電機(jī)與電氣控制技術(shù)第三版：第3章 異步電動(dòng)機(jī)及拖動(dòng)

第3章三相異步電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)的基本工作原理與結(jié)構(gòu)三相異步電動(dòng)機(jī)繞組的基本知識(shí)及技能訓(xùn)練三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行和等效電路及技能訓(xùn)練三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性、啟動(dòng)、調(diào)速和制動(dòng)電動(dòng)機(jī)技能訓(xùn)練3.1三相異步電動(dòng)機(jī)的基本工作原理與結(jié)構(gòu)

3.1.1三相異步電動(dòng)機(jī)的基本工作原理1.圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生、旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)速度（1）圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生在三相交流電動(dòng)機(jī)的定子上安放著結(jié)構(gòu)完全相同在空間位置各相差120°電角度的三相對(duì)稱的繞組U1-U2、V1-V2、W1-W2，如圖3-1a所示。定子繞組可以接成星形或三角形。向這三相繞組通入對(duì)稱的三相交流電iU、iV、iW。并假定電流從繞組的首端流入，尾端流出時(shí)電流的瞬時(shí)值為正值，反之，電流從繞組的尾端流入，首端流出時(shí)電流的瞬時(shí)值為負(fù)值，如圖3-1b所示。流入用表示，流出用●表示。圖3-1兩極電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生a)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生過(guò)程b)三相對(duì)稱的交流電的波形圖對(duì)稱的三相繞組中通入對(duì)稱的三相交流電形成的是圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。（2）旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)向

由圖3-1b可以看出，通入電流出現(xiàn)最大值的順序是U→V→W。將iU接U相繞組，將iV接V相繞組，將iW接W相繞組，則旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向也為U→V→W（見(jiàn)圖3-1a），正好和電流出現(xiàn)最大值的順序相同，即旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)由電流超前相轉(zhuǎn)向電流滯后相。若任意調(diào)換電動(dòng)機(jī)兩相繞組所接交流電源的相序，如iU接U相繞組，將iV接W相繞組，將iW接V相繞組，三相繞組出現(xiàn)電流最大值的順序是U→W→V，用圖解法分析可知，合成磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向也為U→W→V?？梢?jiàn)，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)向決定于通入定子繞組中的三相交流電的相序，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)總是由電流超前相轉(zhuǎn)向電流滯后相。只要任意調(diào)換電動(dòng)機(jī)兩相繞組所接交流電源的相序，即可改變旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)向。（3）旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速

旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速稱為同步轉(zhuǎn)速n1(r/min)，它與電網(wǎng)的頻率f1(Hz)及電動(dòng)機(jī)的磁極對(duì)數(shù)p有關(guān)：2.三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理及轉(zhuǎn)差率

（1）工作原理當(dāng)向定子對(duì)稱三相繞組U1-U2、V1-V2、W1-W2通入對(duì)稱的三相交流電時(shí)，就產(chǎn)生一個(gè)以同步轉(zhuǎn)速n1沿順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)的磁場(chǎng)。轉(zhuǎn)子導(dǎo)體將切割旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，因轉(zhuǎn)子繞組自身閉合，轉(zhuǎn)子繞組內(nèi)便有感應(yīng)電流。轉(zhuǎn)子導(dǎo)體的電流在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中要受到電磁力的作用，電磁力的方向可用左手定則判斷。電磁力對(duì)轉(zhuǎn)軸形成電磁轉(zhuǎn)矩，由圖可以看出，電磁轉(zhuǎn)矩將拖著轉(zhuǎn)子順著旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向旋轉(zhuǎn)。電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)向相同，而旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)向又取決于電動(dòng)機(jī)三相電流的相序。因此要改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向，只要改變電流的相序，即任意對(duì)調(diào)電動(dòng)機(jī)的兩根電源線，便可使電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n恒小于同步轉(zhuǎn)速n1，只有這樣，轉(zhuǎn)子繞組才能切割旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流，進(jìn)一步形成電磁轉(zhuǎn)矩使電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)?？梢?jiàn)n<n1是異步電動(dòng)機(jī)工作的必要條件。由于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n與同步轉(zhuǎn)速n1不同，故稱為異步電動(dòng)機(jī)。又由于異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組并不直接與電源相接，而是依靠電磁感應(yīng)原理來(lái)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流，從而產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩使電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，因此又稱為感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。（2）異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率同步轉(zhuǎn)速n1與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n之差（n1-n）與同步轉(zhuǎn)速n1的比值稱為轉(zhuǎn)差率s。轉(zhuǎn)差率s是異步電動(dòng)機(jī)的重要參數(shù)。異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在0~n1范圍內(nèi)變化時(shí)，其轉(zhuǎn)差率s在0~1范圍內(nèi)變化；當(dāng)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)瞬間（轉(zhuǎn)子尚未轉(zhuǎn)動(dòng)）時(shí)，n=0，此時(shí)s=1；當(dāng)電動(dòng)機(jī)空載運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)速n很高，n≈n1，此時(shí)s≈0。異步電動(dòng)機(jī)負(fù)載越大，轉(zhuǎn)速就越慢，其轉(zhuǎn)差率就越大；反之電動(dòng)機(jī)負(fù)載越小，轉(zhuǎn)速就越高，其轉(zhuǎn)差率就越小。故轉(zhuǎn)差率直接反應(yīng)轉(zhuǎn)速的高低或電動(dòng)機(jī)負(fù)載的大小，電動(dòng)機(jī)在額定工作狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)差率的值很小，在0.01~0.06之間，即異步電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速很接近同步轉(zhuǎn)速。3.1.2三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)三相異步電動(dòng)機(jī)種類繁多，若按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)可分為籠型和繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)兩大類；若按機(jī)殼的防護(hù)形式分類，籠型異步電動(dòng)機(jī)可分為防護(hù)式、封閉式、開(kāi)啟式，其外形如圖3-3所示。按冷卻方式異步電動(dòng)機(jī)可以分為自冷式、自扇冷式、管道通風(fēng)式、液體冷卻式。異步電動(dòng)機(jī)分類方法雖不同，但各類三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)卻是相同的。三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)由定子、轉(zhuǎn)子和氣隙三大部分組成1.定子部分

定子部分是異步電動(dòng)機(jī)靜止不動(dòng)部分，主要包括定子鐵心、定子繞組和機(jī)座。1）定子鐵心。它是電動(dòng)機(jī)主磁路的一部分，為減小鐵耗常采用0.5mm厚的兩面涂有絕緣漆的硅鋼片沖片疊壓而成。鐵心內(nèi)圓上有均勻分布的槽，用以嵌放三相定子繞組。2）定子繞組。它是電動(dòng)機(jī)的電路部分，常用高強(qiáng)度漆包銅線按一定規(guī)律繞制成線圈，分布均勻地嵌入定子內(nèi)圓槽內(nèi)，用以建立旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。三相繞組（U、V、W）六個(gè)出線端引至機(jī)座上的接線盒內(nèi)與六個(gè)接線柱相連，根據(jù)設(shè)計(jì)要求可接成星形或三角形，接線盒內(nèi)的接線如圖3-6所示。在接線盒內(nèi)，三個(gè)繞組的六個(gè)線頭排成上下兩排，并規(guī)定下排的三個(gè)接線柱自左至右排列的編號(hào)為U1、V1、W1，上排自左至右的編號(hào)為W2、U2、V2。不論是制造和維修時(shí)都按這個(gè)序號(hào)排列。3）機(jī)座。機(jī)座用于固定和支撐定子鐵心和端蓋，因此機(jī)座應(yīng)有較好的機(jī)械強(qiáng)度和剛度，常用鑄鐵或鑄鋼制成。大型電動(dòng)機(jī)常用鋼板焊接而成。小型封閉式異步電動(dòng)機(jī)表面有散熱筋片，以增加散熱面積。2．轉(zhuǎn)子部分轉(zhuǎn)子部分是電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)部分，主要由轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組、轉(zhuǎn)軸等組成。轉(zhuǎn)子鐵心是電動(dòng)機(jī)主磁路的一部分。采用0.5mm厚硅鋼片沖片疊壓而成，轉(zhuǎn)子鐵心外圓上有均勻分布的槽，用以嵌放轉(zhuǎn)子繞組。如圖3-7所示。一般小型異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子鐵心直接壓裝在轉(zhuǎn)軸上。轉(zhuǎn)子繞組是轉(zhuǎn)子的電路部分，用以產(chǎn)生轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)和轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)子繞組有籠型和繞線式兩種。根據(jù)轉(zhuǎn)子繞組的結(jié)構(gòu)型式，異步電動(dòng)機(jī)分為籠型異步電動(dòng)機(jī)和繞線式異步電動(dòng)機(jī)兩種。1）籠型轉(zhuǎn)子。籠型轉(zhuǎn)子繞組是在轉(zhuǎn)子鐵心每個(gè)槽內(nèi)插入等長(zhǎng)的裸銅導(dǎo)條。兩端分別用銅制短路環(huán)焊接成一個(gè)整體，形成一個(gè)閉合的多相對(duì)稱回路，如圖3-8a所示。大型電動(dòng)機(jī)采用銅條繞組，而中小型異步電動(dòng)機(jī)籠型轉(zhuǎn)子槽內(nèi)常采用鑄鋁，將導(dǎo)條、端環(huán)同時(shí)一次澆注成型，如圖3-8b所示。

2）繞線式轉(zhuǎn)子。繞線式異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組與籠型定子繞組相同，而轉(zhuǎn)子繞組與定子繞組類似，采用絕緣漆包銅線繞制成三相繞組嵌入轉(zhuǎn)子鐵心槽內(nèi)，將它接成星形聯(lián)結(jié)，三個(gè)端頭分別固定在轉(zhuǎn)軸上的三個(gè)相互絕緣的集電環(huán)上，再經(jīng)壓在集電環(huán)上的三組電刷與外電路相連，一般繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)子回路中串電阻，以改變電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)和調(diào)速性能。三個(gè)電阻的另一端也接成星形。3.氣隙異步電動(dòng)機(jī)定、轉(zhuǎn)子之間的氣隙很小，中小型異步電動(dòng)機(jī)一般為0.2~1.5mm。氣隙大小對(duì)電動(dòng)機(jī)性能影響很大，氣隙越大，磁阻也越大，產(chǎn)生同樣大的磁通，所需的勵(lì)磁電流I0也越大，電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)也就越低。但氣隙過(guò)小，將給裝配造成困難，運(yùn)行時(shí)定、轉(zhuǎn)子發(fā)生摩擦，而使電動(dòng)機(jī)運(yùn)行不可靠。3.1.3三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌主要技術(shù)參數(shù)

在電動(dòng)機(jī)的銘牌上主要標(biāo)注了電動(dòng)機(jī)的型號(hào)和主要的技術(shù)數(shù)據(jù)，電動(dòng)機(jī)在銘牌上規(guī)定的技術(shù)參數(shù)和工作條件下運(yùn)行為額定運(yùn)行。三相異步電動(dòng)機(jī)型號(hào)Y2—200L—4功率30kW電流57.63A電壓380V頻率50Hz接法△轉(zhuǎn)速1470r／minLW79dB／A防護(hù)等級(jí)IP54工作制S1F級(jí)絕緣重量270kgXX電

