《電工學(xué)及電氣設(shè)備》課件-7 異步電動(dòng)機(jī)

11:431異步電動(dòng)機(jī)

AsynchronousMotor第七

章Chapter76/12/202311:4327.2三相異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩7.1三相異步電動(dòng)機(jī)及工作原理7.3三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行內(nèi)容提綱6/12/202311:4331、了解三相交流異步電動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造和轉(zhuǎn)動(dòng)原理；2、理解三相交流異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與機(jī)械特性；3、掌握起動(dòng)和反轉(zhuǎn)的基本方法及調(diào)速和制動(dòng)的方法。本章要求6/12/2023電動(dòng)機(jī)的分類：鼠籠式異步交流電動(dòng)機(jī)授課內(nèi)容：

基本結(jié)構(gòu)、工作原理、機(jī)械特性、控制方法

電動(dòng)機(jī)交流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)三相電動(dòng)機(jī)單相電動(dòng)機(jī)同步電動(dòng)機(jī)異步電動(dòng)機(jī)他勵(lì)、并勵(lì)電動(dòng)機(jī)串勵(lì)、復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)第7章交流電動(dòng)機(jī)11:43411:4311:435第1節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)及工作原理1.1三相異步電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造轉(zhuǎn)軸機(jī)座接線盒吊環(huán)罩殼銘牌前端蓋三相異步電動(dòng)機(jī)的外形11:4311:436三相異步電動(dòng)機(jī)的總體結(jié)構(gòu)三相異步電動(dòng)機(jī)主要由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成。此外，還有端蓋、軸承、風(fēng)扇、罩殼等部件。11:4311:437U1U2三相定子繞組（U相）1.定子定子鐵心沖片鐵心：由內(nèi)周有槽的硅鋼片疊成。A----XB----YC----Z三相繞組機(jī)座：鑄鋼或鑄鐵11:4311:438根據(jù)轉(zhuǎn)子繞組結(jié)構(gòu)的不同分為：轉(zhuǎn)子鐵心沖片去掉鐵心后的轉(zhuǎn)子導(dǎo)條（轉(zhuǎn)子鐵心槽內(nèi)嵌有鑄鋁導(dǎo)條）籠型轉(zhuǎn)子繞線型轉(zhuǎn)子（轉(zhuǎn)子鐵心槽內(nèi)嵌有三相繞組）轉(zhuǎn)子鐵心轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)軸2.轉(zhuǎn)子籠型轉(zhuǎn)子鐵心轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)軸11:4311:439

轉(zhuǎn)子:在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用下，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)或電流。鼠籠轉(zhuǎn)子鐵心：由外周有槽的硅鋼片疊成。(1)

鼠籠式轉(zhuǎn)子鐵芯槽內(nèi)放銅條，端部用短路環(huán)形成一體?；蜩T鋁形成轉(zhuǎn)子繞組。(2)

繞線式轉(zhuǎn)子同定子繞組一樣，也分為三相，并且接成星形。11:4311:4310鼠籠式電動(dòng)機(jī)與繞線式電動(dòng)機(jī)的的比較：鼠籠式：

