《異步電動(dòng)機(jī)原理》PPT課件

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異步電動(dòng)機(jī)原理主要內(nèi)容：異步電機(jī)的基本工作原理異步電機(jī)的主要結(jié)構(gòu)異步電機(jī)的運(yùn)行分析機(jī)械特性退出下一頁1精選ppt

1交流電機(jī)主要包括異步電機(jī)和同步電機(jī)兩大類；兩類電機(jī)在結(jié)構(gòu)上既具有共同之處，又各有其自身特點(diǎn)。共同之處在于定子鐵心和繞組，不同之處在于轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)和繞組。本篇主要介紹異步電機(jī)的結(jié)構(gòu)、異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行分析、異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性、異步電機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)和調(diào)速。異步電機(jī)上一頁下一頁返回2精選ppt

2異步電動(dòng)機(jī)的基本工作原理和主要結(jié)構(gòu)主要內(nèi)容：異步電動(dòng)機(jī)的主要用途和分類異步電動(dòng)機(jī)的主要結(jié)構(gòu)異步電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)異步電動(dòng)機(jī)的工作原理上一頁下一頁返回退出3精選ppt

3異步電動(dòng)機(jī)的主要用途和分類★用途：異步電機(jī)主要用作電動(dòng)機(jī)，是應(yīng)用最廣泛的一種電動(dòng)機(jī)，拖動(dòng)各種生產(chǎn)機(jī)械。廠礦企業(yè)，交通工具，娛樂，科研，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，日常生活都離不開異步電動(dòng)機(jī)?！锂惒诫妱?dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡單、容易制造、價(jià)格低廉、運(yùn)行可靠、堅(jiān)固耐用、運(yùn)行效率較高和具有適用的工作特征。上一頁下一頁返回4精選ppt

4異步電動(dòng)機(jī)的缺點(diǎn)：功率因數(shù)較差。異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，必須從電網(wǎng)里吸收落后性的無功功率，它的功率因數(shù)總是小于１。異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，定子繞組接到交流電源上，轉(zhuǎn)子繞組自身短路，由于電磁感應(yīng)的關(guān)系，在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生電動(dòng)勢、電流，從而產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。所以，異步電機(jī)又叫感應(yīng)電機(jī)。上一頁下一頁返回5精選ppt

5★類型：異步電機(jī)主要分為：（1）按定子相數(shù)分有：①單相異步電動(dòng)機(jī)；②兩相異步電動(dòng)機(jī)；③三相異步電動(dòng)機(jī)（2）按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)分有：①鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)，②繞線式異步電動(dòng)機(jī)（3）各種控制用電動(dòng)機(jī)。上一頁下一頁返回6精選ppt

6異步電動(dòng)機(jī)的主要結(jié)構(gòu)異步電動(dòng)機(jī)在結(jié)構(gòu)上也是由定子、轉(zhuǎn)子、氣隙組成。上一頁下一頁返回7精選ppt

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8一、異步電動(dòng)機(jī)的定子：異步電動(dòng)機(jī)的定子是由機(jī)座、定子鐵心和定子繞組三個(gè)部分組成的。1、定子鐵心：是電動(dòng)機(jī)磁路的一部分，裝在機(jī)座里。為了降低定子鐵心里的鐵損耗，定子鐵心用用0.5mm厚的硅鋼片疊壓而成的，在硅鋼片的兩面還應(yīng)途上絕緣漆。上一頁下一頁返回9精選ppt

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132、定子繞組：高壓大、中型容量的異步電動(dòng)機(jī)定子繞組常采用Y接，只有三根引出線，如圖(a)所示。對(duì)中、小容量低壓異步電動(dòng)機(jī)，通常把定子三相繞組的六根出線頭都引出來，根據(jù)需要可接成Y形或△形，如圖(b)所示。定子繞組用絕緣的銅（或鋁）導(dǎo)線繞成，嵌在定子槽內(nèi)。上一頁下一頁返回14精選ppt

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17繞組聯(lián)結(jié)方式：△接法或者Y接法。上一頁下一頁返回18精選ppt

183、其他部件：機(jī)座，端蓋，風(fēng)罩，銘牌等。機(jī)座主要是為了固定與支撐定子鐵心。如果是端蓋軸承電機(jī)，還要支撐電機(jī)的轉(zhuǎn)子部分，因此，機(jī)座應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和剛度；對(duì)中、小型異步電動(dòng)機(jī)，通常用鑄鐵機(jī)座；對(duì)大型電機(jī)，一般采用鋼板焊接的機(jī)座，整個(gè)機(jī)座和座式軸承都固定在同一個(gè)底板上。上一頁下一頁返回19精選ppt

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20二、氣隙：異步電動(dòng)機(jī)的氣隙比同容量直流電動(dòng)機(jī)的氣隙小得多，在中、小型異步電動(dòng)機(jī)中，氣隙一般為0.2~1.5mm左右。上一頁下一頁返回21精選ppt

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22三、異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子：異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子是由轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)軸組成的。1、轉(zhuǎn)子鐵心：是電動(dòng)機(jī)磁路的一部分，它用0.5mm厚的硅鋼片疊壓而成。鐵心固定在轉(zhuǎn)軸或轉(zhuǎn)子支架上，整個(gè)轉(zhuǎn)子的外表呈圓柱形。2、轉(zhuǎn)子繞組：分為籠型和繞線型兩類。上一頁下一頁返回23精選ppt

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251）籠型轉(zhuǎn)子：籠型繞組是一個(gè)自己短路的繞組。在轉(zhuǎn)子的每個(gè)槽里放上一根導(dǎo)體，在鐵心的兩端用端環(huán)連接起來，形成一個(gè)短路的繞組。如果把轉(zhuǎn)子鐵心拿掉，則可看出，剩下來的繞組形狀像個(gè)松鼠籠子，如圖所示，因此又叫鼠籠轉(zhuǎn)子。導(dǎo)條的材料有用銅的，也有用鋁的。2）繞線式轉(zhuǎn)子：其繞組為三相對(duì)稱繞組，通過滑環(huán)與外串電阻連接。上一頁下一頁返回26精選ppt

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30鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)：結(jié)構(gòu)簡單，堅(jiān)固，成本低，運(yùn)行性能不如繞線式。繞線式異步電動(dòng)機(jī)：通過外串電阻改善電機(jī)的起動(dòng)，調(diào)速等性能。上一頁下一頁返回31精選ppt

31異步電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)異步電機(jī)的型號(hào)異步電機(jī)的額定值返回上一頁下一頁退出32精選ppt

32異步電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)異步電動(dòng)機(jī)的型號(hào)電機(jī)產(chǎn)品的型號(hào)一般采用大寫印刷體的漢語拼音字母和阿拉伯?dāng)?shù)字組成。其中漢語拼音字母是根據(jù)電機(jī)的全名稱選擇有代表意義的漢字，再用該漢字的第一個(gè)拼音字母組成。例如Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)表示如下：上一頁下一頁返回33精選ppt

33Y100L1—2異步電動(dòng)機(jī)極數(shù)鐵心長度代號(hào)機(jī)座中心高機(jī)座長度代號(hào)上一頁下一頁返回34精選ppt

34Y系列為小型鼠籠全封閉自冷式三相異步電動(dòng)機(jī)。用于金屬切削機(jī)床、通用機(jī)械、礦山機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械等。也可用于拖動(dòng)靜止負(fù)載或慣性負(fù)載較大的機(jī)械，如壓縮機(jī)、傳送帶、磨床、錘擊機(jī)、粉碎機(jī)、小型起重機(jī)、運(yùn)輸機(jī)械等。JQ2和JQO2系列是高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩異步電動(dòng)機(jī)，用在起動(dòng)靜止負(fù)載或慣性負(fù)載較大的機(jī)械上。JQ2是防護(hù)式，JQO2是封閉式的。上一頁下一頁返回35精選ppt

35JS系列是中型防護(hù)式三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)。JR系列是防護(hù)式三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)。用在電源容量小、不能用同容量鼠籠式電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的生產(chǎn)機(jī)械上。JSL2和JRL2系列是中型立式水泵用的三相異步電動(dòng)機(jī)，其中JSL2是鼠籠式，JRL2是繞線式。JZ2和JZL2系列是起重和冶金用的三相異步電動(dòng)機(jī)，JZ2是鼠籠式，JZL2是繞線式。JD2和JDO2系列是防護(hù)式和封閉式多速異步電動(dòng)機(jī)。上一頁下一頁返回36精選ppt

36BJO2系列是防爆式鼠籠異步電動(dòng)機(jī)。JPZ系列是旁磁式制動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)。JZZ系列是錐形轉(zhuǎn)子制動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)。JZT系列是電磁調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)。其他類型的異步電動(dòng)機(jī)可參閱產(chǎn)品目錄。上一頁下一頁返回37精選ppt

37異步電動(dòng)機(jī)的額定值（1）額定功率PN：指電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行時(shí)軸上輸出的機(jī)械功率，單位是kw。（2）額定電壓UN：指額定運(yùn)行狀態(tài)下加在定子繞組上的線電壓，單位為V。（3）額定電流IN：指電動(dòng)機(jī)在定子繞組上加額定電壓、軸上輸出額定功率時(shí)，定子繞組中的線電流，單位為A。（4）額定頻率fN：指我國規(guī)定工業(yè)用電的頻率是50Hz。上一頁下一頁返回38精選ppt

38（5）額定轉(zhuǎn)速nN：指電動(dòng)機(jī)定子加額定頻率的額定電壓，且軸端輸出額定功率時(shí)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，單位為r/min。（6）額定功率因數(shù)cosФN：指電動(dòng)機(jī)定子加額定負(fù)載時(shí)，定子邊的功率因數(shù)。PN與UN、IN之間的關(guān)系：上一頁下一頁返回39精選ppt

39此外，銘牌上還標(biāo)明了絕緣等級(jí)與溫升、工作方式、連接方法等。對(duì)繞線式異步電動(dòng)機(jī)還要標(biāo)明轉(zhuǎn)子繞組的接法、轉(zhuǎn)子繞組額定電動(dòng)勢E2N（指定子加額定電壓時(shí)，轉(zhuǎn)子繞組的開路線電動(dòng)勢）和轉(zhuǎn)子的額定電流I2N。上一頁下一頁返回40精選ppt

40如何根據(jù)電機(jī)的銘牌進(jìn)行定子的接線？（1）當(dāng)電動(dòng)機(jī)銘牌上標(biāo)明“電壓380/220V，接法Y/△”時(shí)，如果電源電壓（線電壓）為380V，則接成Y接；電源電壓（線電壓）為220V時(shí)，則接成△接。（2）當(dāng)電動(dòng)機(jī)銘牌上標(biāo)明“電壓380V，接法時(shí)△”時(shí)，則只有這一種△接法。但是在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過程中，可以接成Y接，接在380V電源上，起動(dòng)完畢，恢復(fù)△接法。對(duì)有些高壓電動(dòng)機(jī)，往往定子繞組有三根引出線，只在電源電壓符合電動(dòng)機(jī)銘牌電壓值，便可使用。上一頁下一頁返回41精選ppt

41異步電動(dòng)機(jī)的工作原理三相異步電動(dòng)機(jī)定子接三相電源后，電機(jī)內(nèi)便形成圓形旋轉(zhuǎn)磁場（動(dòng)畫1，動(dòng)畫2，示意圖），設(shè)其方向?yàn)槟鏁r(shí)針轉(zhuǎn)，如圖8所示。轉(zhuǎn)子繞組的導(dǎo)體處于旋轉(zhuǎn)磁場中，若轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子鼠籠導(dǎo)條與旋轉(zhuǎn)磁密有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)條中有感應(yīng)電動(dòng)勢e，方向由右手定則確定。由于轉(zhuǎn)子導(dǎo)體通過端環(huán)自成閉路（鼠籠轉(zhuǎn)子照片），于是導(dǎo)條中有電流，不考慮電動(dòng)勢與電流的相位差時(shí)，電流方向同電動(dòng)勢方向。這樣，導(dǎo)條就在磁場中受力f，用左手定則確定受力方向如圖8所示:上一頁下一頁返回42精選ppt