機(jī)

廠三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌1．型號(hào)產(chǎn)品代號(hào)表示電動(dòng)機(jī)的類型規(guī)格代號(hào)對(duì)于中小型異步電動(dòng)機(jī)包括中心高（mm）、機(jī)座長(zhǎng)度代號(hào)、鐵心長(zhǎng)度代號(hào)及磁極數(shù)；對(duì)于大型異步電動(dòng)機(jī)則包括功率（KW）、磁極數(shù)/鐵心外徑。舉例2．三相異步電動(dòng)機(jī)的額定值

1）額定功率PN：指電動(dòng)機(jī)額定狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸輸出的機(jī)械功率。單位為kW或W。對(duì)于三相異步電動(dòng)機(jī)，對(duì)于380V的電動(dòng)機(jī)，若只看數(shù)值，IN≈2PN，因此可以根據(jù)電動(dòng)機(jī)的額定功率估算出額定電流，即一千瓦兩個(gè)電流。2）額定電壓UN（V）：指電動(dòng)機(jī)額定工作狀態(tài)時(shí)，加在定子繞組上的線電壓。3）額定電流IN（A）：指電動(dòng)機(jī)額定工作狀態(tài)時(shí)，流入定子繞組的線電流。4）額定轉(zhuǎn)速nN(r/min)：指電動(dòng)機(jī)額定工作狀態(tài)時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。5）額定頻率fN（Hz）：指電動(dòng)機(jī)定子側(cè)電壓的頻率。我國(guó)電網(wǎng)fN=50Hz。3．接線接線是指在額定電壓下運(yùn)行時(shí)，電動(dòng)機(jī)定子三相繞組的聯(lián)結(jié)方式，有三角形聯(lián)結(jié)和星形聯(lián)結(jié)兩種。定子繞組采用哪種接線方式取決于定子繞組的耐壓等級(jí)，若定子繞組能承受220V的電壓，電源電壓為220V則采用三角形聯(lián)結(jié)，若電源電壓為380V，則采用星形聯(lián)結(jié)。4．工作制工作制可分為額定連續(xù)工作制S1、短時(shí)工作制S2、斷續(xù)工作制S3三種。5．防護(hù)等級(jí)“IP”和其后面的數(shù)字表示電動(dòng)機(jī)外殼的防護(hù)等級(jí)。IP表示國(guó)際防護(hù)等級(jí)，其后面的第一個(gè)數(shù)字代表防塵等級(jí)，共分0~6七個(gè)等級(jí)；其后面的第二個(gè)數(shù)字代表防水等級(jí)，共分0~8九個(gè)等級(jí)，數(shù)字越大，表示防護(hù)的能力越強(qiáng)。3.2三相異步電動(dòng)機(jī)繞組的基本知識(shí)

及檢測(cè)技能訓(xùn)練

3.2.1三相異步電動(dòng)機(jī)繞組的基本知識(shí)1．交流繞組的幾個(gè)基本概念1）線圈（元件）。線圈是由絕緣導(dǎo)線繞制而成，可由一匝或多匝組成。再嵌入定子鐵心槽內(nèi)，按一定規(guī)律連接成繞組，故線圈是交流繞組的基本單元，又稱元件。2）極矩τ兩個(gè)相鄰磁極的中心線之間沿定子鐵心內(nèi)表面所跨過(guò)的距離稱為極矩τ，極距一般用每個(gè)極面下所占的槽數(shù)來(lái)表示。

其中Z為定子的槽數(shù)，p為磁極對(duì)數(shù)。3）線圈節(jié)距y一個(gè)線圈的兩有效邊所跨過(guò)的定子圓周上的距離稱為節(jié)距，一般用槽數(shù)表示。節(jié)距y應(yīng)等于或接近于極距τ。當(dāng)y=τ時(shí)，稱為整距繞組；當(dāng)y<τ時(shí)（y=5/6τ或4/5τ），稱為短距繞組。一般采用短距繞組。4）機(jī)械角度與電角度電機(jī)定子圓周所對(duì)應(yīng)的幾何角度為360°，該幾何角度稱為機(jī)械角度。而從電磁觀點(diǎn)來(lái)看，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體每經(jīng)過(guò)一對(duì)磁極，所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也就變化一個(gè)周期，即360°電角度。故一對(duì)磁極的電角度便為360°。若電動(dòng)機(jī)有p對(duì)磁極，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體轉(zhuǎn)一周（機(jī)械角度為360°），所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也就變化p個(gè)周期，則電角度為p×360°。所以：電角度=p×機(jī)械角度5）槽距角α相鄰兩槽之間的電角度稱為槽距角，用α表示，由于定子槽在定子圓周內(nèi)分布是均勻的，所以式中，Z為定子槽數(shù)，p為磁極對(duì)數(shù)。6）每極每相槽數(shù)q每一個(gè)極面下每相所占的槽數(shù)為每極每相槽數(shù)，即其中：m為繞組相數(shù)7）相帶每個(gè)磁極下的每相繞組（即q個(gè)槽）所占的電角度為相帶。因?yàn)槊總€(gè)磁極占的電角度為180°，被三相繞組均分，則相帶為180°/3=60°，即在一個(gè)磁極下一相繞組占60°電角度，稱為60°相帶。8）極相組（線圈組）將一個(gè)相帶內(nèi)的q個(gè)線圈串聯(lián)起來(lái)就構(gòu)成一個(gè)極相組，又稱為線圈組。2．交流電動(dòng)機(jī)繞組的分布原則和分類

三相電動(dòng)機(jī)應(yīng)具有三相對(duì)稱繞組，且在空間上應(yīng)均勻分布且互差120°電角度；并且相鄰磁極下的導(dǎo)體的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向相反。所以交流電動(dòng)機(jī)的繞組的排列應(yīng)遵守以下原則：1）每相繞組所占槽數(shù)要相等，且均勻分布。把定子總槽數(shù)Z分為2p等分，每一等分表示一個(gè)極距Z/2p；再將每一個(gè)極距內(nèi)的槽數(shù)按相數(shù)分成3組（三相電動(dòng)機(jī)），每一組所占槽數(shù)即為每極每相槽數(shù)。2）根據(jù)節(jié)距的概念，節(jié)距y應(yīng)等于或接近于極距，所以沿一對(duì)磁極對(duì)應(yīng)的定子內(nèi)圓相帶的排列順序Ul，W2，Vl，U2，W1，V2，這樣各相繞組線圈所在的相帶Ul，Vl，W1（或U2，V2，W2）的中心線恰好為120°電角度。如圖3-11所示，2極24槽、4極24槽繞組分布圖。圖中所標(biāo)的60°為電角度，即60°相帶。3）規(guī)定U1、V1、W1為繞組的首端，U2、V2、W2為繞組的尾端，且當(dāng)電流由首端流入、尾端流出時(shí)為正，當(dāng)電流由尾端流入、首端流出時(shí)為負(fù)。這樣從正弦交流電波形圖的角度看，除電流為零值外的任何瞬時(shí)，都是一相為正，兩相為負(fù)，或兩相為正，一相為負(fù)。按照?qǐng)D3-11畫出的2極24槽、4極24槽繞組分布狀況，表明了當(dāng)iU、iV為正，iW為負(fù)時(shí)的電流方向。4）把屬于各相的導(dǎo)體順著電流方向聯(lián)接起來(lái)，便得到三相對(duì)稱繞組。三相繞組分布端面圖3．三相單層繞組

（1）單層鏈?zhǔn)嚼@組已知一臺(tái)Y2-90L-4型三相異步電動(dòng)機(jī)，定子槽數(shù)Z=24，2p=4，畫出單層鏈?zhǔn)嚼@組的展開(kāi)圖。2）分極分相。首先將槽依次編號(hào)，將定子的全部槽數(shù)按極數(shù)分，每極下分有6槽，磁極按S、N、S、N排列。再將每極下的槽數(shù)分成U、V、W三相。要求U1、V1、W1依次相差120°電角度，按60°相帶的排列順序，并將各槽號(hào)填入表3-4中。同樣將分極分相畫在繞組展開(kāi)圖中，并標(biāo)出定子導(dǎo)體的電流方向，同一極性下導(dǎo)體的電流方向相同。磁極SN第一對(duì)極相帶U1W2V1U2W1V2槽號(hào)1，23，45，67，89，1011，12第二對(duì)極相帶U1W2V1U2W1V2槽號(hào)13，1415，1617，1819，2021，2223，24表3-424槽4極電動(dòng)機(jī)60°相帶排列表3）組成線圈，確定各相繞組的電源引出線，并順著電流方向把同相線圈連接起來(lái)。由于采用短距繞組，y=τ-1=6-1=5，按繞組節(jié)距要求把相鄰異極下的同一相槽中的線圈邊連成線圈，所以U1相帶中的槽中的線圈邊與U2相帶中槽中的線圈邊組成4個(gè)線圈：2~7，8~13，14~19，20~1。然后順著電流方向把同相線圈連接起來(lái)，如圖3-12所示?？梢钥闯鼍€圈的連接規(guī)律是“頭接頭，尾接尾”。構(gòu)成U相繞組的展開(kāi)圖。同樣V相組成4個(gè)線圈：6~11，12~17，18~23，24~5；W相組成4個(gè)線圈：10~15，16~21，22~3，4~9。各相繞組的電源引出線U1、V1、W1應(yīng)依次相差120°電角度，由于相鄰兩槽相隔的電角度為30°，則120°電角度應(yīng)相隔4槽，現(xiàn)將U1定在2號(hào)槽，則V1應(yīng)定在2+4=6號(hào)槽，W1應(yīng)定在6+4=10號(hào)槽。然后順著電流方向把同相線圈連接起來(lái)，則構(gòu)成了三相繞組的展開(kāi)圖。如圖3-13所示。由圖可見(jiàn)，鏈?zhǔn)嚼@組的每個(gè)線圈的節(jié)距相等，制造方便，連接線較短，主要用于q=2的電動(dòng)機(jī)中。磁極SN第一對(duì)極相帶U1W2V1U2W1V2槽號(hào)1，23，45，67，89，1011，12第二對(duì)極相帶U1W2V1U2W1V2槽號(hào)13，1415，1617，1819，2021，2223，24（2）同心式繞組同心式繞組的特點(diǎn)是：在q個(gè)線圈中，線圈的節(jié)距不等，有大小線圈之分，大線圈總是套在小線圈的外面，線圈的軸線重合，所以稱為同心式。如圖3-14所示。首先組成線圈，U相：1~8組成一個(gè)節(jié)距等于7的大線圈，2~7組成一個(gè)節(jié)距等于5的小線圈，同樣，13~20組成大線圈，14~19組成小線圈。同心的大小線圈套在一起順著電流方向串聯(lián)起來(lái)，構(gòu)成一相繞組。V相：5~12組成一個(gè)節(jié)距等于7的大線圈，6~11組成一個(gè)節(jié)距等于5的小線圈，同樣，17~24組成大線圈，18~23組成小線圈。W相：9~16組成一個(gè)節(jié)距等于7的大線圈，10~15組成一個(gè)節(jié)距等于5的小線圈，同樣，21~4組成大線圈，22~3組成小線圈。各相繞組的電源引出線U1、V1、W1應(yīng)依次相差120°電角度，現(xiàn)將U1定在1號(hào)槽，則V1在5號(hào)槽，W1在9號(hào)槽。順著電流方向把同相線圈連接起來(lái)，則構(gòu)成了三相繞組的展開(kāi)圖。如圖3-15所示。由圖可見(jiàn)同心式繞組的端部連接線較長(zhǎng)。（3）單層交叉式繞組已知一臺(tái)Y2-132S-4型三相異步電動(dòng)機(jī)，Z=36槽，2p=4極。畫出三相交叉式繞組展開(kāi)圖。2）分極分相。首先將槽依次編號(hào)，將定子的全部槽數(shù)按極數(shù)分，每極下分有9槽，磁極按S、N、S、N排列。再將每極下的槽數(shù)分成U、V、W三相。要求U1、V1、W1依次相差120°電角度，按60°相帶的排列順序，并將各槽號(hào)填入表3-5中。同樣將分極分相畫在繞組展開(kāi)圖中，并標(biāo)出定子導(dǎo)體的電流方向，同一極性下導(dǎo)體的電流方向相同。磁極SN第一對(duì)極相帶U1W2V1U2W1V2槽號(hào)1，2，34，5，67，8，910，11，1213，14，1516，17，18第二對(duì)極相帶U1W2V1U2W1V2槽號(hào)19，20，2122，23，2425，26，2728，29，3031，32，3334，35，36表3-5