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、工作可靠；不能人為改變電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性。繞線式：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格較貴、維護(hù)工作量大；轉(zhuǎn)子外加電阻可人為改變電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性。11:4311:4311V’VW’U’UW三相異步機(jī)的結(jié)構(gòu)定子轉(zhuǎn)子11:43氣隙定子和轉(zhuǎn)子之間氣隙大小，對(duì)電動(dòng)機(jī)性能影響很大。變壓器主磁路全部是鐵心，磁阻很小，產(chǎn)生主磁通所需勵(lì)磁電流很小（2~10%）。異步電機(jī)主磁路由定、轉(zhuǎn)子鐵心和兩段氣隙構(gòu)成，氣隙雖然很小但磁阻卻很大，因此產(chǎn)生一定的主磁通所需要的勵(lì)磁電流較大，一般為額定電流的20~50%。勵(lì)磁電流是無(wú)功電流，勵(lì)磁電流較大是異步電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)較低的主要原因。為提高功率因數(shù)，必須減小勵(lì)磁電流，最有效的方法就是減小氣隙長(zhǎng)度。異步電動(dòng)機(jī)的氣隙大小一般為0.2～1.5mm左右。11:43問(wèn)題與討論鼠籠型電動(dòng)機(jī)的定子各部分結(jié)構(gòu)和作用如何？鼠籠型異步機(jī)轉(zhuǎn)子各部分的結(jié)構(gòu)和作用是什么？定子鐵芯是由0.5mm厚的硅鋼片疊壓制成，在其內(nèi)圓沖有分布的槽。定子鐵芯的作用：一是槽內(nèi)可用來(lái)嵌放定子繞組；二是定子鐵芯構(gòu)成電動(dòng)機(jī)磁路的一部分。定子繞組是由銅導(dǎo)線繞制而成。構(gòu)成電動(dòng)機(jī)電路的一部分。機(jī)座是電動(dòng)機(jī)的支架，一般用鑄鐵或鑄鋼制成。轉(zhuǎn)子鐵芯沖片鑄鋁籠形轉(zhuǎn)子籠形轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)子鐵芯是也是由0.5mm厚的硅鋼片疊壓制成，在其外圓沖有分布的槽。轉(zhuǎn)子鐵芯可嵌放轉(zhuǎn)子繞組，構(gòu)成電機(jī)磁路的另一部分。轉(zhuǎn)子繞組大部分是澆鑄鋁籠型，大功率也有銅條制成的籠型轉(zhuǎn)子導(dǎo)體，構(gòu)成電機(jī)電路的一部分。由轉(zhuǎn)軸輸出機(jī)械能。11:4311:4314磁鐵閉合線圈實(shí)驗(yàn)結(jié)果：線圈將以n（n<n1)的速度與磁鐵同向轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)ffn11:431.2.1

旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)

定子三相繞組通入三相交流電(星形聯(lián)接)AXBYCZ1.旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生o1.2三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理11:431511:43o規(guī)定

i:“+”首端流入，尾端流出。

i:“–”尾端流入，首端流出。AYCBZX(?)電流出()電流入11:431611:43tAXYCBZAXYCBZAXYCBZ三相電流合成磁

場(chǎng)的分布情況合成磁場(chǎng)方向向下合成磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)60°合成磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)90°600o11:431711:43AAXZBCYAAXZBCY分析可知：三相電流產(chǎn)生的合成磁場(chǎng)是一旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)

即：一個(gè)電流周期，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在空間轉(zhuǎn)過(guò)360°取決于三相電流的相序2.旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向結(jié)論：任意調(diào)換兩根電源進(jìn)線，則旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)反轉(zhuǎn)。任意調(diào)換兩根電源進(jìn)線(電路如圖)AXCZBY0to11:431811:433.旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的極對(duì)數(shù)P當(dāng)三相定子繞組按圖示排列時(shí)，產(chǎn)生一對(duì)磁極的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，即：otAXBYCZAXYCBZ11:431911:43

若定子每相繞組由兩個(gè)線圈串聯(lián)

，繞組的始端之間互差60°，將形成兩對(duì)磁極的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。C'Y'ABCXYZA'X'B'Z'AXBYC11:432011:43極對(duì)數(shù)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁極對(duì)數(shù)與三相繞組的排列有關(guān)C'Y'ABCXYZA'X'B'Z'011:432111:434.旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速工頻：旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速取決于磁場(chǎng)的極對(duì)數(shù)p=1時(shí)0toAXYCBZAXYCBZAXYCBZ11:432211:43p=2時(shí)011:432311:43旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速n0與極對(duì)數(shù)p的關(guān)系極對(duì)數(shù)每個(gè)電流周期磁場(chǎng)轉(zhuǎn)過(guò)的空間角度同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速n0與頻率f1和極對(duì)數(shù)p有關(guān)?？梢?11:432411:431.2.2電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理1.轉(zhuǎn)動(dòng)原理AXYCBZ定子三相繞組通入三相交流電方向:順時(shí)針

切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體右手定則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E20旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)感應(yīng)電流I2旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)左手定則電磁力FF電磁轉(zhuǎn)矩TnF11:432511:4311:4326三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理11:43旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的極對(duì)數(shù)和同步轉(zhuǎn)速n0之間有什么關(guān)系？AXYCBZAiBiAiCYZCBX此種接法下，合成磁場(chǎng)只有一對(duì)磁極，則極對(duì)數(shù)p=1。極對(duì)數(shù)p=1時(shí)：?jiǎn)栴}與討論

將每相繞組分成兩段，按上圖放入定子槽內(nèi)。形成的磁場(chǎng)則是兩對(duì)磁極。XiBiAiCAA'XCX'BC'YZ'ZB'Y'此時(shí)同步轉(zhuǎn)速11:432711:43

