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1、電機及拖動基礎(chǔ)電子與信息工程學(xué)院電氣工程及自動化系楊玉杰朱連成第五章三相異步電動機的電力拖動運行第一節(jié)三相異步電動機機械特性一、物理表達(dá)式異步機的轉(zhuǎn)矩系數(shù)——異步機每極磁通1.s較小時，2.s較大時，7/22/20213電機及拖動基礎(chǔ)異步電動機的機械特性二、參數(shù)表達(dá)式臨界轉(zhuǎn)差率最大轉(zhuǎn)矩+：電動機-：發(fā)電機7/22/20214電機及拖動基礎(chǔ)起動轉(zhuǎn)矩起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)過載能力（倍數(shù)）7/22/20215電機及拖動基礎(chǔ)三、實用表達(dá)式忽略R1得機械特性的實用表達(dá)式（式中）過載能力(倍數(shù))7/22/20216電機及拖動基礎(chǔ)結(jié)論：1當(dāng)電
2、源頻率及電機其他參數(shù)不變時，而與無關(guān)；2當(dāng)及其它參數(shù)不變時，而與無關(guān)；四、機械特性曲線的繪制幾個特殊點：1）起始點A；2）額定工作點B；3）同步轉(zhuǎn)速點H；4）最大轉(zhuǎn)矩點P和P′。7/22/20217電機及拖動基礎(chǔ)三相異步電動機的固有機械特性1）起始點A；2）額定工作點B；3）同步轉(zhuǎn)速點H；4）最大轉(zhuǎn)矩點P和P′。五、固有機械特性7/22/20218電機及拖動基礎(chǔ)六、人為機械特性三相異步電動機降低定子相電壓時的人為機械特性（一）降低降低后電動機電流將大于額定值，電動機如長時連續(xù)運行，最終溫升將超過允許值，導(dǎo)致電動機壽命縮
3、短，甚至燒壞。7/22/20219電機及拖動基礎(chǔ)（二）轉(zhuǎn)子電路內(nèi)串聯(lián)對稱電阻轉(zhuǎn)子電路串聯(lián)對稱電阻適用于繞線轉(zhuǎn)子異步電動機的起動，也可用于調(diào)速。轉(zhuǎn)子電路內(nèi)串聯(lián)對稱電阻時的人為機械特性7/22/202110電機及拖動基礎(chǔ)（三）定子電路串聯(lián)對稱電抗定子電路內(nèi)串聯(lián)對稱電抗時的人為機械特性定子電路串聯(lián)對稱電抗一般用于籠型異步電動機的降壓起動，以限制電動機的起動電流。7/22/202111電機及拖動基礎(chǔ)（四）定子電路串聯(lián)對稱電阻與串聯(lián)對稱電抗時相同，定子串聯(lián)對稱電阻一般也用于籠型異步電動機的減壓起動。定子電路內(nèi)串聯(lián)對稱電阻時的人為
4、機械特性7/22/202112電機及拖動基礎(chǔ)第二節(jié)三相異步電動機的起動一、三相籠型轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動機的起動三相籠型轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動機有直接起動與降壓起動直接起動也稱為全壓起動：起動時，電動機定子繞組直接承受額定電壓。方法簡單，不需要復(fù)雜的起動設(shè)備起動的電流較大，一般可達(dá)額定電流的4-7倍。直接起動特點：≤7/22/202113電機及拖動基礎(chǔ)直接起動的問題：1.起動電流大2.起動轉(zhuǎn)矩小3.功率因數(shù)小不能直接起動的設(shè)備采用降壓啟動7/22/202114電機及拖動基礎(chǔ)二、三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動機的起動（一）轉(zhuǎn)子串聯(lián)電阻起動電動機起動時
5、，變阻器應(yīng)調(diào)在最大電阻位置，然后將定子接通電源，電動機開始轉(zhuǎn)動。隨著電動機轉(zhuǎn)速的增加，均勻地減小電阻，直到將電阻完全切除。待轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后，將集電環(huán)短接，同時舉起電刷。7/22/202115電機及拖動基礎(chǔ)（二）轉(zhuǎn)子串聯(lián)頻敏變阻器起動當(dāng)電動機起動時，轉(zhuǎn)子頻率較高，頻敏變阻器內(nèi)的與頻率平方成正比的渦流損耗較大，值也因之較大，起限制起動電流及增大起動轉(zhuǎn)矩的作用。隨著轉(zhuǎn)速的上升，轉(zhuǎn)子頻率不斷下降，頻敏變阻器鐵心的渦流損耗及值跟著下降，使電動機起動平滑。頻敏變阻器的結(jié)構(gòu)頻敏變阻器的等效電路7/22/202116電機及拖動基礎(chǔ)第三節(jié)三
6、相異步電動機的各種運轉(zhuǎn)狀態(tài)一、電動運轉(zhuǎn)狀態(tài)電動運轉(zhuǎn)狀態(tài)的特點是電動機轉(zhuǎn)矩的方向與旋轉(zhuǎn)的方向相同。電動狀態(tài)下異步電動機的機械特性二、制動運轉(zhuǎn)狀態(tài)異步電動機可工作于回饋制動，反接制動及能耗制動三種制動狀態(tài)。其共同特點是電動機轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的方向相反，以實現(xiàn)制動。此時，電動機由軸上吸收機械能，并轉(zhuǎn)換為電能。7/22/202117電機及拖動基礎(chǔ)（一）能耗制動狀態(tài)異步電動機能耗制動的電路圖與機械特性當(dāng)K1斷開，電動機脫離電網(wǎng)時，立即將K2接通，則在定子兩相繞組內(nèi)通入直流電流，在定子內(nèi)形成一固定磁場。當(dāng)轉(zhuǎn)子由于慣性而仍在旋轉(zhuǎn)時，其導(dǎo)體
7、即切割此磁場，在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢及轉(zhuǎn)子電流。根據(jù)左手定則，可確定出轉(zhuǎn)矩的方向與轉(zhuǎn)速的方向相反，即為制動轉(zhuǎn)矩。7/22/202118電機及拖動基礎(chǔ)各個電流之間有下列關(guān)系得機械特性方程式臨界相對轉(zhuǎn)速7/22/202119電機及拖動基礎(chǔ)7/22/202120電機及拖動基礎(chǔ)（二）反接制動狀態(tài)轉(zhuǎn)子軸上機械功率為負(fù)此時的轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)子由定子輸入的電功率即為電磁功率轉(zhuǎn)子電路的損耗為兩者之和，因此能量損耗極大。為正1．轉(zhuǎn)速反向的反接制動7/22/202121電機及拖動基礎(chǔ)轉(zhuǎn)速反向的反接制動時的異步電動機特性異步電動機轉(zhuǎn)速反向反接制動電
8、路圖7/22/202122電機及拖動基礎(chǔ)2．電源反接的反接制動為了迅速停車或反向，可將定子兩相反接，工作點由A轉(zhuǎn)移到B此時轉(zhuǎn)差率為在兩相反接時，電動機的轉(zhuǎn)矩為－T，與負(fù)載轉(zhuǎn)矩共同作用下，電動機轉(zhuǎn)速很快下降，這相當(dāng)于圖中機械特性的BC段。7/22/202123電機及拖動基礎(chǔ)異步電動機電源反接的電路圖與機械特性在轉(zhuǎn)速為零的C點，如不切