36槽4極電動(dòng)機(jī)60°相帶排列表3）組成線圈，并確定各相繞組的電源引出線，并順著電流方向把同相線圈連接起來(lái)。U1相帶中任何一槽的線圈邊與U2相帶任何一槽的線圈邊都可以組成一個(gè)線圈，但考慮采用短距繞組，節(jié)距應(yīng)盡可能短。將2~10和3~11組成節(jié)距等于8的大線圈，并串聯(lián)成一組，將12~19組成節(jié)距等于7的小線圈；同樣將20~28，21~29組成大線圈，并串聯(lián)成一組，將30~1組成一個(gè)小線圈。將U相的4組大小不同的線圈順著電流方向連接起來(lái)，得到U相繞組的展開(kāi)圖。如圖3-16所示。由圖可以看出，它是大小線圈交叉連接，故稱為交叉式同樣V1相帶中的槽中的線圈邊與V2相帶中槽中的線圈邊組成4組線圈：8~16，9~17兩個(gè)大線圈，串成一組線圈，18~25組成一個(gè)小線圈，26~34，27~35兩個(gè)大線圈，串成一組線圈，36~7組成一個(gè)小線圈；W1相帶中的槽中的線圈邊與W2相帶中槽中的線圈邊組成4組線圈：14~22，15~23構(gòu)成一組大線圈，24~31構(gòu)成小線圈，32~4，33~5構(gòu)成一組大線圈，6~13構(gòu)成小線圈。各相繞組的電源引出線U1、V1、W1應(yīng)依次相差120°電角度，由于相鄰兩槽相隔的電角度為20°，則120°電角度應(yīng)相隔6槽，現(xiàn)將U1定在2號(hào)槽，則V1應(yīng)定在2+6=8號(hào)槽，W1應(yīng)定在8+6=14號(hào)槽。然后順著電流方向把同相線圈連接起來(lái)，則構(gòu)成了三相繞組的展開(kāi)圖。如圖3-17所示。3.3三相異步電動(dòng)機(jī)的空載運(yùn)行

三相異步電動(dòng)機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子之間只有磁的耦合，沒(méi)有電的直接聯(lián)系，它是靠電磁感應(yīng)作用，將能量從定子傳遞到轉(zhuǎn)子。這一點(diǎn)和變壓器完全相似。三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組相當(dāng)于變壓器的一次繞組，轉(zhuǎn)子繞組則相當(dāng)于變壓器的二次繞組。因此，分析變壓器內(nèi)部電磁關(guān)系的基本方法也同樣適用于異步電動(dòng)機(jī)。三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組接在對(duì)稱的三相電源上，轉(zhuǎn)子軸上不帶機(jī)械負(fù)載的運(yùn)行稱空載運(yùn)行?？蛰d運(yùn)行的特點(diǎn)：異步電動(dòng)機(jī)空載運(yùn)行時(shí)，由于軸上不帶機(jī)械負(fù)載，其轉(zhuǎn)速很高，接近同步轉(zhuǎn)速，即n≈n1，s很小。此時(shí)定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子之間的相對(duì)切割速度幾乎為0，于是轉(zhuǎn)子的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E2≈0，轉(zhuǎn)子的電流I2≈0，轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)F2≈0。1.主漏磁通的分布

當(dāng)三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組通入三相對(duì)稱交流電時(shí)，將產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)，該磁動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的磁通絕大部分穿過(guò)氣隙，并同時(shí)交鏈于定轉(zhuǎn)子繞組，這部分磁通稱為主磁通。主磁通的路徑為：定子鐵心→氣隙→轉(zhuǎn)子鐵心→氣隙→定子鐵心，構(gòu)成閉合回路。主磁通同時(shí)交鏈定轉(zhuǎn)子繞組并在其中分別產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。由于異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組為三相或多相短路繞組，在轉(zhuǎn)子的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的作用下，轉(zhuǎn)子繞組中有電流產(chǎn)生，轉(zhuǎn)子電流與定子磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，實(shí)現(xiàn)異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)電能量轉(zhuǎn)換。除主磁通外的磁通稱為漏磁通，包括定子繞組的槽部漏磁通和端部漏磁通等，漏磁通沿磁阻很大的空氣隙形成閉合回路，因此它比主磁通小很多。漏磁通僅在定子繞組中產(chǎn)生漏磁感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，不起能量轉(zhuǎn)換的媒介作用，只起電抗壓降的作用。2.空載電流和空載磁動(dòng)勢(shì)異步電動(dòng)機(jī)空載運(yùn)行時(shí)的定子電流稱為空載電流，。與變壓器一樣，空載電流由兩部分組成：一是專門產(chǎn)生主磁通的無(wú)功分量，另一個(gè)是專門用來(lái)供給鐵心損耗的有功分量電流。由于故可以認(rèn)為，即空載電流為無(wú)功性質(zhì)的電流。3.空載運(yùn)行時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)主磁通在定子繞組中感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)為：漏磁通在定子繞組感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)可用漏抗壓降的形式表示為：4.空載時(shí)的等效電路由于異步電動(dòng)機(jī)磁路中存在著氣隙，主磁路磁阻大，同變壓器相比，若建立相同的磁通所需的勵(lì)磁電流大，Xm小。大容量的電動(dòng)機(jī)的I0%為20%~30%，而變壓器I0%僅為2%~10%。3.4三相異步電動(dòng)機(jī)的負(fù)載運(yùn)行及等效電路1.負(fù)載運(yùn)行時(shí)的電磁關(guān)系負(fù)載運(yùn)行是指異步電動(dòng)機(jī)的定子外加對(duì)稱三相電壓，轉(zhuǎn)子帶上機(jī)械負(fù)載時(shí)的運(yùn)行狀態(tài)。異步電動(dòng)機(jī)空載運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)子電流，轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)≈0。當(dāng)異步電動(dòng)機(jī)帶上機(jī)械負(fù)載時(shí)，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速下降，定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子繞組的相對(duì)速度Δn=n1-n增大，轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和轉(zhuǎn)子電流增大。此時(shí)定子三相電流合成產(chǎn)生基波磁動(dòng)勢(shì)，，轉(zhuǎn)子對(duì)稱的多相（或三相）電流合成產(chǎn)生基波旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)，這兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)同速、同向旋轉(zhuǎn)，處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)。

共同作用于氣隙中，形成合成磁動(dòng)勢(shì)，電動(dòng)機(jī)在這個(gè)合成磁動(dòng)勢(shì)作用下產(chǎn)生交鏈于定子繞組、轉(zhuǎn)子繞組的,并分別在定子繞組、轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。同時(shí)定、轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)

和分別產(chǎn)生只交鏈于本側(cè)的漏磁通，感應(yīng)相應(yīng)的漏磁電動(dòng)勢(shì)。2.旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)對(duì)轉(zhuǎn)子繞組作用產(chǎn)生的各電磁量

轉(zhuǎn)子不動(dòng)時(shí)，氣隙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)以同步轉(zhuǎn)速n1切割轉(zhuǎn)子繞組，當(dāng)轉(zhuǎn)子以轉(zhuǎn)速n旋轉(zhuǎn)后，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)就以（n1-n）的相對(duì)速度切割轉(zhuǎn)子繞組，因此當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n變化時(shí)，轉(zhuǎn)子繞組各電磁量隨之變化。（1）轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的頻率感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的頻率正比于導(dǎo)體與磁場(chǎng)的相對(duì)切割速度，故轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)的頻率為

f1為電網(wǎng)頻率，轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的頻率f2而與轉(zhuǎn)差率s成正比。（2）轉(zhuǎn)子繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)的轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值E2s為E2s=4.44f2N2kw2Φ0

式中，N2為轉(zhuǎn)子毎相繞組的匝數(shù)；kw2為轉(zhuǎn)子繞組的繞組系數(shù)。當(dāng)轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)（f2=f1）時(shí)轉(zhuǎn)子的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E2為

E2=4.44f1N2kw2Φ0故可得

E2s

=sE2

（3）轉(zhuǎn)子繞組的漏阻抗

X2s=2πf2L2=sX2

式中，L2為轉(zhuǎn)子繞組的漏電感；X2=2πf1L2為轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)時(shí)的漏電抗，為常數(shù)。顯然，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)的轉(zhuǎn)子繞組的漏電抗也正比于轉(zhuǎn)差率。當(dāng)轉(zhuǎn)子不動(dòng)時(shí)n=0，s=1，轉(zhuǎn)子的漏電抗最大，隨著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的升高轉(zhuǎn)子繞組的漏電抗減小。轉(zhuǎn)子繞組的漏阻抗為：

Z2s=R2+jX2s=R2+jsX2式中，R2為轉(zhuǎn)子繞組的電阻。（4）轉(zhuǎn)子繞組的電流異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組正常運(yùn)行時(shí)處于短路狀態(tài)，其端電壓U2=0，所以轉(zhuǎn)子每相電流I2的有效值為：（5）轉(zhuǎn)子繞組功率因數(shù)3.三相異步電動(dòng)機(jī)的T型等效電路