42上一頁下一頁43精選ppt

43圖8異步電動(dòng)機(jī)的工作原理上一頁下一頁返回44精選ppt

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45轉(zhuǎn)子受力，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩T，為電磁轉(zhuǎn)矩，方向與旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢同方向，轉(zhuǎn)子便在該方向上旋轉(zhuǎn)起來。（動(dòng)畫3）轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)后，轉(zhuǎn)速為n，只要n＜n1（n1為旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢同步轉(zhuǎn)速），轉(zhuǎn)子導(dǎo)條與磁場仍有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生與轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)時(shí)相同方向的電動(dòng)勢、電流及受力，電磁轉(zhuǎn)矩T仍舊為逆時(shí)針方向，轉(zhuǎn)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，穩(wěn)定運(yùn)行在T=TL情況下。根據(jù)以上電磁感應(yīng)原理，異步電動(dòng)機(jī)也叫感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。上一頁下一頁返回46精選ppt

46轉(zhuǎn)差率（為什么叫異步電動(dòng)機(jī)？）切割磁力線是產(chǎn)生轉(zhuǎn)子感應(yīng)電流和電磁轉(zhuǎn)矩的必要條件。轉(zhuǎn)子必須與旋轉(zhuǎn)磁場保持一定的速度差，才可能切割磁力線。（所以叫異步電動(dòng)機(jī)）旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速用n1表示，稱為同步轉(zhuǎn)速；轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速用n表示，轉(zhuǎn)差：Δn=n1-n轉(zhuǎn)差率：s=Δn/n1轉(zhuǎn)差率是異步電動(dòng)機(jī)的一個(gè)重要參數(shù)。在分析異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)有著重要的地位。上一頁下一頁返回47精選ppt

47起動(dòng)瞬間，n=0,s=1理想空載運(yùn)行時(shí)：n=n1,s=0作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，s的范圍在0---1之間。轉(zhuǎn)差率一般很小，如s=0.03。制動(dòng)運(yùn)行時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩方向與轉(zhuǎn)速方向相反，即n1與n反向，s>1發(fā)電運(yùn)行時(shí)，n高于同步轉(zhuǎn)速n1,s<0.根據(jù)轉(zhuǎn)差率可以區(qū)分異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)：上一頁下一頁返回退出48精選ppt

48異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行分析主要內(nèi)容：三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)子繞組開路時(shí)的電磁關(guān)系三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)時(shí)的電磁關(guān)系三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)的電磁關(guān)系上一頁下一頁返回退出49精選ppt

49三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)子繞組開路時(shí)的電磁關(guān)系正方向的規(guī)定磁通及磁動(dòng)勢感應(yīng)電動(dòng)勢勵(lì)磁電流電壓方程式等值電路上一頁下一頁返回退出50精選ppt

50三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)子繞組開路時(shí)的電磁關(guān)系正方向的規(guī)定箭頭指向，表示各量的正方向,磁動(dòng)勢、磁通和磁密都是從定子出來而進(jìn)入轉(zhuǎn)子的方向?yàn)樗鼈兊恼较颉６?、轉(zhuǎn)子空間坐標(biāo)軸的縱軸都選在A相繞組的軸線處，如圖1（a）中的+A1和+A2。為了簡單起見，假設(shè)+A1、+A2兩個(gè)軸重疊在一起。上一頁下一頁返回51精選ppt

51圖1三相異步電動(dòng)機(jī)的正方向上一頁下一頁返回52精選ppt

52磁通及磁動(dòng)勢當(dāng)三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組接到三相對(duì)稱的電源上時(shí)，定子繞組里就會(huì)有三相對(duì)稱電流流過，三相電流的有效值分別用I0A、IOB、IOC表示。由于對(duì)稱，只考慮A相的電流即可。為了簡單起見，A相電流下標(biāo)中的A也不標(biāo)出，用I0表示，并畫在圖2(a)的時(shí)間參考軸上。從對(duì)交流繞組產(chǎn)生磁動(dòng)勢的分析中知道，三相對(duì)稱電流流過三相對(duì)稱繞組能產(chǎn)生合成旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢。上一頁下一頁返回53精選ppt

53ω1ω1ω1+A1，+A2+j+j+A1，+A2（a）（b）（c）圖2勵(lì)磁電流、勵(lì)磁磁動(dòng)勢以及定、轉(zhuǎn)子繞組電動(dòng)勢向量圖上一頁下一頁返回54精選ppt

54三相異步電機(jī)定子繞組里流過三相對(duì)稱電流，產(chǎn)生的空間合成旋轉(zhuǎn)磁通勢用表示。其特點(diǎn)如下：（1）幅值為（2）轉(zhuǎn)向由于定子電流的相序?yàn)锳1→B1→C1的次序，所以磁動(dòng)勢的轉(zhuǎn)向是從+A1→+B1→+C1。上一頁下一頁返回55精選ppt

55（3）轉(zhuǎn)速相對(duì)于定子繞組以角頻率ω1=2πpn1/60（rad/s）旋轉(zhuǎn)，n1是磁動(dòng)勢的同步轉(zhuǎn)速，單位是r/min。（4）瞬間位置圖2（a）中定子A1相電流再過90°時(shí)間電角度，就轉(zhuǎn)到+j軸上，即達(dá)到正最大值，那時(shí)三相合成旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢就應(yīng)在+A1的軸上。所以畫圖的瞬間，三相合成旋轉(zhuǎn)磁通勢就應(yīng)畫在圖2(b)+A1的軸后面90°空間電角度的地方。上一頁下一頁返回56精選ppt

56把時(shí)間參考軸+j，空間坐標(biāo)軸+A1，+A2三者重疊在一起磁動(dòng)勢F0正好與I0同方向由于轉(zhuǎn)子繞組是開路的，不會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢。這時(shí)作用在磁路上只有定子磁動(dòng)勢，于是就要在電機(jī)的磁路里產(chǎn)生磁通。為此，F(xiàn)0也叫勵(lì)磁磁動(dòng)勢，電流I0叫勵(lì)磁電流。轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)的三相異步電機(jī)，相當(dāng)于一臺(tái)副邊開路的三相變壓器，只是在磁路中多了一個(gè)空氣隙磁路而已。上一頁下一頁返回57精選ppt

572.主磁通與定子漏磁通把通過氣隙同時(shí)鏈著定、轉(zhuǎn)子兩個(gè)繞組的磁通叫主磁通，氣隙里每極主磁通量用Φ1表示把不交鏈轉(zhuǎn)子繞組而只鏈定子繞組本身的磁通叫定子繞組漏磁通，用表示。漏磁通主要有槽部漏磁通和端接漏磁通。由于氣隙是均勻的，勵(lì)磁磁動(dòng)勢產(chǎn)生的主磁通Φ1表所對(duì)應(yīng)的氣隙磁密是一個(gè)在氣隙中旋轉(zhuǎn)、在空間接正弦分布的磁密波。上一頁下一頁返回58精選ppt

58圖3異步電機(jī)的主磁通與漏磁通上一頁下一頁返回59精選ppt

59氣隙里每極主磁通Φ1為式中是氣隙平均磁密；τ是定子的極矩；是電機(jī)軸向的有效長度。上一頁下一頁返回60精選ppt

60感應(yīng)電動(dòng)勢旋轉(zhuǎn)著的氣隙每極主磁通Φ1在定、轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)電動(dòng)勢的有效值分別為E1和E2（理解為A1相和A2相的相電動(dòng)勢）。上一頁下一頁返回61精選ppt

61定子、轉(zhuǎn)子每相電動(dòng)勢之比叫電壓變化，用ke表示，即只要是+j軸與繞組軸線+A1、A2重合，氣隙磁密向量一定領(lǐng)先電動(dòng)勢、兩相量90°。為了分析問題方便，采用折合算法把轉(zhuǎn)子繞組向定子邊折合，即把轉(zhuǎn)子原來N2kdp2看成和定子邊的N1kdp1一樣，轉(zhuǎn)子繞組每相感應(yīng)電動(dòng)勢便為上一頁下一頁返回62精選ppt

62勵(lì)磁電流由于氣隙磁密與定子，轉(zhuǎn)子都有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，定子、轉(zhuǎn)子鐵心中產(chǎn)生磁滯和渦流損耗，即鐵損耗。與變壓器一樣，這部分損耗是電源送入的，勵(lì)磁電流也由I0a和Ior兩分量組成。上一頁下一頁返回63精選ppt

63有功分量Ioa很小，因此領(lǐng)先一個(gè)不大的角度。在時(shí)間空間向量圖上，與相位相同，與相位一樣，和領(lǐng)先一個(gè)不大的角度。上一頁下一頁返回64精選ppt

64圖4計(jì)及鐵損耗后的時(shí)空向量圖上一頁下一頁返回65精選ppt

65電壓方程式定子繞組的漏磁通在定子繞組里的感應(yīng)電動(dòng)勢，用表示，叫定子漏電動(dòng)勢。漏磁通本身比較小，并且由漏磁通產(chǎn)生的漏電動(dòng)勢其大小與定子電流I0成正比。把漏磁通在定子繞組里的感應(yīng)漏電動(dòng)勢看成是定子電流I0在漏電抗上的壓降上一頁下一頁返回66精選ppt

66定子繞組電阻R1上的壓降為I0R1。根據(jù)各量的正方向，列出定子一相回路的電壓方程式為式中Z1=R1+j是定子一相繞組的漏阻抗。上一頁下一頁返回67精選ppt

67等值電路用勵(lì)磁電流在參數(shù)上的壓降表示為（2）式中叫勵(lì)磁阻抗；Rm叫勵(lì)磁電阻，它是等效鐵損耗的參數(shù)；叫勵(lì)磁電抗。上一頁下一頁返回68精選ppt

68電壓平衡等式為轉(zhuǎn)子回路電壓方程式為上一頁下一頁返回69精選ppt

69轉(zhuǎn)子繞組開路時(shí)的等值電路為：圖6轉(zhuǎn)子繞組開路時(shí)的等值電路上一頁下一頁返回70精選ppt

70三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)時(shí)的電磁關(guān)系磁動(dòng)勢與磁通定、轉(zhuǎn)子回路方程轉(zhuǎn)子繞組的折合基本方程式、等值電路和相量圖上一頁下一頁返回退出71精選ppt

71三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)時(shí)的電磁關(guān)系磁動(dòng)勢與磁通1．磁動(dòng)勢定子接額定電壓，轉(zhuǎn)子堵住不轉(zhuǎn)，各量的正方向標(biāo)在圖7中。既然轉(zhuǎn)子繞組自己短路，它的線電壓為零，由于對(duì)稱，相電壓也為零。轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)電動(dòng)勢并不為零，于是在轉(zhuǎn)子三相繞組里產(chǎn)生三相對(duì)稱電流，每相電流的有效值用表示。這種情況與變壓器副邊短路情況相類似。上一頁下一頁返回72精選ppt

72圖7轉(zhuǎn)子短路并堵轉(zhuǎn)的三相異步電動(dòng)機(jī)上一頁下一頁返回73精選ppt

73在三相對(duì)稱的轉(zhuǎn)子繞組里流過三相對(duì)稱電流時(shí)，產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子空間旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢的特點(diǎn)：（l）幅值（2）轉(zhuǎn)向假設(shè)氣隙旋轉(zhuǎn)磁密逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，在轉(zhuǎn)子繞組里感應(yīng)電動(dòng)勢及產(chǎn)生電流的相序?yàn)?，則磁動(dòng)勢也是逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)的，即從十轉(zhuǎn)到十，再轉(zhuǎn)到十。上一頁下一頁返回74精選ppt

