎn)矩特性得到機(jī)械特性4.4.2機(jī)械特性曲線

n=f(T)（1）分析起動過程d當(dāng)Tst>TL時(shí),電機(jī)起動在cb段n↑→S↓T↑→ba段在ab段n↑→S↓T↓→T=TLTL=TN(在d點(diǎn))48ST0abc1n0n0TTn0n0TabcTstTmnNTN→

S↑直到T=

T2'電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行在新的轉(zhuǎn)速下,工作于d'點(diǎn)則

:

n↓———n

=(1–

S)n1→

T↑n0n1TabcTstTmT2'd'n'nNTN=T2N

d轉(zhuǎn)矩平衡方程式T=TL+T0

=負(fù)載轉(zhuǎn)矩+空載轉(zhuǎn)矩（2）分析轉(zhuǎn)速平衡過程

ab

段為穩(wěn)定運(yùn)行區(qū),電動機(jī)工作在穩(wěn)定運(yùn)行區(qū)時(shí),具有自適應(yīng)能力。例如,原來在額定負(fù)載下穩(wěn)′定運(yùn)行(工作于d點(diǎn)),若負(fù)載轉(zhuǎn)矩突然增大為T2′,T2>TN

，49→S↑直到T=T2'電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行在新的則:硬特性：負(fù)載變化時(shí)，轉(zhuǎn)速變化不大，運(yùn)行特性好。軟特性：負(fù)載增加轉(zhuǎn)速下降較快，但起動轉(zhuǎn)矩大，起動特性好。

硬特性（R2?。┸浱匦裕≧2大）

不同場合應(yīng)選用不同的電動機(jī)。如金屬切削，選硬特性電機(jī)；重載起動則選軟特性電動機(jī)。機(jī)械特性的軟硬50硬特性：負(fù)載變化時(shí)，轉(zhuǎn)速變化不大，運(yùn)行特性好。硬特性軟4.5.1起動性能4.5三相異步電動機(jī)的起動起動初始瞬間，n=0，S=1起動電流IST大，5~7IN。頻繁起動會使電動機(jī)過熱。

過大的起動電流在短時(shí)間內(nèi)會在線路上造成較大的電壓降落，影響鄰近負(fù)載的正常工作。起動轉(zhuǎn)矩TST不大，雖然剛起動時(shí)轉(zhuǎn)子電流較大，但轉(zhuǎn)子的功率因數(shù)很低。如果起動轉(zhuǎn)矩小，就不能滿載起動。I2cos

2cos

2I20S12R2+X2E2I2=————2I2=————2=–—————SE20R2+

(SX20)2cos

2=

—————R2

R2+(SX20)2

2514.5.1起動性能4.5三相異步電動機(jī)的起動起動初始1.直接起動直接起動是在起動時(shí)把電動機(jī)的定子繞組直接接入電網(wǎng)。特點(diǎn)：起動轉(zhuǎn)矩?。黄饎与娏鞔?，比額定值大4~7倍；影響同一電網(wǎng)上其它負(fù)載的正常工作。優(yōu)點(diǎn)：簡單、方便、經(jīng)濟(jì)、起動過程快，適用于中小型籠型異步電動機(jī)2.降壓起動起動時(shí)降低電動機(jī)的電源電壓，待電動機(jī)轉(zhuǎn)速接近穩(wěn)定轉(zhuǎn)速時(shí)，再把電壓恢復(fù)正常。4.5.2起動方法521.直接起動直接起動是在起動時(shí)把電動機(jī)的定子繞組直接接入電（1）Y-降壓起動法FU~~W2U1U2V1V2W1Q1轉(zhuǎn)子定子繞組只適用于正常運(yùn)行時(shí)為接法的電動機(jī)Q2YU1U2V1W1V2W2Y型W1V1U1U2V2W2型起動電流和起動轉(zhuǎn)矩都降低到直接起動時(shí)的三分之一53（1）Y-降壓起動法FU~~W2U1U2V1V2W1Q1轉(zhuǎn)（2）Y－

起動應(yīng)注意的問題：（1）僅適用于正常接法為三角形接法的電動機(jī)。Y－

起動時(shí)，起動電流減小的同時(shí)，起動轉(zhuǎn)矩也減小了。所以降壓起動適合于空載或輕載起動的場合返回54（2）Y－起動應(yīng)注意的問題：（1）僅適用于正常接法為三~U1U2V1V2W1W2~Q1Q2運(yùn)轉(zhuǎn)起動三相自耦變壓器M3