首先進(jìn)行頻率折算，把旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子等效成靜止的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子側(cè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流的頻率為f1；再進(jìn)行轉(zhuǎn)子繞組折算，用一個(gè)和定子繞組具有相同相數(shù)m1、匝數(shù)N1及繞組系數(shù)kW1的等效轉(zhuǎn)子繞組來(lái)代替相數(shù)m2、匝數(shù)N2及繞組系數(shù)kW2的實(shí)際轉(zhuǎn)子繞組。模擬總機(jī)械功率的等效電阻。該電阻上所消耗的功率就等于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的機(jī)械功率和機(jī)械損耗之和，該電阻上的電壓降等于轉(zhuǎn)子的端電壓。在等效電路中機(jī)械負(fù)載的變化是由s來(lái)體現(xiàn)的。當(dāng)轉(zhuǎn)子軸上的機(jī)械負(fù)載增大時(shí)，轉(zhuǎn)速減慢，轉(zhuǎn)差率增大，轉(zhuǎn)子電流增大，以產(chǎn)生較大的電磁轉(zhuǎn)矩與負(fù)載轉(zhuǎn)矩平衡。此時(shí)定子電流也將增大，電動(dòng)機(jī)從電源吸收更多的電功率來(lái)供給電動(dòng)機(jī)本身的損耗和軸上輸出的機(jī)械功率。3.5三相異步電動(dòng)機(jī)的功率、轉(zhuǎn)矩平衡方程式及工作特性

1.功率平衡P2=P1―PCu1―PFe―PCu2―Pmec―Pad=P1－ΣP重要公式電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，由定子經(jīng)氣隙傳遞到轉(zhuǎn)子側(cè)的電磁功率有一小部分轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)子的銅損耗，其余大部分轉(zhuǎn)變?yōu)榭偟臋C(jī)械功率。2.轉(zhuǎn)矩平衡其中：3.三相異步電動(dòng)機(jī)的工作特性異步電動(dòng)機(jī)的工作特性是指在額定電壓和額定頻率運(yùn)行時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n、輸出轉(zhuǎn)矩T2、定子電流I1、功率因數(shù)cosφ1、效率η與輸出功率P2之間的關(guān)系曲線。空載時(shí)P2=0，s≈0，n≈n1。隨著負(fù)載的增大，s也增大，轉(zhuǎn)速n則降低，這時(shí)轉(zhuǎn)子的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E2s增大，轉(zhuǎn)子電流I2s增大，以產(chǎn)生更多的電磁轉(zhuǎn)矩和負(fù)載轉(zhuǎn)矩平衡。因此隨著輸出功率P2的增加，轉(zhuǎn)速特性n=f（P2）是一條稍微下降的曲線（1）轉(zhuǎn)速特性n=f（P2）（2）轉(zhuǎn)矩特性T2=f（P2）空載時(shí)P2=0，T2=0；負(fù)載時(shí)，隨著輸出功率P2的增加，T2也增加，由于轉(zhuǎn)速特性n=f（P2）是一條稍微下降的曲線，因此T2上升的速度略快于P2上升的速度。由空載到滿載時(shí)，n變化很小，故T2=f（P2）可以近似看成一條直線。（3）定子電流特性I1=f（P2）（4）定子功率因數(shù)特性cosφ1=f（P2）異步電動(dòng)機(jī)需要從電網(wǎng)吸收感性無(wú)功功率來(lái)建立磁場(chǎng)，所以異步電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)總是滯后的。空載時(shí)定子電流主要是無(wú)功勵(lì)磁電流，因此功率因數(shù)很低。負(fù)載運(yùn)行時(shí)，隨負(fù)載的增加，功率因數(shù)逐漸上升，額定負(fù)載附近，功率因數(shù)最高。當(dāng)超過(guò)額定負(fù)載時(shí)，由于轉(zhuǎn)速迅速降低，轉(zhuǎn)差率迅速增大，使得轉(zhuǎn)子的功率因數(shù)cosφ2下降，于是轉(zhuǎn)子電流的無(wú)功分量增加，相應(yīng)的定子電流的無(wú)功分量也增大，導(dǎo)致定子功率因數(shù)cosφ1下降。（5）效率特性η=f（P2）空載時(shí)，P2=0，η=0，帶負(fù)載時(shí)隨著輸出功率P2的增加效率η也增加。當(dāng)負(fù)載增大到使可變損耗等于不變損耗時(shí)效率最高。若負(fù)載繼續(xù)增大，效率反而下降。對(duì)于中小型異步電動(dòng)機(jī)最高效率出現(xiàn)在0.75PN。3.6三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性

三相異步電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性是指電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n與電磁轉(zhuǎn)矩Tem之間的關(guān)系，即n=f(Tem)。因?yàn)楫惒诫妱?dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n與轉(zhuǎn)差率s之間存在著一定的關(guān)系，所以異步電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性通常也用Tem=f(s)的型式表示。三相異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩有三種表達(dá)方式，分別為（1）物理表達(dá)式（2）參數(shù)表達(dá)式（3）實(shí)用表達(dá)式1.物理表達(dá)式式中CT為電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩常數(shù)。物理表達(dá)式說(shuō)明異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的物理本質(zhì)是由主磁通與轉(zhuǎn)子電流的有功分量相互作用。2.參數(shù)表達(dá)式參數(shù)表達(dá)式表示電磁轉(zhuǎn)矩和電動(dòng)機(jī)的參數(shù)、電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速（或轉(zhuǎn)差率）之間的關(guān)系。m1為定子相數(shù)p為磁極對(duì)數(shù)U1為定子相電壓f1為電源頻率R1和X1為定子每相繞組電阻、漏抗、為折算到定子側(cè)的轉(zhuǎn)子電阻和漏抗。這些是不隨轉(zhuǎn)差率s變化的常量。當(dāng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率s（或轉(zhuǎn)速n）變化時(shí)，由上式算出相應(yīng)的電磁轉(zhuǎn)矩Tem，因而作出機(jī)械特性曲線。三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性當(dāng)同步轉(zhuǎn)速n1為正時(shí)，機(jī)械特性曲線跨第一、二、四象限。在第一象限時(shí)，0＜n＜n1，0＜s＜1，n1，Tem均為正值，電動(dòng)機(jī)處于電動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)；在第二象限時(shí)，n＞n1，s＜0，n為正值，Tem為負(fù)值，電機(jī)處于發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)；在第四象限時(shí)，n＜0，s＞1，n為負(fù)值，Tem為正值，電機(jī)處于電磁制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)有三個(gè)重要的參數(shù)：最大轉(zhuǎn)矩Tm、臨界轉(zhuǎn)差率sm和啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst。三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性（1）最大轉(zhuǎn)矩Tm和臨界轉(zhuǎn)差率sm最大轉(zhuǎn)矩Tm對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)差率為臨界轉(zhuǎn)差率sm。“＋”號(hào)對(duì)應(yīng)電動(dòng)狀態(tài)；“－”號(hào)對(duì)應(yīng)發(fā)電狀態(tài)。電動(dòng)機(jī)的過(guò)載能力電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，若負(fù)載轉(zhuǎn)矩短時(shí)突然增大，且大于Tm，則電動(dòng)機(jī)因?yàn)槌休d不了而停轉(zhuǎn)。為了保證電動(dòng)機(jī)不會(huì)因短時(shí)過(guò)載而停轉(zhuǎn)，一般電動(dòng)機(jī)都具有一定的過(guò)載能力。最大電磁轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩之比稱為電動(dòng)機(jī)的過(guò)載能力，用λT表示，即一般電動(dòng)機(jī)的過(guò)載能力λT=1.6~2.2，起重、冶金機(jī)械專用電動(dòng)機(jī)的λT=2.2~2.8。（2）啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst

啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst是異步電動(dòng)機(jī)接至電源開(kāi)始啟動(dòng)瞬間的電磁轉(zhuǎn)矩。將s=1(n=0)代入機(jī)械特性表達(dá)式得啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩為啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)Tst與TN之比稱為啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)，用kst表示，即啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)是表征籠型異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)能力大小的參數(shù)。顯然，Tst＞TL時(shí)電動(dòng)機(jī)才能啟動(dòng)。一般籠型異步電動(dòng)機(jī)的kst=1.0~2.0，起重和冶金機(jī)械專用籠型異步電動(dòng)機(jī)的kst=2.8~4.0。3.實(shí)用表達(dá)式利用電動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)和銘牌數(shù)據(jù)求得電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性，即為機(jī)械特性的實(shí)用表達(dá)式。在忽略R1的條件，電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性的實(shí)用表達(dá)式為：

3.6.2三相異步電動(dòng)機(jī)固有機(jī)械特性和人為機(jī)械特性1.固有機(jī)械特性三相異步電動(dòng)機(jī)的固有機(jī)械特性是指電動(dòng)機(jī)在額定電壓和額定頻率下，按規(guī)定的接線方式接線，定子和轉(zhuǎn)子電路不外接電阻或電抗時(shí)的機(jī)械特性。當(dāng)電機(jī)處于電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，其固有機(jī)械特性如圖所示。啟動(dòng)點(diǎn)A最大轉(zhuǎn)矩點(diǎn)B也是電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行的臨界點(diǎn)。額定運(yùn)行點(diǎn)C同步轉(zhuǎn)速點(diǎn)D2.人為機(jī)械特性三相異步電動(dòng)機(jī)的人為特性是指人為地改變電源參數(shù)或電動(dòng)機(jī)參數(shù)而得到的機(jī)械特性。（1）降低定子電壓時(shí)的人為特性電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)和過(guò)載能力均顯著下降如果電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載下運(yùn)行，U1降低后將導(dǎo)致n下降，s增大，轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)E2s=sE2增大，轉(zhuǎn)子電流增大，從而引起定子電流增大，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)過(guò)載。（2）轉(zhuǎn)子電路串接對(duì)稱電阻時(shí)的人為機(jī)械特性

在一定范圍內(nèi)增加轉(zhuǎn)子電阻，可以增大電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。當(dāng)所串接的電阻（如圖中的Rs3）使其sm=1時(shí)，對(duì)應(yīng)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩達(dá)到最大轉(zhuǎn)矩，如果再增大轉(zhuǎn)子電阻，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩反而會(huì)減小。另外轉(zhuǎn)子串接對(duì)稱電阻后，其機(jī)械特性線性段的斜率增大，特性變軟。3.7三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)

電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)是指電動(dòng)機(jī)接通電源后，由靜止?fàn)顟B(tài)加速到穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)的過(guò)程。對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)性能的要求是：（1）啟動(dòng)電流要小，以減小對(duì)電網(wǎng)的沖擊；（2）啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩要大，以加速啟動(dòng)過(guò)程，縮短啟動(dòng)時(shí)間。3.7.1三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)

1.直接啟動(dòng)直接啟動(dòng)也稱全壓?jiǎn)?dòng)。啟動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)定子繞組直接接入額定電壓的電網(wǎng)上。直接啟動(dòng)簡(jiǎn)單，不需要復(fù)雜的啟動(dòng)設(shè)備，但直接啟動(dòng)的啟動(dòng)電流Ist大，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst小，只用于小容量電動(dòng)機(jī)。1）啟動(dòng)電流Ist大。對(duì)于普通籠型異步電動(dòng)機(jī)，啟動(dòng)電流倍數(shù)KI=Ist/IN=4~7。啟動(dòng)電流大的原因是：?jiǎn)?dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)很大，所以轉(zhuǎn)子電流很大，根據(jù)磁動(dòng)勢(shì)平衡關(guān)系，定子電流也必然很大。2）啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst不大。對(duì)于普通籠型異步電動(dòng)機(jī)，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)kst=Tst/TN=1~2。為什么直接啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)電流大，但啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩不大呢？（1）啟動(dòng)時(shí)功率因數(shù)很低，（2）其次啟動(dòng)電流大，定子繞組漏抗壓降大，使定子繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E1減小，導(dǎo)致減小，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩小。直接啟動(dòng)一般只用于小容量電動(dòng)機(jī)，如7.5kW以下。若電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流倍數(shù)KI滿足電動(dòng)機(jī)容量與電網(wǎng)容量的經(jīng)驗(yàn)公式