74（3）轉(zhuǎn)速：相對(duì)于轉(zhuǎn)子繞組的轉(zhuǎn)速為轉(zhuǎn)子電流的頻率。用角頻率表示時(shí)，為（4）瞬間位置同樣把轉(zhuǎn)子電流理解為轉(zhuǎn)子邊相繞組里的電流。當(dāng)達(dá)正最大值時(shí)，即在十j軸上，那時(shí)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢應(yīng)轉(zhuǎn)到相繞組的軸線處，即十軸上。可見，畫時(shí)空向量圖時(shí)，應(yīng)該使磁動(dòng)勢與重合上一頁下一頁返回75精選ppt

75轉(zhuǎn)于繞組短路的三相異步電機(jī)，作用在磁路上的磁動(dòng)勢有兩個(gè)：一為定子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢；一為轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢。由于它們的旋轉(zhuǎn)方向相同，轉(zhuǎn)速又相等，只是一前一后地旋轉(zhuǎn)著，稱它們?yōu)橥叫D(zhuǎn)。把它們按向量的關(guān)系加起來，得到合成的磁動(dòng)勢仍用表示。即上一頁下一頁返回76精選ppt

76圖8轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)時(shí)的相量圖上一頁下一頁返回77精選ppt

77這個(gè)合成的旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢，才是產(chǎn)生氣隙每極主磁通的磁動(dòng)勢。主磁通在定、轉(zhuǎn)子相繞組里感應(yīng)電動(dòng)勢和。2.漏磁通定子電流產(chǎn)生的漏磁通，表現(xiàn)的漏電抗仍為，由于漏磁路是線性的，為常數(shù)。轉(zhuǎn)子繞組中有電流時(shí),也要產(chǎn)生漏磁通，表現(xiàn)的電抗為。上一頁下一頁返回78精選ppt

78圖9漏磁通上一頁下一頁返回79精選ppt

79一般情況下，轉(zhuǎn)子漏電抗也是一個(gè)常數(shù)。只有當(dāng)定、轉(zhuǎn)子電流非常大時(shí)，例如直接起動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)，由于起動(dòng)電流很大（約為額定電流的4～7倍；），這時(shí)定、轉(zhuǎn)子的漏磁路也會(huì)出現(xiàn)飽和現(xiàn)象，使定、轉(zhuǎn)子漏電抗、數(shù)值變小。變壓器中的主磁通是脈振磁通，Φ1是它的最大振幅。在異步電動(dòng)機(jī)中，氣隙里主磁通的卻是旋轉(zhuǎn)磁通。上一頁下一頁返回80精選ppt

80定、轉(zhuǎn)子回路方程當(dāng)轉(zhuǎn)子繞組里有電流時(shí)，在轉(zhuǎn)子繞組每相電阻上的壓降為，在每相漏電抗上的壓降為。根據(jù)給定的正方，得轉(zhuǎn)子繞組一相的回路電壓方程式上一頁下一頁返回81精選ppt

81轉(zhuǎn)子相電流為式中是轉(zhuǎn)子繞組回路的功率因數(shù)角、、等的頻率都是，即與定子同頻率。上一頁下一頁返回82精選ppt

82根據(jù)定、轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢合成關(guān)系，有改寫成這就可以認(rèn)為定子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢里包含著兩個(gè)分量：一個(gè)分量是大小等于，而方向與相反，用表示。它的作用是抵消轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢對(duì)主磁通的影響；另一個(gè)分量就是勵(lì)磁磁動(dòng)勢。它是用來產(chǎn)生氣隙旋轉(zhuǎn)磁密的。上一頁下一頁返回83精選ppt

83定子回路的電壓方程式為轉(zhuǎn)子繞組的折合從定子邊看轉(zhuǎn)子只有轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢與定子旋轉(zhuǎn)磁通勢起作用，只要維持轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢的大小、相位不變，至于轉(zhuǎn)子邊的電動(dòng)勢、電流以及每相串聯(lián)有效匝數(shù)是多少都無關(guān)緊要。上一頁下一頁返回84精選ppt

84設(shè)想把實(shí)際電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子抽出，換上一個(gè)新轉(zhuǎn)子，它的相數(shù)、每相串聯(lián)匝數(shù)以及繞組系數(shù)都分別和定子的一樣（也是三相、、）在新?lián)Q的轉(zhuǎn)子中，每相的感應(yīng)電動(dòng)勢為、電流為，轉(zhuǎn)子漏阻抗為雖然換成了新轉(zhuǎn)子，但轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢并沒有改變，所以對(duì)定子邊的影響不變，這就是進(jìn)行折合的依據(jù)。上一頁下一頁返回85精選ppt

85根據(jù)定、轉(zhuǎn)子磁通勢的關(guān)系可以寫成令上一頁下一頁返回86精選ppt

86可得簡化為可以得到式中稱為電流變比上一頁下一頁返回87精選ppt

87轉(zhuǎn)子回路的電壓方程式變?yōu)榕c的關(guān)系為折合后轉(zhuǎn)子漏阻抗與折合前轉(zhuǎn)子漏阻抗的關(guān)系為上一頁下一頁返回88精選ppt

88阻抗角折合前后的功率、無功功率關(guān)系不變上一頁下一頁返回89精選ppt

89基本方程式、等值電路和相量圖異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行折合后，轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)子短路時(shí)的五個(gè)基本方程式列寫如下：上一頁下一頁返回90精選ppt

90圖10轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)子繞組短路時(shí)的等值電路上一頁下一頁返回91精選ppt

91圖11轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)子繞組短路時(shí)的向量圖上一頁下一頁返回92精選ppt

92異步電動(dòng)機(jī)定、轉(zhuǎn)子的漏阻抗標(biāo)么值都是比較小的，如果在它的定子繞組加上額定電壓，這時(shí)定、轉(zhuǎn)子的電流都很大，大約是額定電流的4～7倍。如果使電動(dòng)機(jī)長期工作在這種狀態(tài)，則有可能將電機(jī)燒壞。有時(shí)為了測量異步電動(dòng)機(jī)的參數(shù)，采用轉(zhuǎn)子繞組短路并堵轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)。為了不使電動(dòng)機(jī)定轉(zhuǎn)子過電流，必須把加在定子繞組上的電壓降低，以限制定、轉(zhuǎn)子繞組中的電流。上一頁下一頁返回93精選ppt

93三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)的電磁關(guān)系轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢定、轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢及磁動(dòng)勢的關(guān)系轉(zhuǎn)子繞組頻率的折合基本方程式、等值電路和時(shí)間空間空間相量圖鼠籠轉(zhuǎn)子上一頁下一頁返回退出94精選ppt

94三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)的電磁關(guān)系轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)子繞組與氣隙旋轉(zhuǎn)磁密之間才有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，才能在轉(zhuǎn)于繞組里感應(yīng)電動(dòng)勢、電流，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩?？梢姡惒诫妱?dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速總是小于同步轉(zhuǎn)速的。當(dāng)異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為某一確定值時(shí)，這時(shí)產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩恰好等于作用在電機(jī)轉(zhuǎn)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩（還包括由電機(jī)本身摩擦及附加損耗引起的轉(zhuǎn)矩），于是異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速便會(huì)穩(wěn)定運(yùn)行在這個(gè)恒定的轉(zhuǎn)速下。上一頁下一頁返回95精選ppt

95把同步轉(zhuǎn)速和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速二者之差與同步轉(zhuǎn)速的比值叫做轉(zhuǎn)差率（也叫轉(zhuǎn)差或者滑差），用s表示。s是一個(gè)沒有量綱的數(shù)，它的大小也能反映電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。正常運(yùn)行的異步電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速接近于同步轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)差率很小，一般。上一頁下一頁返回96精選ppt

96轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢當(dāng)異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子以轉(zhuǎn)速恒速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子回路的電壓方程式為是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為時(shí)，轉(zhuǎn)于繞組的相電動(dòng)勢；是上述情況下轉(zhuǎn)子的相電流；是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為時(shí)，轉(zhuǎn)子繞組一相的漏電抗。上一頁下一頁返回97精選ppt

97轉(zhuǎn)子以轉(zhuǎn)速恒速旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢、電流和漏電抗的頻率（下面簡稱轉(zhuǎn)子頻率）用表示.在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子上的頻率為轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)電動(dòng)勢為上一頁下一頁返回98精選ppt

98是轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)電動(dòng)勢。電動(dòng)勢并不是異步電機(jī)堵轉(zhuǎn)時(shí)真正的電動(dòng)勢,因?yàn)殡姍C(jī)堵轉(zhuǎn)時(shí)，氣隙主磁通Φ1的大小要發(fā)生變化。轉(zhuǎn)子漏抗是對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)子頻率時(shí)的漏電抗。它與轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)子漏電抗(對(duì)應(yīng)于頻率Hz)的關(guān)系為=s正常運(yùn)行的異步電動(dòng)機(jī)，。上一頁下一頁返回99精選ppt

99定、轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢及磁動(dòng)勢關(guān)系1．定于磁動(dòng)勢當(dāng)異步電機(jī)旋轉(zhuǎn)起來后，定于繞組里流過的電流為，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁通勢。2．轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢（1）幅值:當(dāng)異步電動(dòng)機(jī)以轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時(shí)，由轉(zhuǎn)子電流產(chǎn)生的三相合成旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢的幅值為上一頁下一頁返回100精選ppt

100（2）轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)子已經(jīng)旋轉(zhuǎn)起來，有一定的轉(zhuǎn)速，由于是電動(dòng)機(jī)狀態(tài)，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的方向與氣隙旋轉(zhuǎn)磁密同方向，僅僅是轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速小于氣隙旋轉(zhuǎn)磁密的轉(zhuǎn)速。站在轉(zhuǎn)子上看氣隙旋轉(zhuǎn)磁密。它相對(duì)于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為，轉(zhuǎn)向?yàn)槟鏁r(shí)針方向。這樣，由氣隙旋轉(zhuǎn)磁密在轉(zhuǎn)子每相繞組感應(yīng)電動(dòng)勢，產(chǎn)生電流的相序，仍為上一頁下一頁返回101精選ppt

101由轉(zhuǎn)子電流入產(chǎn)生的三相合成旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢的轉(zhuǎn)向，相對(duì)于轉(zhuǎn)子繞組而言，仍為逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。（3）轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子電流的頻率為，顯然由轉(zhuǎn)子電流的產(chǎn)生的三相合成旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢，它相對(duì)于轉(zhuǎn)子繞組的轉(zhuǎn)速用表示為上一頁下一頁返回102精選ppt

102（4）瞬間位置當(dāng)轉(zhuǎn)子繞組哪相電流達(dá)正最大值時(shí)，正好位于該相繞組的軸線上。3．合成磁動(dòng)勢（1）幅值定、轉(zhuǎn)子磁勢的幅值仍為前面分析的結(jié)果。（2）轉(zhuǎn)向定、轉(zhuǎn)子磁勢二者的轉(zhuǎn)向相對(duì)于定子都為逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。上一頁下一頁返回103精選ppt

103（3）轉(zhuǎn)速定子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢相對(duì)于定子繞組的轉(zhuǎn)速為轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢相對(duì)于轉(zhuǎn)子繞組的逆時(shí)針轉(zhuǎn)速為轉(zhuǎn)子本身相對(duì)于定子繞組有一逆時(shí)針轉(zhuǎn)速n于是，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢相對(duì)于定子繞組的轉(zhuǎn)速為上一頁下一頁返回104精選ppt