~（2）自耦變壓器降壓起動Ist=(0.55)2

Ist"自耦變壓器抽頭有0.55,0.64,0.73等Ist=

(0.55)

Ist'IstIst"Ist'如:變壓器變比則變壓器副方電流為—=0.551n而變壓器原方電流(啟動電流）電動機(jī)起動轉(zhuǎn)矩Tst=(0.55)2

Tst"結(jié)論:

電動機(jī)起動電流Ist和起動轉(zhuǎn)矩Tst均為直接起動的1/n2。55~U1U2V1V2W1W2~Q1Q2運(yùn)轉(zhuǎn)起動三相自耦變壓器M（3）串電抗降壓起動Q1FUM3~~~Q2電動機(jī)起動時(shí)先合開關(guān)Q1,當(dāng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速接近穩(wěn)定值時(shí),再將開關(guān)Q2合上,切除電抗器。

繞線式電動機(jī)起動可在轉(zhuǎn)子繞組中串電阻，減小起動電流。（4）轉(zhuǎn)子串電阻起動XST01TstTmSmR2′R2Sm′Rst轉(zhuǎn)子2R2+XS2E2I2=————256（3）串電抗降壓起動Q1FUM~~Q2電動機(jī)起動時(shí)先合開1.改變極對數(shù)p

調(diào)速p=

(1–S)

——60

f0n

=(1–S)

n0調(diào)速方法2.改變轉(zhuǎn)差率S

調(diào)速p

=2:1,2,3接電源；4,5,6懸空p

=1:4,5,6接電源；1,2,3短接：n0=15003000r/m

123654繞線式電動機(jī)在轉(zhuǎn)子繞組中串入電阻R2,可改變轉(zhuǎn)差率S和轉(zhuǎn)速n。TNST01TstTmSmR2R2Sm′'R2<

R2'—有級調(diào)速A.小范圍無級調(diào)速特點(diǎn)B.R2大→

特性變軟4.6三相異步電動機(jī)的調(diào)速571.改變極對數(shù)p調(diào)速p=(1–S)——60f0n3.改變電源頻率f1

調(diào)速變頻調(diào)速

f1

'

f1

n0TTm

f1

"nNTNnN'nN"

f1>

f1

>

f1'"由U1=4.44f1N1K1為保證不變，在調(diào)整電源頻率f1時(shí),應(yīng)同時(shí)調(diào)整電源電壓U1。A.大范圍無級平滑調(diào)速；B.調(diào)速后機(jī)械特性平行，帶負(fù)載能力(硬度)不變；特點(diǎn)C.需要專門的變頻調(diào)速設(shè)備，且成本較高。583.改變電源頻率f1調(diào)速變頻調(diào)速f1'f1n01.型號

Y132M－4轉(zhuǎn)差率4.6銘牌數(shù)據(jù)2.轉(zhuǎn)速:電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)速（n)。如：n=1440轉(zhuǎn)/分磁極數(shù)(極對數(shù)

p=2)同步轉(zhuǎn)速1500轉(zhuǎn)/分Y：三相異步電動機(jī)132：機(jī)座中心高（132mm）M：機(jī)座長度代號，M-中機(jī)座；S-短機(jī)座，L-長機(jī)座。591.型號轉(zhuǎn)差率4.6銘牌數(shù)據(jù)2.轉(zhuǎn)速:額定電壓UN---電動機(jī)在額定運(yùn)行情況下的定子繞組所加線電壓。

額定電流IN---電動機(jī)在額定情況下運(yùn)行時(shí)定子繞組的線電流。額定功率因數(shù)cosN--電動機(jī)在額定運(yùn)行情況下的定子電路功率因數(shù)。3UNINcosNP1=輸入功率60額定電壓UN---電動機(jī)在額定運(yùn)行情況下的定子繞組所加線額定轉(zhuǎn)速nN---電動機(jī)在額定運(yùn)行情況下的轉(zhuǎn)速額定效率N--是指額定運(yùn)行情況下輸出功率與輸入功率的比值=————————100

PN3UNINcosNN=9550———

PNnNTN額定轉(zhuǎn)矩TN---在額定運(yùn)行情況下，電動機(jī)軸上負(fù)載轉(zhuǎn)矩。額定功率PN--在額定運(yùn)行情況下電動機(jī)軸上所輸出的機(jī)械功率。61額定轉(zhuǎn)速nN---電動機(jī)在額定運(yùn)行情況下的轉(zhuǎn)速額定效