，電動(dòng)機(jī)便可直接啟動(dòng)，否則采用降壓?jiǎn)?dòng)。2.降壓?jiǎn)?dòng)降壓?jiǎn)?dòng)的目的是為了限制啟動(dòng)電流，啟動(dòng)時(shí)，通過(guò)啟動(dòng)設(shè)備使加到電動(dòng)機(jī)上的電壓小于額定電壓，待電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速上升到一定數(shù)值時(shí)，再給電動(dòng)機(jī)加上額定電壓運(yùn)行。降壓?jiǎn)?dòng)雖然限制了啟動(dòng)電流，但是由于啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩和電壓的平方成正比，因此降壓?jiǎn)?dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩也減小，所以降壓?jiǎn)?dòng)多用于空載或輕載啟動(dòng)。三相籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)降壓?jiǎn)?dòng)方法有：自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)、Y-△降壓?jiǎn)?dòng)、延邊三角形降壓?jiǎn)?dòng)等。（1）Y-△降壓?jiǎn)?dòng)

Y-△降壓?jiǎn)?dòng)是啟動(dòng)時(shí)將定子繞組接成星形，啟動(dòng)結(jié)束后，將定子繞組接成三角形運(yùn)行。這種方法只是用于正常運(yùn)行時(shí)定子繞組為三角形連接的電動(dòng)機(jī)。Y-△降壓?jiǎn)?dòng)時(shí)，啟動(dòng)電流和啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩都降為直接啟動(dòng)時(shí)的1/3。這種方法多用于空載或輕載啟動(dòng)。（2）自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)是通過(guò)自耦變壓器把電壓降低后，再加到電動(dòng)機(jī)的定子繞組上，以達(dá)到減小啟動(dòng)電流的目的。啟動(dòng)時(shí)電源電壓接到自耦變壓器的原邊，自耦變壓器的副邊接電動(dòng)機(jī)的定子繞組，啟動(dòng)結(jié)束后，切除自耦變壓器，電源電壓直接接到電動(dòng)機(jī)的定子繞組上。采用自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)時(shí)，啟動(dòng)電流和啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩都降低到直接啟動(dòng)時(shí)的1/k2，啟動(dòng)用的自耦變壓器有QJ2和QJ3兩個(gè)系列，QJ2三個(gè)抽頭比（抽頭比即1/k）分別為73%、64%、55%，QJ3型的三個(gè)抽頭比分別為80%、60%、40%。這種啟動(dòng)方法對(duì)定子繞組采用星形或三角形接法的電動(dòng)機(jī)都適用，可以獲得較大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，根據(jù)需要選用自耦變壓器二次側(cè)的抽頭，但是設(shè)備體積大。這種方法常用于10KW以上的三相異步電動(dòng)機(jī)。【例3-1】

一臺(tái)三相籠型異步電動(dòng)機(jī)，PN=75kw,nN=1470r/min,UN=380V,定子△聯(lián)結(jié)，IN=137.5A,啟動(dòng)電流倍數(shù)kI=6.5,啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)kst=1.0，擬帶半載啟動(dòng),電網(wǎng)容量為1000kV·A,能直接啟動(dòng)嗎？能否采用Y-△降壓?jiǎn)?dòng)？若選用QJ2系列自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)，試選用合適的抽頭。

3.7.2三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)

三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的直接啟動(dòng)，啟動(dòng)電流大啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩?。唤祲?jiǎn)?dòng)時(shí)，雖然減小了啟動(dòng)電流，但啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩也隨電壓的平方關(guān)系減小，因此籠型異步電動(dòng)機(jī)只能用于空載或輕載啟動(dòng)。繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)，若轉(zhuǎn)子回路串入適當(dāng)?shù)碾娮?，既能限制啟?dòng)電流，又能增大啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，這種啟動(dòng)方法適用于大、中容量異步電動(dòng)的重載啟動(dòng)。繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)分為轉(zhuǎn)子串電阻和轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器。1.轉(zhuǎn)子串電阻啟動(dòng)在啟動(dòng)過(guò)程中，一般取最大加速轉(zhuǎn)矩T1=（0.7~0.85）Tm，切換轉(zhuǎn)矩T2=（1.1~1.2）TL。2.轉(zhuǎn)子串接頻敏變阻器啟動(dòng)

頻敏變阻器是一個(gè)鐵損耗很大的三相電抗器，從結(jié)構(gòu)上看，它像是一個(gè)沒(méi)有二次繞組的心式三相變壓器，它的鐵心是用較厚的鋼板疊成，鐵損耗很大；三相繞組分別繞在三個(gè)鐵心柱上并作星形連接，然后接到轉(zhuǎn)子滑環(huán)上。電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子串入頻敏變阻器。啟動(dòng)瞬間，n=0，s=1，轉(zhuǎn)子電流頻率f2=sf1=f1（最大），頻敏變阻器鐵心的渦流損耗與頻率的平方成正比，鐵損耗最大，相當(dāng)于轉(zhuǎn)子回路中串入一個(gè)較大的電阻Rm。啟動(dòng)過(guò)程中，隨著n上升，s減小，f2=sf1逐漸減小，鐵損耗逐漸減小，Rm也隨之減小，相當(dāng)于逐級(jí)切除轉(zhuǎn)子回路串入的電阻。啟動(dòng)結(jié)束后，切除頻敏變阻器，轉(zhuǎn)子回路直接短路。3.8三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速

由異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速關(guān)系式n=n1(1-s)=60f1(1-s)/p可以看出，異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速可分以下三大類：變極調(diào)速：改變定子繞組的磁極對(duì)數(shù)p；變頻調(diào)速：改變供電電源的頻率f1；變轉(zhuǎn)差率調(diào)速：改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率方法有繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速、串級(jí)調(diào)速和改變定子電壓調(diào)速。1．變極調(diào)速

在電源頻率不變的條件下，改變電動(dòng)機(jī)的極對(duì)數(shù)，電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速就會(huì)發(fā)生變化，從而改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，若極對(duì)數(shù)減小一半，同步轉(zhuǎn)速n1就提高一倍，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n也幾乎升高一倍。通常用改變定子繞組的接法來(lái)改變極對(duì)數(shù)的電動(dòng)機(jī)稱為多速電動(dòng)機(jī)。其轉(zhuǎn)子均采用籠型轉(zhuǎn)子，其轉(zhuǎn)子感應(yīng)的極對(duì)數(shù)能自動(dòng)與定子相適應(yīng)。這種電動(dòng)機(jī)在制造時(shí)，從定子繞組中抽出一些線頭，以便于使用時(shí)調(diào)換。下面以4極電機(jī)一相繞組來(lái)說(shuō)明變極原理。

圖中畫出的是4極電機(jī)U相繞組中的兩個(gè)線圈，每個(gè)線圈代表U相繞組的一半稱為半相繞組。將兩個(gè)半相繞組順向頭尾串聯(lián)，根據(jù)線圈的電流方向，可以判斷出定子繞組產(chǎn)生4極磁場(chǎng)，p=2。

若將兩個(gè)半繞組的連接方式改為下圖的連接方法，則U相繞組的中的半相繞組a2-x2的電流反向，根據(jù)線圈的電流方向，可以判斷出定子繞組產(chǎn)生2極磁場(chǎng)，p=1。使定子每相繞組的一半繞組中的電流方向改變，就可以改變磁極對(duì)數(shù)。在我國(guó)多極電動(dòng)機(jī)定子繞組連接方式常用的有三種在改接繞組時(shí)，為了使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向不變，應(yīng)把繞組的相序改接一下。這是因?yàn)椋弘娊嵌?p×機(jī)械角度，定子圓周的機(jī)械角度不變，當(dāng)p變化時(shí)，電角度將變化，如當(dāng)p=1時(shí)，U、V、W三相繞組在空間分布的電角度依次為0°、120°、240°；而當(dāng)p=2時(shí)，U、V、W三相繞組在空間分布的電角度依次為0°、2×120°=240°、2×240°=480°（即120°），可見(jiàn)變極前后三相繞組的相序發(fā)生了變化，因此變極后只有對(duì)調(diào)定子的兩相繞組的出線端，才能保證電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向不變。Y/YY調(diào)速前后，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速增大一倍，調(diào)速后容許輸出的功率增大一倍，而容許輸出的轉(zhuǎn)矩不變，是恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，適用于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。△/YY和順串Y-反串Y調(diào)速調(diào)速前后，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速增大一倍，而容許輸出的轉(zhuǎn)矩近似減小一半，調(diào)速后容許輸出的功率近似不變，屬于恒功率調(diào)速，適用于恒功率負(fù)載。2．變頻調(diào)速

電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，三相異步電動(dòng)機(jī)的每相電壓U1≈E1=4.44f1N1kW1Φ0，若電源電壓U1不變，當(dāng)降低電源頻率f1調(diào)速時(shí)，則磁通Φ0將增加，將使鐵心過(guò)飽和，從而導(dǎo)致勵(lì)磁電流和鐵損耗的大量增加，電動(dòng)機(jī)溫升過(guò)高等；而當(dāng)f1增大時(shí)，Φ0將減少，電磁轉(zhuǎn)矩及最大轉(zhuǎn)矩減少，電動(dòng)機(jī)的過(guò)載能力下降。這些是不允許的。因此在變頻調(diào)速的同時(shí)，為保證磁通Φ0不變，就必須在改變頻率的同時(shí)改變電源電壓。一般認(rèn)為在任何類型的負(fù)載下變頻調(diào)速時(shí),若能保持電動(dòng)機(jī)的過(guò)載能力不變，則電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行性能較為理想。額定頻率稱為基頻，變頻調(diào)速時(shí)，可以從基頻向上調(diào)，也可以從基頻向下調(diào)。1）從基頻向下變頻調(diào)速降低電源頻率時(shí)，必需同時(shí)降低電源電壓。保持U1/f1為常數(shù)，則Φ0為常數(shù)，這是恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式。若忽略定子電阻R1，降低電源頻率f1調(diào)速的人為機(jī)械特性特點(diǎn)為：同步轉(zhuǎn)速n1與f1成正比，最大轉(zhuǎn)矩Tmax不變，轉(zhuǎn)速降落△n=常數(shù)，特性斜率不變（與固有機(jī)械特性平行），機(jī)械特性較硬，在一定靜差率的要求下，調(diào)速范圍寬，而且穩(wěn)定性好，由于頻率可以連續(xù)調(diào)節(jié)，因此變頻調(diào)速為無(wú)級(jí)調(diào)速，平滑性好，效率較高。2）從基頻向上調(diào)變頻調(diào)速升高電源電壓（U1＞UN）是不允許的。因此，升高頻率向上調(diào)速時(shí)，只能保持電壓為UN不變，頻率越高，磁通Φ0越低，這種方法是一種降低磁通的方法，類似他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)弱磁升速情況。保持UN不變升速，近似為恒功率調(diào)速方式。3）變頻電源異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速的電源是一種能調(diào)壓的變頻裝置?，F(xiàn)有的交流供電電源都是恒壓恒頻的，所以只有通過(guò)變頻裝置才能獲得變壓變頻電源。目前，多采用變頻器。變頻器的作用是將直流電源（可由交流經(jīng)整流獲得）變成頻率可調(diào)的交流電（稱為交—直—交變頻器）或是將交流電源直接轉(zhuǎn)換成頻率可調(diào)的交流電（交—交變頻器），以供給交流負(fù)載作用。交—交變頻器將工頻交流電變換成所需頻率的交流電，不經(jīng)中間環(huán)節(jié)，也稱為直接變頻器。