104把定子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢按向量的辦法加起來，得到一個(gè)合成的總磁動(dòng)勢，仍用來表示。即異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)的勵(lì)磁磁動(dòng)勢,對(duì)應(yīng)的電流是勵(lì)磁電流。對(duì)于一般的異步電動(dòng)機(jī)，的大小約為（20～50）%?？梢?，定子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢，它們相對(duì)定子來說，都是同轉(zhuǎn)向，以相同的轉(zhuǎn)速一前一后旋轉(zhuǎn)著，稱為同步旋轉(zhuǎn)。上一頁下一頁返回105精選ppt

1059.3.4轉(zhuǎn)子繞組頻率的折合定、轉(zhuǎn)子之間的聯(lián)系是通過磁通勢相聯(lián)系，只要保持轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁通勢的大小不變，即每極安匝不變就行，至于電流的頻率是多少無所謂.變換（頻率為）（頻率為）上一頁下一頁返回106精選ppt

106在頻率變換的過程中，除了電流有效值保持不變外，轉(zhuǎn)子電路的功率因數(shù)角也沒有發(fā)生任何變化。即證明了兩個(gè)電流和的有效值以及初相角完全相等。上一頁下一頁返回107精選ppt

107分析一下這兩個(gè)有效值相等的電流和它們的頻率如何圖13轉(zhuǎn)子繞組頻率的折合上一頁下一頁返回108精選ppt

108兩個(gè)電流的頻率雖然不同，由于有效值和相位相等，在產(chǎn)生轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁通勢的幅值和相位上又都是一樣的。轉(zhuǎn)子電路雖然經(jīng)過這種變換，但是從定子邊看轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁通勢并沒有發(fā)現(xiàn)任何不同。這就是轉(zhuǎn)子電路的頻率折合，即把轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)實(shí)際頻率為的電路，變成了轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)，頻率為的電路。上一頁下一頁返回109精選ppt

109以上這種把圖13折合成電路，即所謂頻率折合。把轉(zhuǎn)子繞組的相數(shù)、匝數(shù)以及繞組系數(shù)都折合到定子邊，轉(zhuǎn)子回路的電壓方程式則變?yōu)楫?dāng)異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電路進(jìn)行了頻率折合后，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁通勢的幅值可寫成上一頁下一頁返回110精選ppt

110再考慮轉(zhuǎn)子繞組的相數(shù)、匝數(shù)折合，為定、轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢的關(guān)系，又可寫成即為電流關(guān)系了。上一頁下一頁返回111精選ppt

111基本方程式、等值電路和時(shí)空向量圖與異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組短路并把轉(zhuǎn)子堵住不轉(zhuǎn)時(shí)相比較，在基本方程式中，只有轉(zhuǎn)子繞組回路的電壓方程式有所差別,在轉(zhuǎn)子回路里增加了一項(xiàng)電阻，其值為：于是得到異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)的基本方程式：上一頁下一頁返回112精選ppt

112上一頁下一頁返回113精選ppt

113異步電動(dòng)機(jī)的簡化等效電路上一頁下一頁返回114精選ppt

114由等值電路看出，當(dāng)異步電動(dòng)機(jī)空載時(shí)，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速接近同步速，轉(zhuǎn)差率s很小，/s趨于∝，電流可認(rèn)為等于零,這時(shí)定子電流就是勵(lì)磁電流,電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)很低。異步電動(dòng)機(jī)時(shí)空向量圖如圖15所示。圖15三相異步電動(dòng)機(jī)時(shí)空向量圖上一頁下一頁返回115精選ppt

115鼠籠轉(zhuǎn)子鼠籠轉(zhuǎn)子每相鄰兩根導(dǎo)條電動(dòng)勢（電流）相位相差的電角度與它們空間相差的電角度是相同的，導(dǎo)條是均勻分布的。若一對(duì)磁極范圍內(nèi)有根鼠籠條，轉(zhuǎn)子就感應(yīng)產(chǎn)生相對(duì)稱的感應(yīng)電動(dòng)勢和電流。若一對(duì)磁極范圍內(nèi)鼠籠條不為整數(shù)，則取等于轉(zhuǎn)子槽數(shù)。上一頁下一頁返回116精選ppt

116采用三相對(duì)稱繞組通入三相對(duì)稱電流產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁通勢同樣的分析方法，可以得到對(duì)稱的鼠籠繞組流過對(duì)稱的電流條件下產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁通勢的結(jié)論。鼠籠式轉(zhuǎn)子相數(shù)為Zr，每根繞組匝數(shù)為1／2，繞組系數(shù)為1。鼠籠轉(zhuǎn)子繞組沒有固定的極數(shù)，定子繞組的極數(shù)就是鼠籠轉(zhuǎn)子繞組的極數(shù)。上一頁下一頁返回退出117精選ppt

117三相異步電動(dòng)機(jī)的功率與轉(zhuǎn)矩主要內(nèi)容：三相異步電動(dòng)機(jī)的功率與轉(zhuǎn)矩三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性三相異步電動(dòng)機(jī)的工作特性及其測試方法三相異步電動(dòng)機(jī)參數(shù)的測定上一頁下一頁返回退出118精選ppt

118三相異步電動(dòng)機(jī)的功率與轉(zhuǎn)矩功率關(guān)系轉(zhuǎn)矩關(guān)系電磁轉(zhuǎn)矩的物理表達(dá)式上一頁下一頁返回退出119精選ppt

119功率關(guān)系P1：從電源輸入的功率定子銅損耗：鐵損耗：定子鐵心與旋轉(zhuǎn)磁場相對(duì)轉(zhuǎn)速為n1較大，故鐵耗主要為定子鐵耗：三相異步電動(dòng)機(jī)的功率與轉(zhuǎn)矩上一頁下一頁返回120精選ppt

120電磁功率：傳輸給轉(zhuǎn)子回路的功率；轉(zhuǎn)子回路全部電阻上的損耗。轉(zhuǎn)子繞組中的銅損耗上一頁下一頁返回121精選ppt

121電機(jī)轉(zhuǎn)軸上總的機(jī)械功率Pm：電磁功率減去轉(zhuǎn)子繞組中的銅損耗機(jī)械損耗pm：電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)，會(huì)產(chǎn)生軸承以及風(fēng)阻等摩擦阻轉(zhuǎn)矩，這也要損耗一部分功率。附加損耗pad:由于定、轉(zhuǎn)子開了槽和定、轉(zhuǎn)子磁通勢中含有諧波磁通勢，而產(chǎn)生。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)估算，約為輸出額定功率的0.5%；而在小型異步電動(dòng)機(jī)中，滿載時(shí)，可達(dá)輸出額定功率的（1～3）%或更大些。上一頁下一頁返回122精選ppt

122轉(zhuǎn)軸上真正輸出的功率P2。(10.1)圖10-1異步電動(dòng)機(jī)的功率流程上一頁下一頁返回123精選ppt

123異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)電磁功率、轉(zhuǎn)子回路銅損耗和機(jī)械功率三者之間的定量關(guān)系若電磁功率一定，轉(zhuǎn)差率S越小，轉(zhuǎn)子回路銅損耗越小，機(jī)械功率越大。電機(jī)運(yùn)行時(shí)，若s大，效率一定不高。上一頁下一頁返回124精選ppt

124轉(zhuǎn)矩關(guān)系電磁轉(zhuǎn)矩：機(jī)械功率除以軸的角速度Ω電磁轉(zhuǎn)矩與電磁功率的關(guān)系式中Ω1為同步角速度（用機(jī)械角表示）上一頁下一頁返回125精選ppt

125式（10-1）兩邊除以角速度，得出式中為空載轉(zhuǎn)矩，為輸出轉(zhuǎn)矩。上一頁下一頁返回126精選ppt

126電磁轉(zhuǎn)矩物理表達(dá)關(guān)系電磁功率除以同步機(jī)械角速度得電磁轉(zhuǎn)矩上一頁下一頁返回127精選ppt

127式中是一常數(shù)，叫轉(zhuǎn)矩系數(shù)。當(dāng)磁通單位為Wb，電流單位為A，上式轉(zhuǎn)矩的單位為從上看出，異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩T與氣隙每極磁通、轉(zhuǎn)子電流以及轉(zhuǎn)子功率因數(shù)成正比?；蛘哒f與氣隙每極磁通和轉(zhuǎn)子電流的有功分量乘積成正比。上一頁下一頁返回128精選ppt

128三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性機(jī)械特性的參數(shù)表達(dá)式固有機(jī)械特性人為機(jī)械特性機(jī)械特性的實(shí)用公式上一頁下一頁返回退出129精選ppt

129三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性機(jī)械特性的參數(shù)表達(dá)式三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性是指在定子電壓、頻率和參數(shù)固定的條件下，電磁轉(zhuǎn)矩T與轉(zhuǎn)速n（或轉(zhuǎn)差率）S之間的函數(shù)關(guān)系。電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)子電流的關(guān)系上一頁下一頁返回130精選ppt

130T型等值電中勵(lì)磁阻抗這一段電路前移來計(jì)算得到電磁轉(zhuǎn)矩公式:上一頁下一頁返回131精選ppt

131T－s曲線：固定U1、f1、及阻抗等參數(shù)，畫成曲線。三相異步電動(dòng)機(jī)在電壓、頻率均為額定值，定、轉(zhuǎn)子回路不串入任何電路元件時(shí)的機(jī)械特性稱為固有機(jī)械特性。上一頁下一頁返回132精選ppt

132固有機(jī)械特性曲線：上一頁下一頁返回133精選ppt

1331）電動(dòng)狀態(tài)：在0≤S≤1，即＜n≤0的范圍內(nèi)，特性在第Ⅰ象限，電磁轉(zhuǎn)矩T和轉(zhuǎn)速n都為正，從正方向規(guī)定判斷，T與n同方向。2）發(fā)電狀態(tài)：在s＜0范圍內(nèi)，n＞n1，特性在第Ⅱ象限，電磁轉(zhuǎn)矩為負(fù)值，是制動(dòng)性轉(zhuǎn)矩，電磁功率也是負(fù)值。機(jī)械特性在S＜0和s＞0兩個(gè)范圍內(nèi)近似對(duì)稱。3）制動(dòng)狀態(tài)：在s＞1范圍內(nèi)，n＜O，特性在第Ⅳ象限，T＞0。上一頁下一頁返回134精選ppt

1342．最大電磁轉(zhuǎn)矩A點(diǎn)，T=0,為理想空載運(yùn)行點(diǎn)。C點(diǎn)是電磁轉(zhuǎn)矩最大點(diǎn)。D點(diǎn)n=0，轉(zhuǎn)矩為TS，是起動(dòng)點(diǎn)。求最大電磁轉(zhuǎn)矩：正、負(fù)最大電磁轉(zhuǎn)矩可以從參數(shù)表達(dá)式求得令dT/ds=0，得到最大電磁轉(zhuǎn)矩。最大轉(zhuǎn)矩對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)差率稱為臨界轉(zhuǎn)差率上一頁下一頁返回135精選ppt

135上式十號(hào)適用于電動(dòng)機(jī)狀態(tài)；—號(hào)適用于發(fā)電機(jī)狀態(tài)。一般情況下，值不超過的5%，可以忽略。這樣一來，有異步發(fā)電機(jī)狀態(tài)和電動(dòng)機(jī)狀態(tài)的最大電磁轉(zhuǎn)矩絕對(duì)值可近似認(rèn)為相等，臨界轉(zhuǎn)差率也近似認(rèn)為相等，機(jī)械特性具有對(duì)稱性。上一頁下一頁返回136精選ppt