1.2.3轉(zhuǎn)差率

旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步轉(zhuǎn)速和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速之差與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步轉(zhuǎn)速之比稱為轉(zhuǎn)差率。由前面分析可知，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)的方向一致，但轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n不可能達(dá)到與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速相等，即異步電動(dòng)機(jī)如果:無(wú)轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)和轉(zhuǎn)子電流轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)間沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，磁通不切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)條無(wú)轉(zhuǎn)矩因此，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速間必須要有差別。11:432811:43異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中:轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速亦可由轉(zhuǎn)差率求得轉(zhuǎn)差率S

例1：一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，其額定轉(zhuǎn)速

n=975r/min，電源頻率f1=50Hz。試求電動(dòng)機(jī)的極對(duì)數(shù)和額定負(fù)載下的轉(zhuǎn)差率。解：根據(jù)異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同步轉(zhuǎn)速的關(guān)系可知：n0=1000r/min,即p=3額定轉(zhuǎn)差率為11:432911:431.3三相異步電動(dòng)機(jī)的電路分析

三相異步電動(dòng)機(jī)的電磁關(guān)系與變壓器類似。1)變壓器原、副繞組是與同一主磁通相交鏈，異步電動(dòng)機(jī)中定子和轉(zhuǎn)子繞組與同一旋轉(zhuǎn)磁通相交鏈。因此異步電動(dòng)機(jī)中定子和轉(zhuǎn)子繞組相當(dāng)于變壓器的原、副繞組。2）變壓器：變化eU1E1=4.44fN1

異步機(jī)：旋轉(zhuǎn)eU1E1=4.44fN1

3）變壓器：I2

增大I1增大，以保持基本不變，以達(dá)到傳遞能量的目的。

11:433011:43異步機(jī)：當(dāng)負(fù)載增加時(shí)，轉(zhuǎn)子電流I2

增大I1增大，以保持基本不變，以達(dá)到傳遞能量的目的。

三相異步電動(dòng)機(jī)與變壓器的不同之處。1）變壓器是靜止的。而異步機(jī)是旋轉(zhuǎn)的。2）變壓器的磁路是無(wú)氣隙的。而異步機(jī)中的定子和轉(zhuǎn)子之間是有不大的氣隙。3）變壓器中原、副繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是同頻率的。而異步機(jī)中轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的頻率是隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速改變的。11:433111:431.3.1定子電路1.旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁通異步電動(dòng)機(jī)：旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割導(dǎo)體e，

U1

E1=4.44

f1N1每極磁通旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與定子導(dǎo)體間的相對(duì)速度為n0，所以2.定子感應(yīng)電勢(shì)的頻率f1感應(yīng)電勢(shì)的頻率與磁場(chǎng)和導(dǎo)體間的相對(duì)速度有關(guān)f1=電源頻率f異步電動(dòng)機(jī)每相電路i1u1e1e

1e2e

2i2+－++++－－－－f1f211:433211:431.3.2轉(zhuǎn)子電路1.轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢(shì)頻率f2∵定子導(dǎo)體與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)間的相對(duì)速度固定，而轉(zhuǎn)子導(dǎo)體與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)間的相對(duì)速度隨轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速不同而變化定子感應(yīng)電勢(shì)頻率f1轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢(shì)頻率f2

轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢(shì)頻率f2旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割定子導(dǎo)體和轉(zhuǎn)子導(dǎo)體的速度不同11:433311:432.轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E2E2=4.44f2N2=4.44Sf1N2

當(dāng)轉(zhuǎn)速n=0(s=1)時(shí)，f2最高，且E2最大，有E20=4.44

f1N2轉(zhuǎn)子靜止時(shí)的感應(yīng)電勢(shì)即E2=

SE20

轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的感應(yīng)電勢(shì)3.轉(zhuǎn)子感抗X2當(dāng)轉(zhuǎn)速n=0(s=1)時(shí)，f2最高，且X2最大，有X20=2

f1L2即X2=

SX20

11:433411:434.轉(zhuǎn)子電流I25.轉(zhuǎn)子電路的功率因數(shù)cos2轉(zhuǎn)子繞組的感應(yīng)電流11:433511:43轉(zhuǎn)子繞組的感應(yīng)電流轉(zhuǎn)子電路的功率因數(shù)結(jié)論：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子電路中的各量均與轉(zhuǎn)差率

s有關(guān)，即與轉(zhuǎn)速

n有關(guān)。I2cos2s1I2,O11:433611:43第2節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩2.1轉(zhuǎn)矩公式