變頻調(diào)速由于調(diào)速性能優(yōu)越，能平滑調(diào)速、調(diào)速范圍廣、效率高，已經(jīng)在很多領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用，如軋鋼機(jī)、工業(yè)水泵、鼓風(fēng)機(jī)、起重機(jī)、紡織機(jī)等方面。其主缺點(diǎn)是系統(tǒng)較復(fù)雜、成本較高。3．變轉(zhuǎn)差率調(diào)速

改變定子電壓調(diào)速，轉(zhuǎn)子電路串電阻調(diào)速和串級(jí)調(diào)速都屬于改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速。這些調(diào)速方法的共同特點(diǎn)是在調(diào)速過(guò)程中都產(chǎn)生大的轉(zhuǎn)差率。前兩種調(diào)速方法都是把轉(zhuǎn)差功率消耗在轉(zhuǎn)子電路里，很不經(jīng)濟(jì)，而串級(jí)調(diào)速則能將轉(zhuǎn)差功率加以吸收或大部分反饋給電網(wǎng)，提高了經(jīng)濟(jì)性能。（1）改變電源電壓調(diào)速

缺點(diǎn)是低壓時(shí)機(jī)械特性太軟，轉(zhuǎn)速變化大，可采用帶速度反饋的閉環(huán)控制系統(tǒng)提高低速時(shí)機(jī)械特性的硬度。改變電源電壓調(diào)速這種方法主要應(yīng)用于專門設(shè)計(jì)的較大轉(zhuǎn)子電阻的高轉(zhuǎn)差率的籠型異步電動(dòng)機(jī)，靠改變轉(zhuǎn)差率s調(diào)速。目前廣泛采用晶閘管交流調(diào)壓線路來(lái)實(shí)現(xiàn)。這種調(diào)速方法，當(dāng)轉(zhuǎn)子電阻較小時(shí)，調(diào)節(jié)速度的范圍不大。

（2）繞線式電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路串接電阻調(diào)速?gòu)睦@線式電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路串接對(duì)稱電阻的機(jī)械特性上可以看出，轉(zhuǎn)子串入附加電阻時(shí)，n1、Tm不變，但Sm增大，機(jī)械特性的斜率增大。若帶恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，工作點(diǎn)將隨著轉(zhuǎn)子回路串聯(lián)的電阻的增加下移，轉(zhuǎn)差率增加，對(duì)應(yīng)的工作點(diǎn)的轉(zhuǎn)速將隨著轉(zhuǎn)子串聯(lián)電阻的增大而減小。這種調(diào)速方法的優(yōu)點(diǎn)是方法簡(jiǎn)單，但調(diào)速是有級(jí)的，轉(zhuǎn)子的銅損耗隨著轉(zhuǎn)差率的增加而增加，經(jīng)濟(jì)性差。主要用于中小容量的繞線式轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)，如橋式起重機(jī)等。（3）串級(jí)調(diào)速串級(jí)調(diào)速就是在轉(zhuǎn)子回路中不串接電阻，而是串接一個(gè)與轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)同頻率的附加電動(dòng)勢(shì)通過(guò)改變的大小和相位，就可以調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。這種調(diào)速方法適用于繞線式異步電動(dòng)機(jī)。串級(jí)調(diào)速性能比較好，但附加電動(dòng)勢(shì)裝置比較復(fù)雜。隨著可控硅技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于水泵和風(fēng)機(jī)節(jié)能調(diào)速，應(yīng)用于不可逆軋鋼機(jī)、壓縮機(jī)等生產(chǎn)機(jī)械的調(diào)速。3.9三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)

三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行于電動(dòng)狀態(tài)時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的方向相同，是驅(qū)動(dòng)性質(zhì)的。運(yùn)行于制動(dòng)狀態(tài)時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的方向相反，是制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)方法有機(jī)械制動(dòng)和電氣制動(dòng)。機(jī)械制動(dòng)是利用機(jī)械設(shè)備（如電磁抱閘）在電動(dòng)機(jī)斷電后，使電動(dòng)機(jī)迅速停轉(zhuǎn)。電氣制動(dòng)是利用電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速方向相反的原理制動(dòng)，常用的制動(dòng)方法有反接制動(dòng)、能耗制動(dòng)和回饋制動(dòng)。1.反接制動(dòng)

當(dāng)異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向與定子磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向相反時(shí)，電動(dòng)機(jī)處于反接制動(dòng)狀態(tài)。一是在電動(dòng)狀態(tài)下突然將電源兩相反接，使定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向由原來(lái)的順轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向改為逆轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向，這種情況下的制動(dòng)稱為電源兩相反接的反接制動(dòng)；二是保持定子磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)向不變，而轉(zhuǎn)子在位能負(fù)載作用下進(jìn)入倒拉反轉(zhuǎn)，這種情況下的制動(dòng)稱為倒拉反轉(zhuǎn)的反接制動(dòng)。（1）電源兩相反接的反接制動(dòng)

串接電阻來(lái)限制反接制動(dòng)電流由于反接制動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的相對(duì)速度接近于2倍的同步轉(zhuǎn)速，定子繞組中流過(guò)的反接制動(dòng)電流相當(dāng)于直接啟動(dòng)時(shí)電流的2倍，沖擊很大。為了減少?zèng)_擊電流，通常對(duì)于籠型異步電動(dòng)機(jī)的定子回路串接電阻來(lái)限制反接制動(dòng)電流。反接制動(dòng)電阻可以采用對(duì)稱接法和不對(duì)稱接法。電動(dòng)機(jī)定子繞組正常工作時(shí)的相電壓為380V時(shí)，若要限制反接制動(dòng)電流不大于啟動(dòng)電流時(shí)，采用對(duì)稱接法每相應(yīng)串入的電阻值可按R=1.5×220/Ist，Ist為電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)的電流。采用不對(duì)稱接法時(shí)，電阻值應(yīng)為對(duì)稱接法電阻值的1.5倍。繞線式異步電動(dòng)機(jī)則可在轉(zhuǎn)子回路中串入制動(dòng)電阻。反接制動(dòng)的優(yōu)、缺點(diǎn)反接制動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是制動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，效果好，制動(dòng)迅速，控制設(shè)備簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)：制動(dòng)過(guò)程沖擊大，易損壞傳動(dòng)部件，在反接制動(dòng)過(guò)程中，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子靠慣性旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能和從電網(wǎng)吸收的電能全都轉(zhuǎn)變成電能消耗在電樞繞組上，能量消耗大，反接制動(dòng)適用于制動(dòng)要求迅速且不頻繁的場(chǎng)合。（2）倒拉反轉(zhuǎn)反接制動(dòng)倒拉反轉(zhuǎn)反接制動(dòng)適用于繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)位能性負(fù)載的情況。能夠使重物獲得穩(wěn)定的下放速度。繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)倒拉反轉(zhuǎn)反接制動(dòng)的過(guò)程和直流電機(jī)相同。要實(shí)現(xiàn)倒拉反轉(zhuǎn)反接制動(dòng)，轉(zhuǎn)子回路必須串接足夠大的電阻，使工作點(diǎn)位于第四象限。這種制動(dòng)目的主要是限制重物下放速度。2.能耗制動(dòng)

能耗制動(dòng)就是在電動(dòng)機(jī)脫離三相電源之后，在定子繞組上加一個(gè)直流電壓，通入直流電流，如圖所示，定子繞組產(chǎn)生一個(gè)恒定的磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子因慣性繼續(xù)旋轉(zhuǎn)而切割該恒定的磁場(chǎng)，在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中便產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流。能耗制動(dòng)時(shí)的特點(diǎn)能耗制動(dòng)時(shí)的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的大小與通入定子繞組的直流電流的大小有關(guān)。電流大，產(chǎn)生的恒定的磁場(chǎng)強(qiáng)，制動(dòng)轉(zhuǎn)矩就大，電流可以通過(guò)R進(jìn)行調(diào)節(jié)。但通入的直流電流不能太大，一般為空載電流的3~5倍，否則會(huì)燒壞定子繞組。能耗制動(dòng)廣泛應(yīng)用于要求平穩(wěn)的準(zhǔn)確停車的場(chǎng)合，也可應(yīng)用于起重機(jī)一類帶位能性負(fù)載的機(jī)械上，用來(lái)限制重物下降的速度，使重物保持勻速下降。3.回饋制動(dòng)

若異步電動(dòng)機(jī)在電動(dòng)狀態(tài)運(yùn)行時(shí)，在外力的作用下（如起重機(jī)下放重物時(shí)），使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n超過(guò)了同步轉(zhuǎn)速n1（轉(zhuǎn)向不變），這時(shí)電動(dòng)機(jī)處于回饋制動(dòng)狀態(tài)?；仞佒苿?dòng)時(shí)，n＞n1，此時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子導(dǎo)體與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的相對(duì)切割方向同電動(dòng)機(jī)狀態(tài)時(shí)相反，則轉(zhuǎn)子電流、電磁轉(zhuǎn)矩的方向也相反，Tem與n方向相反，變?yōu)橹苿?dòng)轉(zhuǎn)矩。此時(shí)電動(dòng)機(jī)將軸上的機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電能并回饋到電網(wǎng)，故稱為回饋制動(dòng)，異步電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電運(yùn)行狀態(tài)。在實(shí)踐中異步電動(dòng)機(jī)回饋制動(dòng)有兩種情況：一種是位能負(fù)載下放；另一種是電動(dòng)機(jī)變極調(diào)速或變頻調(diào)速過(guò)程?；仞佒苿?dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)是經(jīng)濟(jì)性能好，可將負(fù)載的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能反送到電網(wǎng)上。缺點(diǎn)是僅當(dāng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n>n1（同步轉(zhuǎn)速）時(shí)才能實(shí)現(xiàn)制動(dòng)，應(yīng)用范圍較窄。3.10電動(dòng)機(jī)的維護(hù)與檢修1.電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行的監(jiān)視和維護(hù)