例：有一Y225M-4型三相異步電動機(jī)，額定數(shù)據(jù)如下,PN=45KW,UN=380V,cosΦ=0.88,?=92.3%,Ist/IN=7.0,nN=1480r/min,Tst/TN=1.9,Tm/TN=2.2求(1)IN、SN、TN、Tm、Tst(2)若負(fù)載轉(zhuǎn)矩為510.2N.m,問U=UN和U’=0.9UN兩種情況下電機(jī)能否起動？(3)采用Y-起動時(shí)的起動電流和起動轉(zhuǎn)矩(4)采用自耦降壓起動,設(shè)起動時(shí)電動機(jī)的端電壓降到電源電壓的0.64,求線路起動電流和電動機(jī)的起動轉(zhuǎn)矩62例：有一Y225M-4型三相異步電動機(jī)，額定數(shù)據(jù)如下,PN單相異步電動機(jī)常用于功率不大的電動工具（如電鉆、攪拌器等）以及眾多的家用電器4.8單相異步電動機(jī)

作為驅(qū)動，其功率一般為幾幾百瓦。單相異步電動機(jī):

定子只有一相主繞組的異步電動機(jī)。（如電風(fēng)扇、電冰箱、洗衣機(jī)、抽油煙機(jī)等）概述單相異步電動機(jī)均采用鼠籠式轉(zhuǎn)子，但定子有所不同。63單相異步電動機(jī)常用于功率不大的電動工具4.8單相異步4.8.1單相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理4—鼠籠式轉(zhuǎn)子繞組隱極式凸極式

1.單相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)12341—定子2—定子繞組3—轉(zhuǎn)子

644.8.1單相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理4—鼠籠式工作繞組(1)電容分相起動電路Z1Z2I1IQU??CI2??1.分相起動法4.8.2單相異步電動機(jī)的起動方法S電容分相在定子上放置一個(gè)起動繞組F1F2

,

與主繞組在空間相隔90,并串聯(lián)電容器C，使二繞組中的電流相差約90,即可產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。在電機(jī)起動后，有的電動機(jī)利用離心開關(guān)S切斷起動繞組F1F2。起動繞組F1F265工作(1)電容分相起動電路Z1Z2Q??C??1.分相起F2F1Z1Z2設(shè)i1=Imsinti2=Imsin(t+90)Cui2i1tii20t=0°i1=0，i2為正值兩相繞組形成的旋轉(zhuǎn)磁場F2F1Z1Z2t=45°i1、i2均為正值F2F1Z1Z2t=90°i1為正值，i2=0Si112n1磁場從F1F2的軸線位置轉(zhuǎn)向Z1Z2的軸線位置66F2F1Z1Z2設(shè)i1=Imsinti2=Imsin(F2F1Z1Z2i1=Imsin(t+90)i2=ImsintSCui2i1i1tii20t=0°如何改變旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向？F2F1Z1Z2t=45°i1、i2均為正值i1為正值，i2=012i1=0，i2為正值F2F1Z1Z2t=90°n1磁場從Z1Z2的軸線位置轉(zhuǎn)向F1F2的軸線位置67F2F1Z1Z2i1=Imsin(t+90)i2=IAc在電動機(jī)的極靴上加入短路銅環(huán)稱為罩極。2.罩極起動法磁極極靴短路銅環(huán)罩極內(nèi)外的磁通產(chǎn)生相位差形成旋轉(zhuǎn)磁場。它使鼠籠形轉(zhuǎn)子產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩而起動。68Ac在電動機(jī)的極靴上加入短路銅環(huán)稱為罩極。2.罩極起動定子磁極轉(zhuǎn)子短路環(huán)

定子通入電流以后，部分磁通穿過短路環(huán)，并在其中產(chǎn)生感應(yīng)電流。短路環(huán)中的電流阻礙磁通的變化，致使有短路環(huán)部分和沒有短路環(huán)部分產(chǎn)生的磁通有了相位差，從而形成旋轉(zhuǎn)磁場，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)起來。結(jié)構(gòu)：單相繞組繞在磁極上，在磁極的約1/3部分套一短路環(huán)返回69定子轉(zhuǎn)子短路定子通入電流以后，部分磁通穿過短路環(huán)，并磁通示意圖CK??A?B?C?EK?IK?K?AB??磁通相量圖i罩極內(nèi)外的磁通分析70磁通示意圖????C???K???磁通相量圖i罩極內(nèi)作業(yè)