136最大電磁轉(zhuǎn)矩與電壓平方成正比，與漏電抗成反比；臨界轉(zhuǎn)差率與電阻成正比，與漏電抗成反比，與電壓大小無關(guān)。最大電磁轉(zhuǎn)矩與額定電磁轉(zhuǎn)矩的比值即最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)，又稱過載能力，用λ表示為一般三相異步電動(dòng)機(jī)λ=1.6～2.2,起重、冶金用的異步電動(dòng)機(jī)λ=2.2～2.8。上一頁下一頁返回137精選ppt

1373.起動(dòng)轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)n=0，s=1的電磁轉(zhuǎn)矩。將s＝1代入式（14）中，得到起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為可知，TS與電壓平方成正比，而且轉(zhuǎn)子電阻越大，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩越大，漏電抗越大，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩越小起動(dòng)轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩的比值稱為起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)，用表示上一頁下一頁返回138精選ppt

1384.穩(wěn)定運(yùn)行問題當(dāng)0＜s＜，機(jī)械特性下斜，拖動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載和泵類負(fù)載運(yùn)行時(shí)均能穩(wěn)定運(yùn)行。當(dāng)＜s＜1，機(jī)械特性上翹，拖動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載不能穩(wěn)定運(yùn)行。拖動(dòng)泵類負(fù)載時(shí)，滿足處的條件，即可以穩(wěn)定運(yùn)行。但是由于這時(shí)候轉(zhuǎn)速低，轉(zhuǎn)差率大，轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢比正常運(yùn)行時(shí)大很多，造成轉(zhuǎn)子電流、定子電流均很大，不能長期運(yùn)行三相異步電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行在0＜s＜范圍內(nèi)，長期穩(wěn)定運(yùn)行在0＜s＜范圍內(nèi)。上一頁下一頁返回139精選ppt

139人為機(jī)械特性1、降低定子端電壓的人為機(jī)械特性轉(zhuǎn)矩式里除了自變量T與因變量s（n）外，保持其它量都不變，只改變定子電壓U1的大小，研究這種情況下的機(jī)械特性。U1不宜從UN再升高電壓。下面只討論降低定子端電壓時(shí)的人為機(jī)械特性。不同電壓的人為機(jī)械特性，都得通過n1點(diǎn)；電磁轉(zhuǎn)矩T與U12成正比，為此最大轉(zhuǎn)矩Tm以及起動(dòng)轉(zhuǎn)矩TS都要隨U1的降低而按U1的平方減小。而最大轉(zhuǎn)矩對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)差率Sm不變。上一頁下一頁返回140精選ppt

140上一頁下一頁返回141精選ppt

1412.轉(zhuǎn)子回路串入三相對(duì)稱電阻的人為機(jī)械特性繞線式三相異步電動(dòng)機(jī)通過滑環(huán)，可以把三相對(duì)稱電阻串入轉(zhuǎn)子回路而后三相再短路。最大電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)子每相電阻值無關(guān)，即轉(zhuǎn)子串入電阻后，Tm不變，臨界轉(zhuǎn)差率為∝（r2+R）轉(zhuǎn)子回路稍串入一些電阻，可以增大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩串的電阻合適時(shí)，可使如下圖所示。即起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為最大電磁轉(zhuǎn)矩上一頁下一頁返回142精選ppt

142串入轉(zhuǎn)子回路的電阻再增加，則sm＞1，Tm＞Ts了。因此轉(zhuǎn)子回路串電阻增大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩并非是電阻越大越好，而是有一個(gè)限度。上一頁下一頁返回143精選ppt

143機(jī)械特性的實(shí)用公式1．實(shí)用公式用式（5）去除式（4）得上一頁下一頁返回144精選ppt

144因有上一頁下一頁返回145精選ppt

145式中其中大約在0.1～0.2范圍內(nèi)，上式中，顯然在任何s值時(shí)，都有≥2，而q<<2可忽略，這樣上式可簡化為三相異步電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性的實(shí)用公式=（8）上一頁下一頁返回146精選ppt

1462．實(shí)用公式的使用先知道最大轉(zhuǎn)矩及臨界轉(zhuǎn)差率才能計(jì)算；忽略空載轉(zhuǎn)矩，近似認(rèn)為；過載能力λ可從產(chǎn)品目錄中查到，故；臨界轉(zhuǎn)差率的計(jì)算公式：若用額定工作點(diǎn)的和代人式（8）得到解上式得上一頁下一頁返回147精選ppt

147若使用實(shí)用公式時(shí)，只知道在人為機(jī)械特性上某點(diǎn)運(yùn)行，這時(shí)可用如下公式：當(dāng)三相異步電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載范圍內(nèi)運(yùn)行時(shí)，它的轉(zhuǎn)差率小于額定轉(zhuǎn)差率（＝0.01～0.05）。這就是說忽略s/式（8）變成。（用于轉(zhuǎn)差率在SN≥s＞0的范圍內(nèi)）上一頁下一頁返回148精選ppt

148三相異步電動(dòng)機(jī)的工作特性及其測試方法工作特性的分析用試驗(yàn)法測三相異步電動(dòng)機(jī)的工作特性上一頁下一頁返回退出149精選ppt

149三相異步電動(dòng)機(jī)的工作特性及其測試方法1工作特性的分析異步電動(dòng)機(jī)的工作特性是指，在電動(dòng)機(jī)的定子繞組加額定電壓，電壓的頻率又為額定值，這時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n、定子電流、功率因數(shù)、電磁轉(zhuǎn)矩T、效率η等與輸出功率P2的關(guān)系。即、時(shí)上一頁下一頁返回150精選ppt

150異步電動(dòng)機(jī)的工作特性上一頁下一頁返回151精選ppt

151轉(zhuǎn)速特性三相異步電動(dòng)機(jī)空載時(shí)，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速n接近于同步速。隨著負(fù)載的增加，轉(zhuǎn)速n要略微降低，這時(shí)轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢增大，轉(zhuǎn)子電流增大，以產(chǎn)生大的電磁轉(zhuǎn)矩來平衡負(fù)載轉(zhuǎn)矩；隨著P2的增加，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n下降，轉(zhuǎn)差率s增大。2．定子電流特性當(dāng)電動(dòng)機(jī)空載時(shí)，轉(zhuǎn)子電流差不多為零；定子電流等于勵(lì)磁電流。隨著負(fù)載的增加，轉(zhuǎn)速下降，轉(zhuǎn)子電流增大，定子電流也增大。上一頁下一頁返回152精選ppt

1523．定于邊功率因數(shù)特性三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)必須從電網(wǎng)中吸取無功功率，它的功率因數(shù)永遠(yuǎn)小于1當(dāng)負(fù)載增大時(shí)，定子電流中的有功電流增加，使功率因數(shù)提高了接近額定負(fù)載時(shí)最高。如果負(fù)載進(jìn)一步增大，由于轉(zhuǎn)差率S的增大，使角增大，結(jié)果又開始減小。上一頁下一頁返回153精選ppt

1534．電磁轉(zhuǎn)矩特性穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩方程為輸出功率，所以當(dāng)電動(dòng)機(jī)空載時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩。隨著負(fù)載增加，增大，由于機(jī)械角速度Ω變化不大，電磁轉(zhuǎn)矩T隨的變化近似地為一條直線。上一頁下一頁返回154精選ppt

1545．效率特性根據(jù)電機(jī)空載時(shí)，P2=0，，隨著輸出功率P2的增加，效率也在增加。在正常運(yùn)行范圍內(nèi)因主磁通變化很小，所以鐵損耗變化不大，機(jī)械損耗變化也很小，合起來叫不變損耗。上一頁下一頁返回155精選ppt

155定、轉(zhuǎn)子銅損耗與電流平方成正比，變化很大，叫可變損耗。當(dāng)不變損耗等于可變損耗時(shí)，電動(dòng)機(jī)的效率達(dá)最大。對(duì)中、小型異步電動(dòng)機(jī)，大約P2=0.75PN時(shí)，效率最高。如果負(fù)載繼續(xù)增大，效率反而要降低。一般來說，電動(dòng)機(jī)的容量越大，效率越高。上一頁下一頁返回156精選ppt

156用試驗(yàn)法測三相異步電動(dòng)機(jī)的工作特性直接負(fù)載法求異步電動(dòng)機(jī)的工作特性：是在電源電壓為額定電壓、額定頻率的條件下，給電動(dòng)機(jī)的軸上帶上不同的機(jī)械負(fù)載，測量不同負(fù)載下的輸入功率、定子電流、轉(zhuǎn)速n，即可算出各種工作特性，并畫成曲線。上一頁下一頁返回157精選ppt

157注意：此方法應(yīng)先測出電動(dòng)機(jī)的定子電阻、鐵損耗和機(jī)械損耗。這些參數(shù)都能從電動(dòng)機(jī)的空載試驗(yàn)中得到。間接地計(jì)算出電動(dòng)機(jī)的工作特性：用試驗(yàn)法能測出異步電動(dòng)機(jī)的參數(shù)以及測出機(jī)械損耗和附加損耗(附加損耗也可以估算)，利用異步電動(dòng)機(jī)的等值電路，能夠間接地計(jì)算。上一頁下一頁返回158精選ppt

158三相異步電動(dòng)機(jī)參數(shù)的測定短路（堵轉(zhuǎn)）實(shí)驗(yàn)空載實(shí)驗(yàn)返回上一頁下一頁退出159精選ppt

159三相異步電動(dòng)機(jī)參數(shù)的測定短路（堵轉(zhuǎn)）試驗(yàn)短路試驗(yàn)（堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)）：把繞線式異步電機(jī)的轉(zhuǎn)于繞組短路，并把轉(zhuǎn)子卡住，不使其旋轉(zhuǎn)，鼠籠式電機(jī)轉(zhuǎn)子本身已短路。為了在做短路試驗(yàn)時(shí)不出現(xiàn)過電流，可把加在異步電動(dòng)機(jī)定子上的電壓降低，一般從開始，然后逐漸降低電壓。上一頁下一頁返回160精選ppt

160記錄定子繞組加的端電壓、定子電流和定子輸入功率。根據(jù)試驗(yàn)的數(shù)據(jù)，畫出異步電動(dòng)機(jī)的短路特性。上一頁下一頁返回161精選ppt

161可認(rèn)為,，即等值電路的勵(lì)磁支路開路。由于試驗(yàn)時(shí)，轉(zhuǎn)速n＝0，機(jī)械損耗、定子全部的輸入功率都損耗在定、轉(zhuǎn)子的電阻上。由于所以算出短路參數(shù)上一頁下一頁返回162精選ppt

162從減去走子電阻，即得。在大、中型異步電動(dòng)機(jī)中，可認(rèn)為上一頁下一頁返回163精選ppt

163空載試驗(yàn)?zāi)康模簽榱藴y勵(lì)磁阻抗、,機(jī)械損耗和鐵損耗。電動(dòng)機(jī)處于空載運(yùn)行，把定子繞組接到頻率為額定的三相對(duì)稱電源上，當(dāng)電源電壓為額定值時(shí)，讓電動(dòng)機(jī)運(yùn)行一段時(shí)間，使其機(jī)械損耗達(dá)到穩(wěn)定值。用調(diào)壓器改變加在電動(dòng)機(jī)定于繞組上的電壓，使其從（1.1～1.3）開始，逐漸降低電壓，直到電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速發(fā)生明顯的變化為止。上一頁下一頁返回164精選ppt

164記錄電動(dòng)機(jī)的端電壓、空載電流、空載功率P。和轉(zhuǎn)速n，并畫成曲線。上一頁下一頁返回165精選ppt

165異步電動(dòng)機(jī)處于空載狀態(tài)，轉(zhuǎn)子電流很小，轉(zhuǎn)子里的銅損耗可忽略不計(jì)定子輸入的功率P。消耗在定子銅損耗、鐵損耗，機(jī)械損耗和空載附加損耗中扣除定子銅損耗，用表示上一頁下一頁返回166精選ppt