轉(zhuǎn)子中各載流導(dǎo)體在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用下,受到電磁力所形成的轉(zhuǎn)矩之總和。常數(shù)，與電機(jī)結(jié)構(gòu)有關(guān)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)每極磁通轉(zhuǎn)子電流轉(zhuǎn)子電路的功率因數(shù)11:433711:43由此得電磁轉(zhuǎn)矩公式由前面分析知：11:433811:43由公式可知電磁轉(zhuǎn)矩公式1.T與定子每相繞組電壓成正比。U1T2.當(dāng)電源電壓U1一定時(shí)，T是

S的函數(shù)。3.R2

的大小對(duì)

T有影響。繞線式異步電動(dòng)機(jī)可外接電阻來(lái)改變轉(zhuǎn)子電阻R2

，從而改變轉(zhuǎn)距。11:433911:432.2機(jī)械特性曲線OTS根據(jù)轉(zhuǎn)矩公式得特性曲線：OT111:434011:43電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)矩。1.額定轉(zhuǎn)矩TN三個(gè)重要轉(zhuǎn)矩OT額定轉(zhuǎn)矩(N?m)如某普通機(jī)床的主軸電機(jī)(Y132M-4型)的額定功率為7.5kw,額定轉(zhuǎn)速為1440r/min,則額定轉(zhuǎn)矩為11:434111:432.最大轉(zhuǎn)矩Tmax轉(zhuǎn)子軸上機(jī)械負(fù)載轉(zhuǎn)矩T2不能大于Tmax

，否則將造成堵轉(zhuǎn)(停車)。電機(jī)帶動(dòng)最大負(fù)載的能力。令：求得臨界轉(zhuǎn)差率OTTmax將Sm代入轉(zhuǎn)矩公式，可得11:434211:43當(dāng)U1

一定時(shí)，Tmax為定值過(guò)載系數(shù)(能力)一般三相異步電動(dòng)機(jī)的過(guò)載系數(shù)為工作時(shí)必須使T2

<Tmax

，否則電機(jī)將停轉(zhuǎn)。電機(jī)嚴(yán)重過(guò)熱而燒壞。(2)Sm與R2有關(guān)，R2Smn。繞線式電機(jī)改變轉(zhuǎn)子附加電阻R′2可實(shí)現(xiàn)調(diào)速。11:434311:433.起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)矩。起動(dòng)時(shí)n=0時(shí)，S=1(2)Tst與R2有關(guān)，適當(dāng)使

R2Tst。對(duì)繞線式電機(jī)改變轉(zhuǎn)子附加電阻

R′2,可使Tst=Tmax

。

Tst體現(xiàn)了電動(dòng)機(jī)帶載起動(dòng)的能力。

若

Tst

>T2電機(jī)能起動(dòng)，否則不能起動(dòng)。OTTst起動(dòng)能力11:434411:434.U1和R2變化對(duì)機(jī)械特性的影響(1)

U1變化對(duì)機(jī)械特性的影響UTmTstT2TO11:434511:43(2)R2變化對(duì)機(jī)械特性的影響TOR2Tst

n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)載增加時(shí)轉(zhuǎn)速下降較快，但起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，起動(dòng)特性好。11:434611:43第3節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行3.1起動(dòng)起動(dòng)問(wèn)題：起動(dòng)電流大，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩小。

一般中小型鼠籠式電機(jī)起動(dòng)電流為額定電流的5~7倍;電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的(1.0~2.2)倍。大電流使電網(wǎng)電壓降低，影響鄰近負(fù)載的工作頻繁起動(dòng)時(shí)造成熱量積累，使電機(jī)過(guò)熱后果：原因：起動(dòng)：

n=0，S

=1,接通電源。起動(dòng)時(shí)，n=0，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割磁力線速度很大，轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢(shì)轉(zhuǎn)子電流定子電流

11:434711:43起動(dòng)方法(1)直接起動(dòng)

二、三十千瓦以下的異步電動(dòng)機(jī)一般都采用直接起動(dòng)。(2)降壓起動(dòng)：星形-三角形(Y－)

換接起動(dòng)自耦降壓起動(dòng)（適用于鼠籠式電動(dòng)機(jī)）(3)轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)（適用于繞線式電動(dòng)機(jī)）以下介紹降壓起動(dòng)和轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)。11:434811:43設(shè)：電機(jī)每相阻抗為1.降壓起動(dòng)Y－ 換接起動(dòng)