（1）電動(dòng)機(jī)溫升的監(jiān)視。判斷電動(dòng)機(jī)是否過(guò)熱常用的方法有：1）憑手的感覺(jué)。觸摸電動(dòng)機(jī)，看是否燙得馬上縮手。2）在外殼上滴幾滴水，注意是否急劇汽化并伴有“咝咝”聲。3）用鋁箔包住酒精溫度計(jì)下端，插入擰開(kāi)的吊環(huán)螺孔內(nèi)，所測(cè)溫度加15℃為繞組溫度。4）在軸承上滴幾滴水，如冒出熱氣，說(shuō)明溫度已超過(guò)80℃；如聽(tīng)到“咝咝”聲，說(shuō)明溫度已超過(guò)95℃。（2）電動(dòng)機(jī)電流的監(jiān)視。大容量電動(dòng)機(jī)用電流表進(jìn)行監(jiān)視，容量較小的電動(dòng)機(jī)應(yīng)經(jīng)常用鉗形電流表測(cè)量。正常情況下，環(huán)境溫度為40℃時(shí)，其線電流不得超過(guò)額定值。環(huán)境溫度每升高或降低1℃，工作電流可相應(yīng)地減小或增大1%。三相不平衡電流誤差不得超過(guò)10％。（3）電源電壓的監(jiān)視。電壓波動(dòng)不得超過(guò)±5%，三相電壓不對(duì)稱度不得超過(guò)5%。（4）故障現(xiàn)象的監(jiān)視。電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，應(yīng)平穩(wěn)、輕快，無(wú)異常氣味、異常聲響。電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中發(fā)生下列情況時(shí)，應(yīng)立即停車，仔細(xì)檢查、找出故障并予以排除。電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中發(fā)生下列情況時(shí)，應(yīng)立即停車1）發(fā)生人身觸電事故。2）冒煙、起火。3）劇烈振動(dòng)。4）機(jī)械損壞。5）軸承劇烈發(fā)熱。6）竄軸沖擊、掃膛、轉(zhuǎn)速突降、沮度迅速上升等。2.電動(dòng)機(jī)的定期檢查和保養(yǎng)

（1）電動(dòng)機(jī)小修。不拆卸電動(dòng)機(jī)，屬一般外部檢查、擦拭。（2）電動(dòng)機(jī)大修。應(yīng)解體檢修，包括外部檢查，內(nèi)外攘拭清洗，定子、轉(zhuǎn)子繞組故障的檢查和修理，軸承及定子、轉(zhuǎn)子鐵芯的檢查修理，檢查和修理引線、接地裝置，檢查和調(diào)整控制、保護(hù)裝置，檢查和調(diào)整啟動(dòng)設(shè)備、傳動(dòng)裝置、儀器儀表，最后進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)。3.電動(dòng)機(jī)運(yùn)行故障的原因

（1）電源方面的故障。（2）負(fù)載方面造成的故障。（3）工作環(huán)境方面造成的故障。（4）安裝和裝配方面造成的故障。（5）電動(dòng)機(jī)本身的故障。（6）維護(hù)情況的影響。4.電動(dòng)機(jī)運(yùn)行故障的判斷和排除

（1）電動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)，且沒(méi)有任何聲響?？赡茉颍?）熔絲熔斷兩相以上；2）開(kāi)關(guān)或啟動(dòng)設(shè)備有兩相以上接觸不良；3）丫形接法的電動(dòng)機(jī)繞組有二、三相斷路，△形接法的電動(dòng)機(jī)繞組有三相斷路。檢查順序或要點(diǎn)：先檢查熔絲是否熔斷，再檢查開(kāi)關(guān)、啟動(dòng)設(shè)備以及電動(dòng)機(jī)繞組是否有接觸不良或斷路。簡(jiǎn)單處理方法：1）更換熔絲；2）檢查接觸不良處，予以修復(fù)；3）找出故障點(diǎn)修好。（2）電動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)，且有“嗡嗡”?？赡茉颍?）熔絲熔斷一相；2）開(kāi)關(guān)或啟動(dòng)設(shè)備有一相斷線或接觸不良；3)丫形接法的電動(dòng)機(jī)繞組有一相斷路；△形接法的電動(dòng)機(jī)繞組有一、二相斷路；4）電源電壓過(guò)低。檢查順序或要點(diǎn)：先檢查熔絲是否熔斷，再檢查開(kāi)關(guān)、啟動(dòng)設(shè)備是否接觸不良，最后檢查電動(dòng)機(jī)繞組是否斷路。簡(jiǎn)單處理方法：1）更換熔絲；2）檢查接觸不良處，予以修復(fù)；3）找出故障點(diǎn)修好；4）找出電壓低的原因，調(diào)整或恢復(fù)電壓后再工作。（3）電動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)，熔絲熔斷。可能原因：1）定子繞組一相反接；2）定子繞組有接地、短路故障；3）接線錯(cuò)誤，將丫形接法的電動(dòng)機(jī)接成△形接法；4）啟動(dòng)設(shè)備操作不當(dāng)；5）負(fù)載過(guò)大；6）負(fù)載機(jī)械卡死或傳動(dòng)裝置有故障；7）定子和轉(zhuǎn)子相擦；8）熔絲過(guò)小。檢查要點(diǎn)：開(kāi)關(guān)推上熔絲即爆斷，大多是一相首尾接反或丫形接法誤接成△形接法以及繞組有短路、接地故障。檢查時(shí)應(yīng)首先考慮熔絲是否過(guò)小，接法、操作是否正確，然后檢查傳動(dòng)裝置、負(fù)載機(jī)械有無(wú)卡死，以及負(fù)載大小（檢查時(shí)將電動(dòng)機(jī)和負(fù)載機(jī)械分開(kāi)，如電動(dòng)機(jī)能正常啟動(dòng)，則應(yīng)檢查被拖動(dòng)機(jī)械消除故障）。處理方法：1）分清三相首尾，接好；2）檢查繞組短路、接地處，重新修好；3）改接過(guò)來(lái)；4）檢查啟動(dòng)設(shè)備；5）檢查負(fù)載；6）檢查負(fù)載機(jī)械傳動(dòng)裝置；7）找出相擦原因，修復(fù)；8）合理選擇熔絲。（4）電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)困難，轉(zhuǎn)速較低?？赡茉颍?）電源電壓過(guò)低；2）電動(dòng)機(jī)接法錯(cuò)誤，將△形接法的電動(dòng)機(jī)接成丫形接法；3）△接法的電動(dòng)機(jī)有一相繞組斷路；4）籠型轉(zhuǎn)子導(dǎo)條或端環(huán)斷裂；5）電動(dòng)機(jī)過(guò)載。檢查要點(diǎn)：首先查看接法是否和銘牌相符，然后檢查負(fù)載和電源電壓是否正常，最后檢查定子繞組和轉(zhuǎn)子的故障。處理方法：1）調(diào)整電壓或等電壓正常時(shí)再啟動(dòng)；2）按正確接法改過(guò)來(lái)；3）檢查斷路處，重新修好；4）重新鑄鋁或換新轉(zhuǎn)子；5）減輕負(fù)載。（5）電動(dòng)機(jī)三相電流不平衡且溫度升高，甚至冒煙?？赡茉颍?）電源電壓不平衡；2）電動(dòng)機(jī)繞組中有短路或接地故障；3）重?fù)Q線圈后，部分線圈接線錯(cuò)誤；4）電動(dòng)機(jī)繞組斷路。檢查要點(diǎn)：首先檢查熔絲、開(kāi)關(guān)電源線和接頭是否有接觸不良處，然后檢查電源電壓是否有斷路，最后檢查繞組是否有短路、接地和接錯(cuò)，若沒(méi)有重?fù)Q線圈，且過(guò)去運(yùn)行正常，則不必檢查繞組是否接錯(cuò)。處理方法：1）查出線路電壓不平衡的原因，排除；2）.查出短路或接地處，并予以修復(fù)；3）查出接錯(cuò)處，改接過(guò)來(lái)；4）找出斷路點(diǎn)，重新接好。（6）電動(dòng)機(jī)三相電流同時(shí)增大，溫度過(guò)高，甚至冒煙?？赡茉颍?）電源電壓過(guò)高或過(guò)低；2）電動(dòng)機(jī)過(guò)載；3）被拖動(dòng)機(jī)械故障；4）電動(dòng)機(jī)繞組接法錯(cuò)誤。檢查要點(diǎn)：首先檢查定子繞組的接線是否與銘牌相符，然后檢查線路電壓是否正常，最后調(diào)整負(fù)載、檢查被拖動(dòng)的機(jī)械。處理方法：1）調(diào)整線路電壓或等電壓正常時(shí)再工作；2）減輕負(fù)載；3）檢查負(fù)載機(jī)械和傳動(dòng)裝置；4）改接過(guò)來(lái)。（7）電流沒(méi)有超過(guò)額定值，但溫度過(guò)高。可能原因：1）環(huán)境溫度過(guò)高；2）通風(fēng)不暢；3）電動(dòng)機(jī)灰塵、油泥過(guò)多，影響散熱。

處理方法：1）設(shè)法降低環(huán)境溫度或降低電動(dòng)機(jī)的使用容量；2）清理風(fēng)道或搬開(kāi)影響通風(fēng)的東西；3）清除灰塵、油泥。（8）電動(dòng)機(jī)有不正常的振動(dòng)。

可能原因：1）電動(dòng)機(jī)基礎(chǔ)不穩(wěn)固或校正不好；2）風(fēng)扇葉片損壞造成轉(zhuǎn)子不平衡；3）軸彎或有裂紋；4）傳動(dòng)帶接頭不好；5）機(jī)座和鐵芯配合不緊密；6）電動(dòng)機(jī)單相運(yùn)轉(zhuǎn)；7）.繞組有短路和接地故障；8）并聯(lián)繞組有支路斷路；9）轉(zhuǎn)子導(dǎo)條或端環(huán)斷裂。

處理方法：1）加固基礎(chǔ)或重新校正；2）更換風(fēng)扇或設(shè)法校定轉(zhuǎn)子；3）更換彎軸或校正彎軸；4）重新接好；5）重新加固；6）查找線路或繞組的斷線和接觸不良處，并予以修復(fù)；7）查找短路和接地處，并予以修復(fù)；8）查出斷線處，予以修復(fù)；9）重新鑄鋁或另?yè)Q新轉(zhuǎn)子。檢查要點(diǎn)：首先判斷振動(dòng)是機(jī)械方面引起的還是電氣方面引起的。判斷的方法是：接通電源，電動(dòng)機(jī)發(fā)生振動(dòng)，切斷電源電動(dòng)機(jī)仍有振動(dòng)，為機(jī)械故障；若接通電源有振動(dòng)，切斷電源振動(dòng)消失，為電氣故障。機(jī)械方面按前五項(xiàng)檢查，電氣方面按后四項(xiàng)分別檢查；但首先應(yīng)檢查線路，例如熔絲是否熔斷，接頭或開(kāi)關(guān)是否接觸不良等。（9）電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)有噪聲。