A選擇題：4.2.1~4.4.5B基本題：4.5.2C拓寬題：4.5.371作業(yè)71異步電動機(jī)的應(yīng)用非常廣泛：在家用電器方面：電風(fēng)扇、空調(diào)機(jī)、洗衣機(jī)、電冰箱等。在農(nóng)業(yè)方面：脫粒機(jī)、碾米機(jī)、揉草機(jī)、離心泵等。在工業(yè)方面：水泵、破碎機(jī)、軋鋼機(jī)、切削機(jī)床等。異步電動機(jī)的分類：1.按電機(jī)定子相數(shù)分：三相異步電動機(jī)、兩相異步電動機(jī)、單相異步電動機(jī)。2.按電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)分：籠型異步電動機(jī)、繞線型異步電動機(jī).第4章交流電動機(jī)

交流電動機(jī)的作用是將交流電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能,交流電動機(jī)分異步電動機(jī)和同步電動機(jī)兩大類。72異步電動機(jī)的應(yīng)用非常廣泛：異步電動機(jī)的分類：1.按電機(jī)定子4.1三相異步電動機(jī)的構(gòu)造*4.2三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)動原理*4.3三相異步電動機(jī)的電路分析*4.4三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩與機(jī)械特性4.6三相異步電動機(jī)的起動4.7三相異步電動機(jī)的調(diào)速*4.5三相異步電動機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)734.1三相異步電動機(jī)的構(gòu)造*4.2三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)4.1三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)三相異步電動機(jī)定子轉(zhuǎn)子定子繞組定子鐵心機(jī)座轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)子鐵心繞線式鼠籠式——A、B、C三相繞組——A、B、C三相繞組本節(jié)基本要求：了解異步電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)產(chǎn)生磁場產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩744.1三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)三相異定子轉(zhuǎn)子定子繞組定子鐵心機(jī)這是三相異步電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)示意圖三相異步電動機(jī)主要部件是由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成。此外，還有端蓋、機(jī)座、軸承、風(fēng)扇等部件。75這三相異步電動機(jī)主要部件是由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成。4這是三相異步電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)示意圖三相異步電動機(jī)主要部件是由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成。此外，還有端蓋、機(jī)座、軸承、風(fēng)扇等部件。端蓋機(jī)座76這三相異步電動機(jī)主要部件是由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成。端蓋機(jī)座這是三相異步電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)示意圖三相異步電動機(jī)主要部件是由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成。此外，還有端蓋、機(jī)座、軸承、風(fēng)扇等部件。定子77這三相異步電動機(jī)主要部件是由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成。定子6這是三相異步電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)示意圖三相異步電動機(jī)主要部件是由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成。此外，還有端蓋、機(jī)座、軸承、風(fēng)扇等部件。定子轉(zhuǎn)子軸承端蓋機(jī)座78這三相異步電動機(jī)主要部件是由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成。定子轉(zhuǎn)子1.定子三相異步電動機(jī)的定子是由定子鐵心和定子繞組組成。這是機(jī)座定子鐵心和定子繞組示意圖定子繞組鐵心定子鐵心是由沖有槽孔的硅鋼片疊壓而成這是定子硅鋼片791.定子這是機(jī)座定子鐵心和定子繞組示意圖定子繞組鐵心定子鐵定子鐵心是由沖有槽孔的硅鋼片疊壓而成，為內(nèi)圓開槽的圓筒形這是定子硅鋼片三相對稱定子繞組80定子鐵心是由沖有槽孔的硅鋼片疊壓而成，為內(nèi)圓這是定子硅鋼片三在定子槽孔中放置三相彼此獨(dú)立的繞組定子繞組AZBXCYY接法AXBYCZAX

BY

CZ首端:A,B,C末端:X,Y,Z接法AXBYCZ81在定子槽孔中放置三相彼此獨(dú)立的繞組定子繞組AZBXCYY接法U1V1W1W2U2V2接線盒U1V1W1W2U2V2U1U2V1V2W1W2L1L3L21.Y接法L1L2L3U1U2V1V2W1W2L1L2L3△接法2.U1V1W1W2U2V2L1L2L382U1V1W1W2U2V2接線盒U1V1W1W2U2V2U1U這是繞線型轉(zhuǎn)子鐵心與繞組

2.轉(zhuǎn)子外接電阻電刷滑環(huán)轉(zhuǎn)子鐵心轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)子鐵心是由相互絕緣的硅鋼片疊壓而成。有線圈：繞線型轉(zhuǎn)子無線圈：籠型轉(zhuǎn)子83這2.轉(zhuǎn)子外接電阻電刷滑環(huán)轉(zhuǎn)子鐵心轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)子