166上述損耗和隨著定子端電壓的改變而發(fā)生變化，認(rèn)為與磁密的平方成正比，近似地看成為與電動(dòng)機(jī)的端電壓成正比；與電壓無關(guān)，只要電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不變化或變化不大時(shí)，就認(rèn)為是個(gè)常數(shù)。把對(duì)的關(guān)系畫成曲線，曲線延長與縱坐標(biāo)軸交于點(diǎn)，過做一水平虛線，把曲線的縱坐標(biāo)分成兩部分。上一頁下一頁返回167精選ppt

167由于機(jī)械損耗與轉(zhuǎn)速有關(guān)，電動(dòng)機(jī)空載時(shí)，轉(zhuǎn)速接近于同步轉(zhuǎn)速，對(duì)應(yīng)的機(jī)械損耗是個(gè)不變的數(shù)值。即可由虛線與橫坐標(biāo)軸之間的部分來表示這個(gè)損耗，其余部分當(dāng)然就是鐵損耗和空載附加損耗了。上一頁下一頁返回168精選ppt

168根據(jù)空載試驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)，可以計(jì)算又因可從短路試驗(yàn)中測出，于是勵(lì)磁電抗上一頁下一頁返回退出169精選ppt

169第章三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)與調(diào)速主要內(nèi)容：三相異步電動(dòng)機(jī)的直接起動(dòng)三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)繞線式三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)的各種運(yùn)行狀態(tài)異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速上一頁下一頁返回退出170精選ppt

170三相異步電動(dòng)機(jī)的直接起動(dòng)從三相異步電動(dòng)機(jī)固有機(jī)械特性的分析中知道，如果在額定電壓下直接起動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)，由于最初起動(dòng)瞬間主磁通約減少到額定值的一半，功率因數(shù)cosΦ2很低，造成了起動(dòng)電流相當(dāng)大而起動(dòng)轉(zhuǎn)矩并不大的結(jié)果。以普通鼠籠式電動(dòng)機(jī)為例，起動(dòng)電流起動(dòng)轉(zhuǎn)矩上一頁下一頁返回171精選ppt

171圖11-1直接起動(dòng)的電流特性（1）和機(jī)械特性（2）上一頁下一頁返回172精選ppt

172起動(dòng)電流較大影響：對(duì)電動(dòng)機(jī)，頻繁出現(xiàn)短時(shí)大電流會(huì)使電動(dòng)機(jī)內(nèi)部發(fā)熱較多而過熱，但是只要限制每小時(shí)最高起動(dòng)次數(shù),電動(dòng)機(jī)是承受得住的。對(duì)供電變壓器的影響：若變壓器額定容量相對(duì)不夠大時(shí)，電動(dòng)機(jī)短時(shí)較大的起動(dòng)電流，會(huì)使變壓器輸出電壓短時(shí)下降幅度較大，超過了正常規(guī)定值。造成：電動(dòng)機(jī)可起動(dòng)不了，影響由同一臺(tái)配電變壓器供電的其他負(fù)載。上一頁下一頁返回173精選ppt

173起動(dòng)轉(zhuǎn)矩不大的影響：只有在l.1-1.2的條件下，電動(dòng)機(jī)才能正常起動(dòng)。重載起動(dòng)且要求起動(dòng)過程快時(shí)，某些異步電動(dòng)機(jī)例如繞線式三相異步電動(dòng)機(jī)，往往小于1，直接起動(dòng)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩就不夠大了。三相異步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)不可行情況是的：①變壓器與電動(dòng)機(jī)容量之比不足夠大；②起動(dòng)轉(zhuǎn)矩不能滿足要求。上一頁下一頁返回174精選ppt

174在供電變壓器容量較大，電動(dòng)機(jī)容量較小的前提下，三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)可以直接起動(dòng)。一般地說，容量在7.5kw以下的小容量鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)都可直接起動(dòng)。直接起動(dòng)，不需要專門的起動(dòng)設(shè)備，這是三相異步電動(dòng)機(jī)的最大優(yōu)點(diǎn)之一。上一頁下一頁返回175精選ppt

175起動(dòng)時(shí)一般要求減小起動(dòng)電流，加大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩起動(dòng)電流或起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的大小為降低起動(dòng)電流的方法：①降低電源電壓；②加大定子邊電抗或電阻；③加大轉(zhuǎn)子邊電阻或電抗。加大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的方法：適當(dāng)加大轉(zhuǎn)子電阻，但不能過份，否則起動(dòng)轉(zhuǎn)矩反而可能減小。上一頁下一頁返回176精選ppt

176三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)定子串接電抗器起動(dòng)Y一?起動(dòng)自耦變壓器（起動(dòng)補(bǔ)償器）降壓起動(dòng)上一頁下一頁返回退出177精選ppt

177三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)定子串接電抗器起動(dòng)起動(dòng)時(shí)電抗器接入定子電路，起動(dòng)后切除電抗器，進(jìn)入正常運(yùn)行?？梢岳斫鉃榻档投ㄗ訉?shí)際所加電壓，其目的是減小起動(dòng)電流。三相異步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子功率因數(shù)很低，這是由于電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)，短路阻抗Zk＝RK＋jxk中，Zk≈xk所致，一般地說xk>0.9Zk。因此，串電抗起動(dòng)時(shí)，可以近似把Zk看成是電抗性質(zhì)。上一頁下一頁返回178精選ppt

178（a）直接起動(dòng)；（b）定子串電抗起動(dòng)上一頁下一頁返回179精選ppt

179設(shè)串電抗時(shí)電動(dòng)機(jī)定子電壓與直接起動(dòng)時(shí)電壓比值為u定子串電抗器起動(dòng)，降低了起動(dòng)電流，但起動(dòng)轉(zhuǎn)矩降低得更多，只能用于空載和輕載。上一頁下一頁返回180精選ppt

180工程實(shí)際中，往往先給定線路允許電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流的大小，再計(jì)算電抗X的大小。計(jì)算公式推導(dǎo)如下：其中短路阻抗為上一頁下一頁返回181精選ppt

181三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)Y一?起動(dòng)電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)時(shí)，定子繞組?接。上一頁下一頁返回182精選ppt

182直接起動(dòng)時(shí)，定子繞組?接，每一相繞組起動(dòng)電壓大小為，每相起動(dòng)電流為，線上的起動(dòng)電流為上一頁下一頁返回183精選ppt

183起動(dòng)時(shí)定子繞組Y接每相起動(dòng)電壓為每相起動(dòng)電流則線起動(dòng)電流為上一頁下一頁返回184精選ppt

184直接起動(dòng)時(shí)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為Ts，Y-起動(dòng)時(shí)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為則Y-起動(dòng)時(shí)，盡管相電壓和相電流與直接起動(dòng)時(shí)相比降低到原來的1／，但是對(duì)供電變壓器造成沖擊的起動(dòng)電流則降低到直接起動(dòng)時(shí)的1／3。起動(dòng)轉(zhuǎn)矩與起動(dòng)電流降低的倍數(shù)一樣，都是直接起動(dòng)的1/3。Y-起動(dòng)可以用于輕負(fù)載。起動(dòng)方法簡單，價(jià)格便宜。上一頁下一頁返回185精選ppt

185三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)自耦變壓器（起動(dòng)補(bǔ)償器）降壓起動(dòng)起動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)的定子繞組通過自耦變壓器接到三相電源上，屬降壓起動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)速升高到一定程度后，自耦變壓器被切除，電動(dòng)機(jī)定子直接接在電源上，電動(dòng)機(jī)進(jìn)入正常運(yùn)行。上一頁下一頁返回186精選ppt

186上一頁下一頁返回187精選ppt

187電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電壓下降為，與直接起動(dòng)時(shí)電壓的關(guān)系為降壓起動(dòng)電流為，與直接起動(dòng)的起動(dòng)電流之間關(guān)系是自耦變壓器原邊的起動(dòng)電流為，與之間關(guān)系為上一頁下一頁返回188精選ppt

188因此降壓起動(dòng)與直接起動(dòng)相比，供電變壓器的起動(dòng)電流的關(guān)系為自耦變壓器起動(dòng)時(shí)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為，與直接起動(dòng)時(shí)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系為上一頁下一頁返回189精選ppt

189結(jié)論：自耦變壓器降壓起動(dòng)時(shí)，與直接起動(dòng)相比較，電壓降低到倍，起動(dòng)電流與起動(dòng)轉(zhuǎn)矩降低到倍。實(shí)際上起動(dòng)用的自耦變壓器，備有幾個(gè)抽頭供選用。例如QJ2型有三種抽頭，分別為55%（即=55%）、64%、73%（出廠時(shí)接在73%抽頭上）；QJ3型也有三種抽頭，分別為40％、60%、80%（出廠時(shí)接在60％抽頭上）等。上一頁下一頁返回190精選ppt

190幾種鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)方法，主要目的都是減小起動(dòng)電流，但同時(shí)又都程度不同地降低了起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，因此只適合空載或輕載起動(dòng)。對(duì)于重載起動(dòng)，尤其要求起動(dòng)過程很快的情況下，則需要起動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大的異步電動(dòng)機(jī)。加大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的方法是增大轉(zhuǎn)子電阻。對(duì)于繞線式異步電動(dòng)機(jī)，則可在轉(zhuǎn)子回路內(nèi)串電阻。對(duì)于鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)，只有設(shè)法加大鼠籠本身的電阻值，這類電動(dòng)機(jī)有高轉(zhuǎn)差率鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)、雙鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)和深槽式鼠籠異步電動(dòng)機(jī)。上一頁下一頁返回191精選ppt

191繞線式三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器起動(dòng)轉(zhuǎn)子串電阻分級(jí)起動(dòng)上一頁下一頁返回退出192精選ppt

192繞線式三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器起動(dòng)頻敏變阻器是一個(gè)三相鐵心線圈，它的鐵心是由實(shí)心鐵板或鋼板疊成，板的厚度為30～50mm。起動(dòng)過程結(jié)束后，接觸器觸點(diǎn)K再閉合，切除頻敏變阻器，電動(dòng)機(jī)進(jìn)入正常運(yùn)行。上一頁下一頁返回193精選ppt

193頻敏變阻器每一相的等值電路：在忽略繞組漏阻抗時(shí)，其勵(lì)磁阻抗為勵(lì)磁電阻與勵(lì)磁電抗串聯(lián)組成。用表示兩主要特點(diǎn)：1、頻率為50Hz的電流通過時(shí)，阻抗比一般變壓器勵(lì)磁阻抗小得多，在轉(zhuǎn)子回路中，既限制了起動(dòng)電流，又不致使起動(dòng)電流過小而減小起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。上一頁下一頁返回194精選ppt

1942、50Hz的電流通過時(shí),>>，其原因是：頻敏變阻器中磁密取得高，鐵心處于飽和狀態(tài)，勵(lì)磁電流越大，因此勵(lì)磁電抗較小。鐵心是厚鐵板或厚鋼板的、磁滯渦流損耗都很大，因此較大。轉(zhuǎn)子回路主要是串入了電阻。上一頁下一頁返回195精選ppt

195起動(dòng)過程中，隨著轉(zhuǎn)速升高，轉(zhuǎn)子回路電流頻率小逐漸降低。頻敏變阻器中鐵損耗的大小與頻率的平方成正比，頻率低，損耗小，電阻減?。浑娍挂矞p小。起動(dòng)過程中，頻敏變阻器是隨著電流頻率s的降低，也自動(dòng)減小，起動(dòng)過程中始終保持較大電磁轉(zhuǎn)矩。起動(dòng)結(jié)束后，s很低。頻敏變阻器自動(dòng)不起作用。這時(shí)，可以閉合接觸器觸點(diǎn)K予以切除。上一頁下一頁返回196精選ppt