可能原因：1）軸承損壞或潤(rùn)滑油嚴(yán)重缺少，潤(rùn)滑油中有雜質(zhì)；2）定轉(zhuǎn)子相擦；3）風(fēng)罩或轉(zhuǎn)軸上零件松動(dòng)；4）風(fēng)罩內(nèi)有雜物；5）軸承內(nèi)圈和軸配合不緊密；6）機(jī)座和鐵芯配合不緊密；7）電動(dòng)機(jī)單相運(yùn)轉(zhuǎn)；8）繞組有短路或接地；9）線圈有接線錯(cuò)誤；10）并聯(lián)支路中有支路斷路；11）電源電壓過(guò)低；12）轉(zhuǎn)子導(dǎo)條和端環(huán)斷裂；13）電動(dòng)機(jī)過(guò)載。處理方法：1）更換或清洗軸承，并換潤(rùn)滑油；2）找出相擦原因，予以排除；3）固緊風(fēng)罩或其他零件；4）清除雜物；5）堆焊軸承擋，并按規(guī)格尺寸車好，使其緊密配合；6）重新加固；7）檢查線路，繞組斷線或接觸不良處予以排除；8）檢查短路，接地處修好9）查出接錯(cuò)處改接過(guò)來(lái)；10）檢查斷路點(diǎn)，重新接好；11）設(shè)法調(diào)整電壓或等電壓正常再工作；12）轉(zhuǎn)子重新鑄鋁或更換新轉(zhuǎn)子；13）減輕負(fù)載。（10）軸承過(guò)熱?？赡茉颍?）傳動(dòng)皮帶過(guò)緊或聯(lián)軸器裝配不良；2）端蓋或軸承蓋沒(méi)裝配好（不平行）；3）軸承與端蓋配合過(guò)松（走外圓）或過(guò)緊；4）軸承與軸配合過(guò)松（走內(nèi)圓）或過(guò)緊；5）潤(rùn)滑脂太臟或變質(zhì)；6）潤(rùn)滑脂過(guò)多或過(guò)少；7）軸承損壞。處理方法：1）調(diào)整傳動(dòng)帶松緊、校正聯(lián)軸器；2）將端蓋或軸承蓋止口裝平，旋緊螺栓；3）過(guò)松時(shí)將端蓋鑲套，過(guò)緊重新加工；4）過(guò)松時(shí)將軸頸噴涂金屬，過(guò)緊重新加工；5）清洗軸承、更換潤(rùn)滑脂；6）潤(rùn)滑脂應(yīng)加到油腔的1/3~1/2；7）更換軸承。5.電動(dòng)機(jī)的檢修

1）對(duì)定、轉(zhuǎn)子進(jìn)行清掃、檢查。2）軸承的清洗、檢查與換油。3）用兆歐表測(cè)定子繞組的絕緣電阻。4）萬(wàn)用表檢查定子繞組，并判定其首尾端。3.11.1電動(dòng)機(jī)繞組的檢測(cè)技能訓(xùn)練

1．實(shí)訓(xùn)目的（1）學(xué)習(xí)電動(dòng)機(jī)繞組出線端的判斷方法。（2）學(xué)習(xí)測(cè)量電動(dòng)機(jī)繞組電阻值的方法。（3）掌握調(diào)壓器、萬(wàn)用表及電橋的使用方法。2．實(shí)訓(xùn)設(shè)備及器材三相電動(dòng)機(jī)（JO2-42-4，7.5KW）、單相調(diào)壓器、直流雙臂電橋（QJ26-1）、萬(wàn)用表（MF47）、24V指示燈、導(dǎo)線、白膠布若干及電工常用工具一套。3．實(shí)訓(xùn)內(nèi)容（1）判斷電動(dòng)機(jī)出線端的組別方法一：導(dǎo)通法。萬(wàn)用表?yè)艿诫娮鑂×1KΩ擋，一支表筆接電動(dòng)機(jī)任一根出線，另一支表筆分別接其余出線，測(cè)得有阻值時(shí)兩表筆所接的出線即是同一繞組。同樣可區(qū)分其余出線的組別。判斷后做好標(biāo)記。方法二：電壓表法。將小量程電壓表一端接電動(dòng)機(jī)任一根出線，另一端分別接其余出線，同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)軸。當(dāng)表針擺動(dòng)時(shí)，電壓表所接的兩根出線屬同一繞組。同樣可區(qū)分其余出線的組別。判斷后做好標(biāo)記。用萬(wàn)用表的電壓1V擋代替電壓表也可以進(jìn)行判斷。但應(yīng)注意，必須緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)軸，防止指針大幅度反打損壞表頭。（2）電動(dòng)機(jī)繞組首末端判斷方法一：繞組串聯(lián)示燈法。

①將調(diào)壓器二次輸出電壓調(diào)到36V后斷開(kāi)一次電源，將電動(dòng)機(jī)任一相繞組的兩根出線接到調(diào)壓器二次輸出端子上。②將電動(dòng)機(jī)其余兩相繞組的出線各取一根短接好，另外兩根出線接指示燈。③接通調(diào)壓器一次電源后觀察指示燈。燈亮?xí)r，表明短接的兩根出線為電動(dòng)機(jī)兩相繞組的異名端（即一首一尾）；燈不亮則表明短接的兩線為兩相繞組的同名端（即同為首或尾）。用同樣的方法可判斷另一相首末端。注意：接通電源前應(yīng)仔細(xì)檢查接線，防止短路事故。觀察指示燈亮（或暗）后立即切斷電源，避免電動(dòng)機(jī)繞組和調(diào)壓器繞組過(guò)熱。方法二：繞組串聯(lián)電壓表法。

按圖接線，與示燈法的區(qū)別是用交流電壓表代替示燈。操作步驟與上項(xiàng)方法相同。當(dāng)電壓表有顯示時(shí)，接表的兩根出線為電動(dòng)機(jī)兩相繞組的異名端。如無(wú)電壓表，可用萬(wàn)用表交流50V擋代替。方法三：電流表法。

①將電動(dòng)機(jī)任一繞組的兩根出線通過(guò)一只常開(kāi)按鈕接到電池兩端。②將萬(wàn)用表?yè)艿街绷?.5mA擋，兩支表筆接其余任意一相繞組的兩出線。③注意觀察表頭，按下按鈕時(shí)，如表針正向擺動(dòng)，表明電池正極和萬(wàn)用表黑表筆所接的出線為電動(dòng)機(jī)兩相繞組的同名端；若表針?lè)聪驍[動(dòng)，則表明電池正極與紅表筆所接的出線為兩相繞組的同名端。判斷后作好標(biāo)記。方法四：萬(wàn)用表法。用萬(wàn)用表檢查繞組的首、尾端可參見(jiàn)圖3-21進(jìn)行接線，用萬(wàn)用表的毫安擋測(cè)試。轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子，如表的指針不動(dòng)，說(shuō)明三相繞組是首首相聯(lián)，尾尾相聯(lián)。如指針擺動(dòng)，可將任一相繞組引出線首尾位置調(diào)換后再試，直到表針不動(dòng)為止。（3）測(cè)量電動(dòng)機(jī)繞組的電阻值方法一：萬(wàn)用表法。

用萬(wàn)用表的電阻擋測(cè)量電動(dòng)機(jī)繞組的電阻值誤差很大。例如：7.5kW電動(dòng)機(jī)的一相繞組電阻值約為1.2Ω，而萬(wàn)用表的電阻R×1擋最小刻度為1（Ω），所以測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確值為1Ω，而其余的0.2Ω是估計(jì)值。需要檢查各繞組的電阻值差別時(shí)就不符合要求了。用萬(wàn)用表測(cè)量功率為幾十～幾百瓦的小電動(dòng)機(jī)繞組時(shí)尚可，但也不很準(zhǔn)確。測(cè)量前先進(jìn)行萬(wàn)用表的機(jī)械調(diào)零，根據(jù)待測(cè)電動(dòng)機(jī)的阻值選用適當(dāng)?shù)膿跷缓螅賹芍П砉P短接進(jìn)行調(diào)零。如指針擺不到0位時(shí)，則應(yīng)更換電池。方法二：電橋法。用電橋測(cè)量電動(dòng)機(jī)繞組的電阻可以得到準(zhǔn)確的測(cè)量值。使用QJ26-1型直流雙臂電橋可以測(cè)量11Ω以下的電阻，相對(duì)誤差僅±2％。具體操作步驟如下：①驗(yàn)表檢查電橋的兩組電源，如電池電壓不足則應(yīng)更換。按下檢流計(jì)按鈕G，調(diào)節(jié)檢流計(jì)上方的零位調(diào)節(jié)旋鈕，使指針指零位；然后打開(kāi)9V電壓開(kāi)關(guān)W，如指針偏離零位，則調(diào)節(jié)W使指針回零，松開(kāi)按鈕G。②接線。從待測(cè)繞組的首端和尾端接線端子各引出兩根連線（使用的導(dǎo)線應(yīng)盡量粗一些，截面2.5mm2以上，盡量短些，以能接入電橋?yàn)橄蓿筛鶎?dǎo)線不得絞接。應(yīng)各自彎成圓環(huán)狀，兩導(dǎo)線圓環(huán)中間加一圓墊片，依次套入接線端子緊固牢靠。將兩接線端子上、下面的兩根聯(lián)線分別接入電橋的電流端鈕（C1、C2）和電位端（P1、P2）。③根據(jù)萬(wàn)用表測(cè)得的繞組電阻值適當(dāng)選擇比較臂的電阻值、比率臂的比值。④測(cè)量。按下電源按鈕B，稍候再按下檢流計(jì)按鈕G，如檢流計(jì)指針偏向“＋”方向，則增大比較臂阻值（反之則減小比較臂的阻值），直到電橋平衡（即檢流計(jì)指針指零）。先松開(kāi)G，再松開(kāi)B，防止繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)損壞檢流計(jì)。⑤讀取比較臂阻值和比率臂的比值，按下式計(jì)算：待測(cè)繞組的電阻值＝比率×比較臂阻值（兩讀數(shù)盤數(shù)值之和）同樣可測(cè)得其余兩相繞組的阻值。并記錄測(cè)量結(jié)果：第一相繞組電阻（

）Ω；第二相繞組電阻（

）Ω；第三相繞組電阻（

）Ω。

3.11.2三相異步電動(dòng)機(jī)的空載、短路（堵轉(zhuǎn)）及負(fù)載試驗(yàn)1.試驗(yàn)?zāi)康?）學(xué)會(huì)三相異步電動(dòng)機(jī)的空載試驗(yàn)的方法，作出空載特性曲線，通過(guò)測(cè)量空載電流I0、空載功率P0，計(jì)算勵(lì)磁參數(shù)Rm、Xm以及鐵損耗PFe和機(jī)械損耗Pmec。2）學(xué)會(huì)三相異步電動(dòng)機(jī)的短路（堵轉(zhuǎn)）試驗(yàn)的方法，作出短路特性曲線，通過(guò)測(cè)量短路電流Ik、短路功率Pk，計(jì)算短路阻抗Zk、短路電阻Rk、Xk。3）用直接負(fù)載法測(cè)取三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的工作特性。4）通過(guò)測(cè)定三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的參數(shù)，繪制三相異步電動(dòng)機(jī)的等效電路。2.相關(guān)知識(shí)點(diǎn)1）異步電動(dòng)機(jī)的工作特性2）異步電動(dòng)機(jī)的等效電路及各參數(shù)的物理意義

3.空載試驗(yàn)及數(shù)據(jù)分析

（1）試驗(yàn)步驟1）按圖接線。電動(dòng)機(jī)繞組為Δ接法（UN=220V），電動(dòng)機(jī)直接與測(cè)速發(fā)電機(jī)TG同軸連接，電動(dòng)機(jī)軸上不帶任何負(fù)載，處于空載運(yùn)行狀態(tài)。2）把交流