籠型轉(zhuǎn)子是由嵌放在轉(zhuǎn)子鐵心槽內(nèi)的導(dǎo)電條組成，在轉(zhuǎn)子鐵心的兩端各用一個(gè)導(dǎo)電端環(huán)把所有的導(dǎo)電條連接起來。這是籠型轉(zhuǎn)子84籠型轉(zhuǎn)子是由嵌放在轉(zhuǎn)子鐵心槽內(nèi)的導(dǎo)電條組成AZBXCY設(shè)：電流的流入端用表示電流的流出端用表示定子繞組與轉(zhuǎn)子繞組定子繞組轉(zhuǎn)子繞組85AZBXCY設(shè)：電流的流入端用表示電三相異步電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)示意圖86三相異步電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)示意圖15轉(zhuǎn)子7.2三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)動原理異步電動機(jī)的工作原理：基于電磁感應(yīng)定律和電磁力定律87轉(zhuǎn)子7.2三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)動原理異步電動機(jī)的工作原理：基一.定子旋轉(zhuǎn)磁場iAiBiCiA=ImsintiB=Imsin(t-120)iC=Imsin(t+120)相序A-B-C-A

ti0AXBYCZiAiBiCi正方向：首端末端如：

iA0AXiA

0XA88一.定子旋轉(zhuǎn)磁場iAiBiCiA=ImsintiB=IiA（1）兩極旋轉(zhuǎn)磁場

t=0°tiAZBXCYiA=0iB為負(fù)值iC為正值NS0°設(shè)：電流的流入端用表示iBiC電流的流出端用表示iAiBiCABCXYZ89iA（1）兩極旋轉(zhuǎn)磁場t=0°tiAZBXCYt

t=60°iAZBXCYNS60°iC

=0iB為負(fù)值iA為正值iAiBiC0iAiBiCABCXYZ90tt=60°iAZBXCYNS60°iC=

t=90°AZBXCYNS90°iA為正值iB為負(fù)值iC為負(fù)值tiiAiBiC0iAiBiCABCXYZ91t=90°AZBXCYNS90°iA為正值tiit=180°AZBXCYiA=0iB為正值iC為負(fù)值180°NStiiAiBiC0iAiBiCABCXYZ92t=180°AZBXCYiA=0180°NStt=60AZBXCYNS60°t=90°AZBXCYNSt=0°AZBXCYNS90°t=180AZBXCYNS180°0°93t=60AZBXCYNS60°t=90°AZBXC60°iA

0iB0iC=

00°iA=

0iB0iC

0設(shè)：電流的流入端用表示電流的流出端用表示iAiiBiC120°iA=0iB0iC0

t9460°iA00°iA=0設(shè)：電流的流入端用

旋轉(zhuǎn)磁場的方向：由電流超前的線圈轉(zhuǎn)向電流滯后的線圈結(jié)論：空間相差120o角的三相繞組，通入對稱三相電流，當(dāng)電流隨時(shí)間交變時(shí)，產(chǎn)生的兩極磁場在空間旋轉(zhuǎn)。定子旋轉(zhuǎn)磁場95結(jié)論：空間相差120o角的三相繞組，通入對稱三相電流，當(dāng)tiiAiBiC0（2）改變旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向ABCXYZiAiC9060°0AZBXCYNS0°AZBXCYNS60°相序A-C-B-AAZBXCYNS90°iB旋轉(zhuǎn)磁場的反轉(zhuǎn)：

改變流入三相繞組的電流相序（即對調(diào)定子繞組接至電源的三根導(dǎo)線中任意兩根）96tiiAiBiC0（2）改變旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向ABCXYZiiAiBiCABYCZXA'X'C'Z'B'Y'(3)、旋轉(zhuǎn)磁場的極對數(shù)Pt=0°AZ'BX'C'XCYA'ZB'Y'SNAZBXCYNS0°（P=1）（P=2）iAiBiCAXBYCZN0°SiA=

0iB0iC

097iAiBiCABYCZXA'X'C'Z'B'Y'(3)、旋轉(zhuǎn)四極旋轉(zhuǎn)磁場60°0°t=60°NSAZ'BX'C'XCYA'ZB'Y'30°SN0°tiiAiBiC0iAiBiCABYCZXA'X'C'Z'B'Y't=0°AZ'BX'C'NSXCYA'ZB'Y'0°SNiA