196轉(zhuǎn)子串電阻分級(jí)起動(dòng)為了使整個(gè)起動(dòng)過程中盡量保持較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，采用逐級(jí)切除起動(dòng)電阻的轉(zhuǎn)子串電阻分級(jí)起動(dòng)。如下圖所示，起動(dòng)過程中，轉(zhuǎn)子回路外串電阻分三級(jí)切除，故稱為三級(jí)起動(dòng)。T1為最大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，T2為最小起動(dòng)轉(zhuǎn)矩或切換轉(zhuǎn)矩。上一頁下一頁返回197精選ppt

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198三相異步電動(dòng)機(jī)的各種運(yùn)行狀態(tài)電動(dòng)運(yùn)行能耗制動(dòng)反接制動(dòng)倒拉反轉(zhuǎn)制動(dòng)運(yùn)行回饋制動(dòng)運(yùn)行上一頁下一頁返回退出199精選ppt

199三相異步電動(dòng)機(jī)的各種運(yùn)行狀態(tài)電動(dòng)運(yùn)行各種人為機(jī)械特性遍布于T－n坐標(biāo)平面的四個(gè)象限。改變異步電動(dòng)機(jī)電源電壓的大小，相序及頻率，或者改變繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路所串電阻等參數(shù)，三相異步電動(dòng)機(jī)就會(huì)運(yùn)行在四個(gè)象限的各種不同狀態(tài)。若電磁轉(zhuǎn)矩T與轉(zhuǎn)速n的方向一致時(shí)，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行于電動(dòng)狀態(tài)，若T與n的方向相反時(shí)，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行于制動(dòng)狀態(tài)。上一頁下一頁返回200精選ppt

200制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)中，又分成了回饋制動(dòng)、反接制動(dòng)、倒拉反轉(zhuǎn)及能耗制動(dòng)等當(dāng)電動(dòng)機(jī)工作點(diǎn)在第I象限時(shí)，例如A、B點(diǎn)，電動(dòng)機(jī)為正向電動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)、當(dāng)工作點(diǎn)在第III象限時(shí)，例如C點(diǎn)，電動(dòng)機(jī)為反向電動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)。如下圖所示。上一頁下一頁返回201精選ppt

201三相異步電動(dòng)機(jī)電動(dòng)運(yùn)行能耗制動(dòng)接線圖上一頁下一頁返回202精選ppt

202能耗制動(dòng)1.能耗制動(dòng)基本原理電動(dòng)機(jī)處于電動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)，如果突然切斷電動(dòng)機(jī)的三相交流電源，同時(shí)把直流電通入它的定于繞組，如上圖所示，電動(dòng)機(jī)內(nèi)形成了一個(gè)不旋轉(zhuǎn)的空間固定磁動(dòng)勢?？臻g固定不轉(zhuǎn)的磁動(dòng)勢相對(duì)于旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子來說變成了一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢。轉(zhuǎn)子與空間磁動(dòng)勢有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子繞組則感應(yīng)電動(dòng)勢，產(chǎn)生電流；進(jìn)而轉(zhuǎn)子受到電磁轉(zhuǎn)矩T。上一頁下一頁返回203精選ppt

203T的方向與磁動(dòng)勢相對(duì)于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向是一樣的，即轉(zhuǎn)子受到與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相反的電磁轉(zhuǎn)矩T，為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)矩T的產(chǎn)生，是由于轉(zhuǎn)子與定于磁動(dòng)勢之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)?？捎萌嘟涣麟娏鳟a(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢等效替代直流磁動(dòng)勢，在等效替代后，就可以使用電動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)時(shí)的分析方法與所得結(jié)論。等效替代的條件是：（1）保持磁動(dòng)勢幅值不變，即;（2）保持磁動(dòng)勢與轉(zhuǎn)子之間相對(duì)轉(zhuǎn)速（即轉(zhuǎn)差）不變，為。上一頁下一頁返回204精選ppt

2042.定子等效電流定子通人直流時(shí)的磁動(dòng)勢上一頁下一頁返回205精選ppt

205直流合成磁動(dòng)勢的大小為三相交流磁動(dòng)勢大小為上一頁下一頁返回206精選ppt

206磁動(dòng)勢等效有：所以電流等效的結(jié)果上一頁下一頁返回207精選ppt

2073.轉(zhuǎn)差率與等值電路能耗制動(dòng)轉(zhuǎn)差率表示為同步轉(zhuǎn)速為即等效的交流磁勢的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)電動(dòng)勢的大小與頻率則為：等值電路及各電量的關(guān)系如下圖，其中各電量是等效電流產(chǎn)生磁動(dòng)勢作用的結(jié)果，并非指電機(jī)運(yùn)行時(shí)的量。上一頁下一頁返回208精選ppt

208上一頁下一頁返回209精選ppt

2094.能耗制動(dòng)的機(jī)械特性電流之間大小的關(guān)系為忽略鐵損有還有上一頁下一頁返回210精選ppt

210整理后得到電磁轉(zhuǎn)矩為電磁功率除以同步角速度，即即為能耗制動(dòng)的機(jī)械特性表達(dá)式。上一頁下一頁返回211精選ppt

211電動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，是用電源電壓來表示，而能耗制動(dòng)的這個(gè)式子，是用等效的定子電流來表示。最大轉(zhuǎn)矩及相應(yīng)的轉(zhuǎn)差率為：上一頁下一頁返回212精選ppt

212能耗制動(dòng)時(shí)的機(jī)械特性與定子接三相交流電源運(yùn)行時(shí)的機(jī)械特性很相似。改變直流勵(lì)磁電流的大小，或者改變繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路每相所串的電阻值R，就都可以調(diào)節(jié)能耗制動(dòng)時(shí)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的數(shù)值。能耗制動(dòng)機(jī)械特性的實(shí)用公式為上一頁下一頁返回213精選ppt

213反接制動(dòng)反接制動(dòng)接線及機(jī)械特性如下圖。改變?nèi)嚯娫吹南嘈驎r(shí)，電動(dòng)機(jī)便進(jìn)入了反接制動(dòng)過程上一頁下一頁返回214精選ppt

214反接制動(dòng)過程中S>1。電磁轉(zhuǎn)矩T反向，為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。（電動(dòng)機(jī)電源相序?yàn)樨?fù)序）定子到轉(zhuǎn)子的電磁功率為機(jī)械功率則為即負(fù)載向電動(dòng)機(jī)內(nèi)輸入機(jī)械功率。轉(zhuǎn)子回路銅損耗轉(zhuǎn)子回路中消耗了從電源輸入而來的電磁功率及由負(fù)載送入的機(jī)械功率。故在轉(zhuǎn)子回路中必須串入較大的外串電阻。上一頁下一頁返回215精選ppt

215如果電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩較小的反抗性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載運(yùn)行，或者拖動(dòng)位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載運(yùn)行，進(jìn)行反接制動(dòng)停車，那么必須在降速到n＝0時(shí)切斷電動(dòng)機(jī)電源并停車，否則電動(dòng)機(jī)將會(huì)反向。上一頁下一頁返回216精選ppt

216倒拉反轉(zhuǎn)制動(dòng)運(yùn)行在轉(zhuǎn)子回路內(nèi)串入一定值的電阻；倒拉反轉(zhuǎn)制動(dòng)運(yùn)行是轉(zhuǎn)差率s＞1的一種穩(wěn)態(tài)運(yùn)行。其功率關(guān)系與反接制動(dòng)過程一樣。電磁功率＞0，機(jī)械功率＜0，轉(zhuǎn)子回路總銅耗上一頁下一頁返回217精選ppt

217倒拉反轉(zhuǎn)制動(dòng)運(yùn)行時(shí)負(fù)載向電動(dòng)機(jī)送入的機(jī)械功率是靠著負(fù)載貯存的位能的減少。是位能性負(fù)載倒過來拉著電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。上一頁下一頁返回218精選ppt

218回饋制動(dòng)運(yùn)行1.正向回饋制動(dòng)過程原來運(yùn)行于定子繞組YY接方式，突然把定子繞組接線改為接方式，如圖11-19a）所示。電動(dòng)機(jī)運(yùn)行點(diǎn)將從A→B→C→D，最后穩(wěn)定運(yùn)行在D點(diǎn)，轉(zhuǎn)速接近于。在這個(gè)降速過程中，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行在第II象限BC這一段機(jī)械特性上時(shí)，轉(zhuǎn)速n＞0，電磁轉(zhuǎn)矩T＜0，是個(gè)制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)，稱之為正向回饋制動(dòng)過程。上一頁下一頁返回219精選ppt

219圖11-19正向回饋制動(dòng)（a）機(jī)械特性（b）相量圖上一頁下一頁返回220精選ppt

220回饋制動(dòng)過程中，始終有n＞，轉(zhuǎn)差率s<0。電動(dòng)機(jī)總的機(jī)械功率為從定子到轉(zhuǎn)子的電磁功率為系統(tǒng)減少了動(dòng)能而向電動(dòng)機(jī)送入機(jī)械功率并轉(zhuǎn)換為電功率。轉(zhuǎn)子邊功率因數(shù)角的情況上一頁下一頁返回221精選ppt

221正向回饋制動(dòng)時(shí)的相量圖如圖圖11-19b）所示。由圖得出結(jié)論因此電動(dòng)機(jī)的輸入功率則為回饋制動(dòng)過程中，轉(zhuǎn)子邊送過來的電磁功率，除了定子繞組上鋼損耗消耗外，其余的回饋給電源了。上一頁下一頁返回222精選ppt

2222.反向回饋制動(dòng)運(yùn)行電動(dòng)機(jī)高速度下放重物|n|>n1時(shí)，工作在反向回饋制動(dòng)運(yùn)行，功率關(guān)系與正向回饋制動(dòng)過程是一樣的。此時(shí)電機(jī)是一臺(tái)發(fā)電機(jī)，它把從負(fù)載位能減少而輸入的機(jī)械功率轉(zhuǎn)變?yōu)殡姽β驶厮徒o電網(wǎng)。從節(jié)能的觀點(diǎn)看問題，反向回饋制動(dòng)下放重物比能耗制動(dòng)下放重物要好。上一頁下一頁返回223精選ppt

223異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路串電阻調(diào)速變頻調(diào)速繞線式異步電動(dòng)機(jī)雙饋調(diào)速及串級(jí)調(diào)速原理上一頁下一頁返回退出224精選ppt

22411.5異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速交流調(diào)速在工業(yè)應(yīng)用中，大體上有三大領(lǐng)域：①凡是能用直流調(diào)速的場合，都能改用交流調(diào)速；②直流調(diào)速不能適應(yīng)，如大容量、高轉(zhuǎn)速、高電壓以及環(huán)境十分惡劣的場所，都能使用交流調(diào)速；③原來不調(diào)速的風(fēng)機(jī)、泵類拖動(dòng)，采用交流調(diào)速后，可以大幅度節(jié)能。異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為上一頁下一頁返回225精選ppt

225可知調(diào)速方法大致分成以下幾種類型（1）改變轉(zhuǎn)差率s調(diào)速，包括降低電源電壓、繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路串電阻等方法；（2）改變旋轉(zhuǎn)磁通勢同步轉(zhuǎn)速調(diào)速，包括改變定于繞組極對(duì)數(shù)、改變供電電源頻率等方法；（3）雙饋調(diào)速，包括串級(jí)調(diào)速，屬改變理想空載轉(zhuǎn)速的一種調(diào)速方法；（4）利用轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速。上一頁下一頁返回226精選ppt