降壓起動(dòng)時(shí)的電流為直接起動(dòng)時(shí)的+－

起動(dòng)U1U2V1V1W1W2+－正常運(yùn)行U1U2V1V2W1W211:434911:43Y－

起動(dòng)器接線簡(jiǎn)圖L1L3L2FUSU1V1U2V2W1W2W1L3V2U2L2V1W2L1U1△動(dòng)觸點(diǎn)Y動(dòng)觸點(diǎn)靜觸點(diǎn)11:435011:43Y－

起動(dòng)器接線簡(jiǎn)圖Y起動(dòng)L1L3L2FUSU1V1U2V2W1W2W1L3V2U2L2V1W2L1U1

起動(dòng)UPU1+＿Ul+＿U2V1V2W1W211:435111:43Y－

起動(dòng)器接線簡(jiǎn)圖

工作L1L3L2FUSU1V1U2V2W1W2W1L3V2U2L2V1W2L1U1U2正常運(yùn)行Ul+＿U1V1V2W1W211:435211:43(a)僅適用于正常運(yùn)行為三角形聯(lián)結(jié)的電機(jī)。

(b)Y－

起動(dòng)Y－

換接起動(dòng)適合于空載或輕載起動(dòng)的場(chǎng)合Y-換接起動(dòng)應(yīng)注意的問(wèn)題正常運(yùn)行UlU1W2V2W1+＿U2V1UP

起動(dòng)+＿Ul+＿U1W2V2W1U2V111:435311:43(2)自耦降壓起動(dòng)L1L3L2FUQ

Q2下合：接入自耦變壓器，降壓起動(dòng)。

Q2上合：切除自耦變壓器，全壓工作。合刀閘開關(guān)QQ2

自耦降壓起動(dòng)適合于容量較大的或正常運(yùn)行時(shí)聯(lián)成Y形不能采用Y－起動(dòng)的鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)。11:435411:43RRR滑環(huán)電刷定子轉(zhuǎn)子起動(dòng)時(shí)將適當(dāng)?shù)腞串入轉(zhuǎn)子電路中，起動(dòng)后將R短路。起動(dòng)電阻

2.繞線式電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電路串電阻起動(dòng)?11:435511:43

若R2選得適當(dāng)，轉(zhuǎn)子電路串電阻起動(dòng)既可以降低起動(dòng)電流，又可以增加起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。常用于要求起動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大的生產(chǎn)機(jī)械上。R2-TTst

-TO轉(zhuǎn)子電路串電阻起動(dòng)的特點(diǎn)11:435611:43

方法：任意調(diào)換電源的兩根進(jìn)線，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)三相異步電動(dòng)機(jī)的正、反轉(zhuǎn)電源~UVWM3~UVW電源~M3~11:435711:43例1:

1)解:

一臺(tái)Y225M-4型的三相異步電動(dòng)機(jī)，定子繞組△型聯(lián)結(jié)，其額定數(shù)據(jù)為：P2N=45kW,nN=1480r/min，UN=380V，N=92.3%，cosN=0.88，Ist/IN=7.0,Tst/TN=1.9，Tmax/TN=2.2，求：

1)額定電流IN?2)額定轉(zhuǎn)差率SN?3)額定轉(zhuǎn)矩

TN、最大轉(zhuǎn)矩Tmax

、和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩TN

。11:435811:43

2）由nN=1480r/min，可知p=2（極對(duì)數(shù)）

3）11:435911:43解：

在上例中(1)如果負(fù)載轉(zhuǎn)矩為510.2N?m,試問(wèn)在U=UN和U′=0.9UN兩種情況下電動(dòng)機(jī)能否起動(dòng)？（2）采用Y-

換接起動(dòng)時(shí)，求起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。又當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的80%和50%時(shí)，電動(dòng)機(jī)能否起動(dòng)？

(1)在U=UN時(shí)

Tst=551.8N?m>510.2N.m不能起動(dòng)