0iB0iC=

0結(jié)論：當(dāng)定子每相中有 n個(gè)線圈串聯(lián),且每相繞組始端在空間相差120o/n時(shí),通入對稱三相交流電后,產(chǎn)生一個(gè)2n極旋轉(zhuǎn)磁場。（P=n）98四極旋轉(zhuǎn)磁場60°0°t=60°NSAZ'BX'C'(4)、旋轉(zhuǎn)磁場的速度n0pn0=——60

f1—電源的頻率（50Hz）—磁極對數(shù)P=1n0=3000r/min

P=2n0=1500r/minP=3n0=1000r/min同步轉(zhuǎn)速—P=4n0=750r/min99(4)、旋轉(zhuǎn)磁場的速度n0pn0=——60f1—電1.旋轉(zhuǎn)磁極對導(dǎo)體的作用???SNn0ne(i)ff轉(zhuǎn)子導(dǎo)體旋轉(zhuǎn)磁極形成旋轉(zhuǎn)磁場，旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速也稱為同步轉(zhuǎn)速?；\型轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下也轉(zhuǎn)動起來，其轉(zhuǎn)向與旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向相同。二.三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)動原理--基于電磁感應(yīng)定律和電磁力定律1001.旋轉(zhuǎn)磁極對導(dǎo)體的作用???SNn0ne(i)ff是定子旋轉(zhuǎn)磁場和轉(zhuǎn)子電流的相互作用的結(jié)果--基于電磁感應(yīng)定律和電磁力定律三相異步電動機(jī)的工作原理101是定子旋轉(zhuǎn)磁場和轉(zhuǎn)子電流的相互作用的結(jié)果--基于電磁感應(yīng)定律2、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)差率Sn0S=——n0–nn=(1–S)n0轉(zhuǎn)差率0<S

<轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速啟動時(shí)：

n=0，S=1額定運(yùn)行時(shí)：nN

n0，SN=0.015~0.06結(jié)論：通過電磁感應(yīng)，轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下也轉(zhuǎn)動起來，其轉(zhuǎn)向與旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向相同。--異步電動機(jī)也稱為感應(yīng)電動機(jī)1022、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)差率Sn0S=——n0–nn=

n0–n=n0S=Sf1

f2—轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動勢的頻率f1—定子電動勢的頻率3、轉(zhuǎn)子電動勢頻率轉(zhuǎn)子導(dǎo)線切割旋轉(zhuǎn)磁場的速度60f2

=————P（n0–n）轉(zhuǎn)子頻率103n=n0–n=n0S=Sf1f2—轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動勢的AZBXCY主磁通漏磁通s1(很小)4.3三相異步電動機(jī)的電路分析漏磁通s2i1u1+--+-+-+-+104AZBXCY主磁通漏磁通s1(很小)4.3三相異步電

u1→i1i1

→di1dtes1–

L1—i2→i2(主磁通)

s1s1→(漏磁通)

s2s2→

–

L2—es2di2dt三相異步電動機(jī)的一相等效電路圖R2R1u1_+

E1=4.44f1N1mes2+_es1+_

E2=4.44f2N2me2e2=–

N2—–dF

dt+_e1=–

N1—–dF

dte1+_105u1→i1i1→di1es1–L1—i2→i21定子電路Z1=R1+jXS1

定子的內(nèi)阻抗：U1=I1R1–E1–ES1????U1

E1=4.44f1N1R1：每相定子繞組電阻Xs1：每相定子繞組漏磁感抗Xs1=2f1L1：旋轉(zhuǎn)磁場每極磁通最大值N1：每相定子繞組匝數(shù)

=–E1+I1(R1+jXS1)??i1R1u1_+es1+_e1+_

E1=4.44f1N1m

Es1=–jXS1I1??1061定子電路Z1=R1+jXS1定子的內(nèi)阻抗：U1=I=4.44f1N2S=E20SE2=–ES2+I2R2???2R2+XS2E22I2=———2轉(zhuǎn)子電路E20=4.44f1N2XS2=2f2L2=2Sf1L2=SX20X20=2f1L2R2：每相轉(zhuǎn)子繞組電阻Xs2：每相轉(zhuǎn)子繞組漏磁感抗Xs2=2f2L2：旋轉(zhuǎn)磁場每極磁通最大值N2：每相轉(zhuǎn)子繞組匝數(shù)cos2=—————R2