22611.5.1繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路串電阻調(diào)速電磁轉(zhuǎn)矩T為當(dāng)電源電壓一定時(shí)，主磁通Φm基本上是定值，轉(zhuǎn)子電流I2可以維持在它的額定值工作上一頁下一頁返回227精選ppt

227上一頁下一頁返回228精選ppt

228當(dāng)保持電機(jī)轉(zhuǎn)子電流為額定值，必有當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)子回路串了電阻后，轉(zhuǎn)子回路的功率因數(shù)為有=COSΦ2N=常數(shù)上一頁下一頁返回229精選ppt

229可見，轉(zhuǎn)子回路串電阻是屬恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方法。當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL一定時(shí)，有由此可計(jì)算外串電阻。這種調(diào)速方法的調(diào)速范圍不大，一般為（2～3）:1。負(fù)載小時(shí)，調(diào)速范圍就更小了。由于轉(zhuǎn)子回路電流很大，使電阻的體積笨重，抽頭不易，所以調(diào)速的平滑性不好，屬有級(jí)調(diào)速。上一頁下一頁返回230精選ppt

23011.5.2變頻調(diào)速三相異步電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速為改變?nèi)喈惒诫妱?dòng)機(jī)電源頻率，可以改變旋轉(zhuǎn)磁通勢的同步轉(zhuǎn)速，達(dá)到調(diào)速的目的.1.從基頻向下變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)每相電壓如果降低電源頻率時(shí)還保持電源電壓為額定值，則隨著下降，氣隙每極磁通Φm增加、電動(dòng)機(jī)磁路本來就在剛進(jìn)入飽和狀態(tài),Φm增加，使磁路過飽和，勵(lì)磁電流會(huì)急劇增加，這是不能允許的。因此，降低電源頻率時(shí)，必須同時(shí)降低電源電壓。上一頁下一頁返回231精選ppt

231⑴保持=常數(shù)降低頻率f1調(diào)速，保持=常數(shù)，則Φm=常數(shù)，是恒磁通控制方式。在這種變頻調(diào)速過程中，電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩上一頁下一頁返回232精選ppt

232最大轉(zhuǎn)矩式中為轉(zhuǎn)子靜止時(shí)轉(zhuǎn)子一相繞組漏電感系數(shù)折合值，=。相應(yīng)的轉(zhuǎn)差率上一頁下一頁返回233精選ppt

233最大轉(zhuǎn)矩處的轉(zhuǎn)速降落為保持=常數(shù)，最大轉(zhuǎn)矩常數(shù)，最大轉(zhuǎn)矩對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速降落相等，也就是不同頻率的各條機(jī)械特性是平行的，硬度相同。上一頁下一頁返回234精選ppt

234頻率可以連續(xù)調(diào)節(jié)，因此變頻調(diào)速為無級(jí)調(diào)速，平滑性好。正常負(fù)載運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)差率s較小，因此轉(zhuǎn)差功率較小，效率較高。經(jīng)分析，恒磁通變頻調(diào)速是屬于為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式。即:當(dāng)，時(shí)，。上一頁下一頁返回235精選ppt

235⑵保持=常數(shù)當(dāng)降低電源頻率f1，保持=常數(shù)，則每極磁通φm≈常數(shù)電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩為上一頁下一頁返回236精選ppt

236最大轉(zhuǎn)矩Tm為上一頁下一頁返回237精選ppt

237看出，保持=常數(shù)，當(dāng)f1減小時(shí)，最大轉(zhuǎn)矩Tm不等于常數(shù)。（）與f1成正比變化，與f1無關(guān)。因此，在f1接近額定頻率時(shí)，隨著f1的減小，Tm減少得不多。當(dāng)f1較低時(shí)，（）比較小，相對(duì)變大了，隨著f1的降低，Tm就減小了。其機(jī)械特性曲線如下圖所示。上一頁下一頁返回238精選ppt

238保持=常數(shù)降低頻率調(diào)速近似為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式。上一頁下一頁返回239精選ppt

2392.從基頻向上變頻調(diào)速升高電源電壓是不允許的，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Φm越低，是一種降低磁通升速的方法。保持不變升高頻率時(shí)，電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩上一頁下一頁返回240精選ppt

240∝∝上一頁下一頁返回241精選ppt

241頻率越高時(shí)，越小，也減小。最大轉(zhuǎn)矩對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速降落為升高電源頻率的機(jī)械特性，其運(yùn)行段近似平行。升高頻率保持I2不變時(shí)，近似為恒功率調(diào)速方式。見下圖上一頁下一頁返回242精選ppt

242上一頁下一頁返回243精選ppt

243三相異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速特點(diǎn)：①從基頻向下調(diào)速，為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式；從基頻向上調(diào)速，近似為恒功率調(diào)速方式；②調(diào)速范圍大；③轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性好；④運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)差率小，效率高；⑤頻率可以連續(xù)調(diào)節(jié)，變頻調(diào)速為無級(jí)調(diào)速。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，近年來，多采用由晶閘管元件或自關(guān)斷的功率晶體管器件組成的變頻器。變頻調(diào)速已經(jīng)在很多領(lǐng)域內(nèi)獲得廣泛應(yīng)用。上一頁下一頁返回244精選ppt

24411.5.3繞線式異步電動(dòng)機(jī)雙饋調(diào)速及串級(jí)調(diào)速原理1.雙饋調(diào)速的基本原理所謂雙饋，是指繞線式異步電動(dòng)機(jī)的定、轉(zhuǎn)子三相繞組分別接到兩個(gè)獨(dú)立的三相對(duì)稱電源，其中定于繞組的電源為固定頻率的工業(yè)電源，而轉(zhuǎn)子電源電壓的幅值、頻率和相位則需按運(yùn)行要求分別進(jìn)行調(diào)節(jié)。繞線式異步電動(dòng)機(jī)雙饋調(diào)速系統(tǒng)不僅能調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，還能改變電動(dòng)機(jī)定子邊的功率因數(shù)。上一頁下一頁返回245精選ppt

245當(dāng)普通異步電動(dòng)機(jī)定子邊加額定電壓且?guī)蠙C(jī)械負(fù)載時(shí)，轉(zhuǎn)子有功電流的有效值為忽略轉(zhuǎn)子漏電抗的影響，當(dāng)定子電源電壓及負(fù)載轉(zhuǎn)矩保持不變的條件下，應(yīng)為常數(shù)，即=常數(shù)上一頁下一頁返回246精選ppt

246分析繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路接外電源的情況轉(zhuǎn)子的各物理量都應(yīng)理解為已經(jīng)進(jìn)行過折合，不再用帶撇的符號(hào)表示，正方向規(guī)定如下圖。上一頁下一頁返回247精選ppt

247分幾種情況討論：⑴轉(zhuǎn)子外接電壓與轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢反相一開始，由于轉(zhuǎn)子回路合成電動(dòng)勢的減小，使輸入電流減小,于是電磁轉(zhuǎn)矩隨之減小，因負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變，轉(zhuǎn)子便減速。隨著轉(zhuǎn)速的降低，轉(zhuǎn)子回路感應(yīng)電動(dòng)勢增大，當(dāng)轉(zhuǎn)差率增大到時(shí)，轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)勢為s’E2。s’E2+U2等于原先的sE2,就能保持電子電流不變。電磁轉(zhuǎn)矩與負(fù)載轉(zhuǎn)短達(dá)到了新的平衡，電機(jī)在新的轉(zhuǎn)差率下運(yùn)行，即＞s，轉(zhuǎn)速降低了。如圖11-26a）。上一頁下一頁返回248精選ppt

248圖11-26繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子接轉(zhuǎn)差頻率電壓調(diào)速上一頁下一頁返回249精選ppt

249這種情況下轉(zhuǎn)子電流為所以電機(jī)實(shí)際運(yùn)行的轉(zhuǎn)差率為上一頁下一頁返回250精選ppt

250⑵轉(zhuǎn)子外接電壓與轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢同相剛開始時(shí)，由于轉(zhuǎn)子回路合成電動(dòng)勢增大，使增大，電磁轉(zhuǎn)矩增大，在負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變的條件下，轉(zhuǎn)子加速。隨著轉(zhuǎn)速的增加（轉(zhuǎn)差率減小為），轉(zhuǎn)子回路感應(yīng)電動(dòng)勢減小，直到s’E2+U2等于原先的sE2，才能保持不變，電磁轉(zhuǎn)矩與負(fù)載轉(zhuǎn)矩達(dá)到新的平衡，電機(jī)在新的轉(zhuǎn)差率下運(yùn)行。這時(shí)電機(jī)的轉(zhuǎn)速升高了。上一頁下一頁返回251精選ppt

251當(dāng)時(shí)，僅U2由的作用就能產(chǎn)生，電機(jī)的轉(zhuǎn)速達(dá)同步速，為零.當(dāng)時(shí)，在負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變的條件下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速可以超過同步速，轉(zhuǎn)差率＜0。這種情況下，轉(zhuǎn)子電流為電機(jī)實(shí)際運(yùn)行的轉(zhuǎn)差率為上一頁下一頁返回252精選ppt

252⑶轉(zhuǎn)子外接電壓與轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢相位差90°這種情況轉(zhuǎn)子回路的合成電動(dòng)勢與它產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子電流同相（僅考慮的作用），其中有功電流為I2a，無功電流為I2r。如圖11-28a）所示，定子邊的功率因數(shù)得到了改善。圖b）所示的情況是電機(jī)運(yùn)行于次同步速，既能調(diào)速，又能提高定子功率因數(shù)。上一頁下一頁返回253精選ppt

253圖11-28對(duì)的影響上一頁下一頁返回254精選ppt

2542.串級(jí)調(diào)速的基本原理前述的雙饋調(diào)速要求加在電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組的電壓頻率與轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)電動(dòng)勢同頻率。如果把異步電機(jī)轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)勢變?yōu)橹绷麟妱?dòng)勢，同時(shí)把轉(zhuǎn)子外加電壓也變?yōu)橹绷髁?，這就是串級(jí)調(diào)速的基本思路。如圖11-29所示，整流橋把異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)差電動(dòng)勢、電流變成直流，逆變器的作用是給電機(jī)轉(zhuǎn)子回路提供直流電動(dòng)勢，同時(shí)給轉(zhuǎn)子電流提供通路，并把轉(zhuǎn)差功率（扣除轉(zhuǎn)子繞組銅損耗）大部分反送回交流電源。上一頁下一頁返回255精選ppt

255圖11-29晶閘管異步電動(dòng)機(jī)串級(jí)調(diào)速上一頁下一頁返回256精選ppt

256異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子相電動(dòng)勢為經(jīng)三相整流器后變?yōu)橹绷麟妱?dòng)勢逆變器直流側(cè)直流電動(dòng)勢為式中是整流系數(shù)，K2是逆變器的系數(shù)；是變壓器副邊相電壓；是逆變角。于是直流回路電流上一頁下一頁返回257精選ppt

257因R較小，可忽略不計(jì)。上式變?yōu)楫?dāng)整流器、逆變器都為三相橋式電時(shí)，，得轉(zhuǎn)差率可知，改變逆變角的大小，就能改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率S。這種調(diào)速方法適合于高電壓、大容量繞線式異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載等要求調(diào)速不高的場合。上一頁下一頁返回258精選ppt

258異步電動(dòng)機(jī)的變極調(diào)速、電磁轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速、降低電源電壓調(diào)速等調(diào)速方法可參閱其它有關(guān)文獻(xiàn)。作業(yè)：習(xí)題11-13，11-14，11-15，11-16上一頁下一頁返回退出259精選ppt

259二極機(jī)械旋轉(zhuǎn)磁勢260精選ppt

260四極機(jī)械旋轉(zhuǎn)磁勢261精選ppt

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