(2)Ist

=7IN=784.2=589.4A

在U′=0.9UN時(shí)能起動(dòng)例2:11:436011:43在80%額定負(fù)載時(shí)不能起動(dòng)在50%額定負(fù)載時(shí)可以起動(dòng)(3)11:436111:431.一般性能的節(jié)能調(diào)速在過(guò)去大量的不變速調(diào)速系統(tǒng)中，風(fēng)機(jī)、水泵等機(jī)械總量幾乎占工業(yè)電氣傳動(dòng)總?cè)萘康囊话?，其中有不少?chǎng)合并不是不需要調(diào)速，只是過(guò)去交流電動(dòng)機(jī)本身不調(diào)速，不得不依賴擋板和閥門來(lái)調(diào)節(jié)送風(fēng)和供水的流量，從而使許多電能被白白浪費(fèi)掉了。如果換成交流調(diào)速系統(tǒng)，來(lái)調(diào)節(jié)送風(fēng)和供水的流量，每臺(tái)風(fēng)機(jī)、水泵平均可節(jié)能20%，效果很可觀。11:43623.2調(diào)速11:432.高性能交流調(diào)速系統(tǒng)過(guò)去許多需用直流調(diào)速的場(chǎng)合，鑒于交流電機(jī)比直流電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、工作可靠、維護(hù)方便、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小、效率高，因此如果采用交流調(diào)速，其靜、動(dòng)態(tài)性能完全可以和直流調(diào)速系統(tǒng)的性能相媲美。但目前來(lái)講，其控制系統(tǒng)相比與直流調(diào)速系統(tǒng)復(fù)雜?？捎糜谲垯C(jī)、造紙機(jī)等要求調(diào)速性能較高的場(chǎng)合。11:436311:43直流電極換向器的換向能力限制了它的容量和轉(zhuǎn)速，而交流電動(dòng)機(jī)則不受這個(gè)限制，因此特大容量的傳動(dòng)，如厚板軋機(jī)、礦井提升機(jī)等和極高轉(zhuǎn)速的傳動(dòng)，都宜采用交流調(diào)速為宜。11:43643.特大容量、極高轉(zhuǎn)速的交流調(diào)速系統(tǒng)11:43異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法三種電氣調(diào)速方法3.2.1變頻調(diào)速(無(wú)級(jí)調(diào)速)變頻調(diào)速應(yīng)用最廣，可構(gòu)成高性能的交流調(diào)速系統(tǒng)，最具有發(fā)展前途。電力電子和微機(jī)控制技術(shù)是現(xiàn)代交流調(diào)速的物質(zhì)基礎(chǔ)。有了電力電子變流裝置，解決了調(diào)速裝置過(guò)去設(shè)備多、體積大、成本高等問(wèn)題，使交流調(diào)速得到飛躍的發(fā)展。11:436511:43各類電力電子器件類型不可控器件代號(hào)名稱全控器件半控器件電流控器件場(chǎng)控器件功率集成電路D整流二極管（Diode)Th、SCR晶閘管（Thyristor)BJT雙極型晶體管（BipolarTransistor)GTO門極關(guān)斷晶閘管（GateTurn-off)P-MOSFET電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管IGBT絕緣柵雙極型晶體管MCT場(chǎng)控晶閘管PIC功率集成電路11:436611:43

f=50Hz逆變器M3~整流器f1、U1可調(diào)+–~（1）變頻調(diào)速方法頻率調(diào)節(jié)范圍：0.5~幾百赫茲根據(jù)可知頻率f下調(diào)時(shí)，轉(zhuǎn)速n降低。而頻率f上調(diào)時(shí)，轉(zhuǎn)速n升高。11:436711:431.變頻調(diào)速原理及其機(jī)械特性 在電機(jī)調(diào)速時(shí)，通常要考慮的一個(gè)重要因素是希望保持不變。因?yàn)槿绻磐p弱，沒(méi)有充分利用電機(jī)的鐵心，是一種浪費(fèi)；如果磁通增強(qiáng)，又會(huì)使鐵心飽和，導(dǎo)致勵(lì)磁電流過(guò)大。(1)頻率下調(diào)時(shí)，使則可保持不變。

由

可知若要求電機(jī)在不同轉(zhuǎn)速下都達(dá)到額定電流頻率下調(diào)時(shí)，因?yàn)椴蛔?，所以轉(zhuǎn)矩T也不變，屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。由可知：轉(zhuǎn)矩T隨磁通變化。11:436811:431.變頻調(diào)速原理及其機(jī)械特性f（2）頻率上調(diào)時(shí)，因?yàn)樽冃∪绻妷篣也上調(diào)，則電壓將超過(guò)額定電壓，這是不允許的，因此在調(diào)速過(guò)程中，只能保持U