R2+(SX20)22i2R2es2+_e2+_E2=4.44f2N22R2+(SX20)SE202=??=I2(R2+j

XS2)=I2Z2107=4.44f1N2S=E20SE2=–ES2+II2cos

2cos

2I20S1I22=–—————SE20R2+

(SX20)2cos

2=

—————R2

R2+(SX20)2

2啟動時(shí)，轉(zhuǎn)差率S=1，n=0，此時(shí)f2、

E2、

I2最大cos

2最小108I2cos2cos2I20S1I22=–————3、轉(zhuǎn)子電路中有關(guān)各電量f2---轉(zhuǎn)子電流的頻率

轉(zhuǎn)子和旋轉(zhuǎn)磁場的相對速度n0–n60f2

=————P（n0–n）=S

f12.E2---轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動勢E2=4.44f2N2=4.44S

f1

N2=S

E20X20是n=0時(shí)的X23.X2---轉(zhuǎn)子漏磁感抗X2=2f2L2=2S

f1L2=S

X20E20是n=0時(shí)的E2E20=4.44f1N2X20=2

f1L21093、轉(zhuǎn)子電路中有關(guān)各電量f2---轉(zhuǎn)子電流的頻率轉(zhuǎn)I2cos

2cos

2I20S12R2+X2E2I2=————2I2=————2=–—————SE20R2+

(SX20)2cos

2=

—————R2

R2+(SX20)2

24.I2---轉(zhuǎn)子電流

5.cos

2---轉(zhuǎn)子功率因數(shù)I2E2結(jié)論：E2，I2，f2，X2和cos2均與S有關(guān)1110I2cos2cos2I20S12R2+X2E2I小結(jié)1.定子每相繞組的感應(yīng)電勢E1=4.44f1N1φ，且定子每相繞組電壓U1

E1故有U1

Ф2.轉(zhuǎn)子每相繞組的各量均與轉(zhuǎn)差率S有關(guān)轉(zhuǎn)子電勢頻率：f2=Sf1轉(zhuǎn)子每相繞組電勢：E2=4.44f2N2φ轉(zhuǎn)子每相繞組電流：I22=–—————SE20R2+

(SX20)2轉(zhuǎn)子每相繞組功率因數(shù)：cos

2=

—————R2

R2+(SX20)2

2啟動時(shí)，轉(zhuǎn)差率S=1，n=0，此時(shí)f2、

E2、

I2最大cos

2最小111小結(jié)1.定子每相繞組的感應(yīng)電勢E1=4.44f1N1φ電磁轉(zhuǎn)矩

T=KT

I2cos

2

————U14.44f1N11將代入式得1與結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù)4.4.1轉(zhuǎn)矩公式T

=

CU1

______________SR2R2+(SX20)222常數(shù)2R2+XS2E2I2=————2I2=————2=–—————SE20R2+

(SX20)2cos

2=

—————R2

R2+(SX20)2

24.4三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩與機(jī)械特性異步電機(jī)：電磁轉(zhuǎn)矩是由旋轉(zhuǎn)磁場和轉(zhuǎn)子電流的有功分量相互作用而產(chǎn)生的，所以112電磁轉(zhuǎn)矩T=KTI2cos2————UST10TstTmSmabcSNTNT=

CU12—————SR2R2

+

(SX20)22轉(zhuǎn)矩特性T=

f(S)根據(jù)轉(zhuǎn)矩公式得特性曲線：113ST10TstTmSmabcSNTNT=CU12—————TN=

9.55———–PN(W)nN(r/min)TN=————PN2nN/60或

TN=

9550———–PN(kW)nN(r/min)額定轉(zhuǎn)矩：電機(jī)在額定電壓下，以額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行，輸出額定功率

時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)軸上輸出的轉(zhuǎn)矩。(1)三個(gè)重要轉(zhuǎn)矩ST10TstTmSmabcSNTN114TN=9.55———–PN(W)nN(r/minTm

=

C

——U122X20T

=

CU1—————SR2R2

+

(SX20)222R2

+

(SX20)2=2

(SX20)22Sm=

±–—R2X20Sm=

–—R2X20解得取正值Sm—

稱為臨界轉(zhuǎn)差率（2）最大轉(zhuǎn)矩Tm代入

T的表達(dá)式U12求得最大轉(zhuǎn)矩Tm求解

如果電機(jī)將會因帶不動負(fù)載而停轉(zhuǎn)。TmSmU1不同電源電壓的轉(zhuǎn)矩特性ST01U1增大U1>

U1>

U1TmU1′′TmU1115Tm=C——U122X20T=CU1——ST0TmSm1R2當(dāng)X20不變時(shí),臨界轉(zhuǎn)差率Sm隨R2增大而增加。c.Sm=R2/X20Sm′Sm″R2″R2<R2<

R2″′不同轉(zhuǎn)子電阻的轉(zhuǎn)矩特性Tm

=

C

——U122X20結(jié)論：a.TmU12b.Tm與R2無關(guān)Sm=

–—R2X20Sm與U1無關(guān)R2′R2增大116ST0TmSm1R2當(dāng)X20不變時(shí),臨界轉(zhuǎn)差率Sm隨R2過載系數(shù)：三相異步機(jī)（1）三相異步機(jī)的和電壓的平方成正比，所以對電壓的波動很敏感，使用時(shí)要注意電壓的變化。

工作時(shí)，一定令負(fù)載轉(zhuǎn)矩，否則電機(jī)將停轉(zhuǎn)。致使（2）注意電機(jī)嚴(yán)重過熱原因返回117過載系數(shù)：三相異步機(jī)（1）三相異步機(jī)的和電壓ST01TstTmSm（3）起動轉(zhuǎn)矩TSTT=

CU12—————SR2R2

+

(SX20)22起動瞬間n=0，S=1Tst=

CU1

———–R2R2

+

X20222

CU1——R2X2022U1↓→

TstR2↑→

Tst↑R2′R2U1′U1負(fù)載轉(zhuǎn)矩

TL>Tst,不能起動,可空載或輕載起動負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL<Tst，可帶負(fù)載起動

stTst

TN一般

st

1.0

2.2特殊

st2.2

2.8起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)118ST01TstTmSm（3）起動轉(zhuǎn)矩TSTT=CU12ST0abc1n0n0TTn0n0TabcTstTmnNTN因?yàn)閚=n0(1-S),可以由轉(zhuǎn)矩特性得到機(jī)械特性4.4.2機(jī)械特性曲線

n=f(T)（1）分析起動過程d當(dāng)Tst>TL時(shí),電機(jī)起動在cb段n↑→S↓T↑→ba段在ab段n↑→S↓T↓→T=TLTL=TN(在d點(diǎn))119ST0abc1n0n0TTn0n0TabcTstTmnNTN→

S↑直到T=

T2'電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行在新的轉(zhuǎn)速下,工作于d'點(diǎn)則

:

n↓———n

=(1–

S)n1→

T↑n0n1TabcTstTmT2'd'n'nNTN=T2N

d轉(zhuǎn)矩平衡方程式T=TL+T0

=負(fù)載轉(zhuǎn)矩+空載轉(zhuǎn)矩（2）分析轉(zhuǎn)速平衡過程

ab

段為穩(wěn)定運(yùn)行區(qū),電動機(jī)工作在穩(wěn)定運(yùn)行區(qū)時(shí),具有自適應(yīng)能力。例如,原來在額定負(fù)載下穩(wěn)′定運(yùn)行(工作于d點(diǎn)),若負(fù)載轉(zhuǎn)矩突然增大為T2′,T2>TN

，120→S↑直到T=T2'電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行在新的則:硬特性：負(fù)載變化時(shí)，轉(zhuǎn)速變化不大，運(yùn)行特性好。軟特性：負(fù)載增加轉(zhuǎn)速下降較快，但起動轉(zhuǎn)矩大，起動特性好。

硬特性（R2?。┸浱匦裕≧2大）

不同場合應(yīng)選用不同的電動機(jī)。如金屬切削，選硬特性電機(jī)；重載起動則選軟特性電動機(jī)。機(jī)械特性的軟硬121硬特性：負(fù)載變化時(shí)，轉(zhuǎn)速變化不大，運(yùn)行特性好。硬特性軟4.5.1起動性能4.5三相異步電動機(jī)的起動起動初始瞬間，n=0，S=1起動電流IST大，5~7IN。頻繁起動會使電動機(jī)過熱。

過大的起動電流在短時(shí)間內(nèi)會在線路上造成較大的電壓降落，影響鄰近負(fù)載的正常工作。起動轉(zhuǎn)矩TST不大，雖然剛起動時(shí)轉(zhuǎn)子電流較大，但轉(zhuǎn)子的功率因數(shù)很低。如果起動轉(zhuǎn)矩小，就不能滿載起動。I2cos

2cos

2I20S12R2+X2E2I2=————2I2=————2=–—————SE20R2+

(SX20)2cos

2=

—————R2

R2+(SX20)2

21224.5.1起動性能4.5三相異步電動機(jī)的起動起動初始1.直接起動直接起動是在起動時(shí)把電動機(jī)的定子繞組直接接入電網(wǎng)。特點(diǎn)：起動轉(zhuǎn)矩??；起動電流大，比額定值大4~7倍；影響同一電網(wǎng)上其它負(fù)載的正常工作。優(yōu)點(diǎn)：簡單、方便、經(jīng)濟(jì)、起動過程快，適用于中小型籠型異步電動機(jī)2.降壓起動起動時(shí)降低電動機(jī)的電源電壓