交流电动机工作原理培训.pptx

下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页5.35.3 一一一一.三相异步电动机的构造三相异步电动机的构造三相异步电动机的构造三相异步电动机的构造第第5.3节节 交流电动机交流电动机二二二二.三相异步电动机的转动原理三相异步电动机的转动原理三相异步电动机的转动原理三相异步电动机的转动原理三三三三.（一）（一）（一）（一）三相异步电动机的电路分析三相异步电动机的电路分析三相异步电动机的电路分析三相异步电动机的电路分析三三三三.（二）（二）（二）（二）三相异步电动机转矩与机械特性三相异步电动机转矩与机械特性三相异步电动机转矩与机械特性三相异步电动机转矩与机械特性四四四四.三相异步电动机的起动三相异步电动机的起动三相异步电动机的起动三相异步电动机的起动五五五五.三相异步电动机的调速三相异步电动机的调速三相异步电动机的调速三相异步电动机的调速七七七七.三相异步电动机的制动三相异步电动机的制动三相异步电动机的制动三相异步电动机的制动六六六六.三相异步电动机铭牌数据三相异步电动机铭牌数据三相异步电动机铭牌数据三相异步电动机铭牌数据 八八八八.三相异步电动机的选择三相异步电动机的选择三相异步电动机的选择三相异步电动机的选择下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页1.1.了解三相交流异步电动机的基本构造和转动了解三相交流异步电动机的基本构造和转动了解三相交流异步电动机的基本构造和转动了解三相交流异步电动机的基本构造和转动 原理。原理。原理。原理。本章要求：本章要求：2.2.理解三相交流异步电动机的机械特性，掌握理解三相交流异步电动机的机械特性，掌握理解三相交流异步电动机的机械特性，掌握理解三相交流异步电动机的机械特性，掌握 起动和反转的基本方法及调速和制动的方法。起动和反转的基本方法及调速和制动的方法。起动和反转的基本方法及调速和制动的方法。起动和反转的基本方法及调速和制动的方法。3.3.理解三相交流异步电动机铭牌数据的意义。理解三相交流异步电动机铭牌数据的意义。理解三相交流异步电动机铭牌数据的意义。理解三相交流异步电动机铭牌数据的意义。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电动机的分类（电动机的分类（电动机的分类（电动机的分类（视频视频视频视频）：）：）：）：鼠笼式异步交流电动机授课内容：鼠笼式异步交流电动机授课内容：基本结构、工作原理、基本结构、工作原理、基本结构、工作原理、基本结构、工作原理、机械特性、控制方法机械特性、控制方法机械特性、控制方法机械特性、控制方法 电动机电动机电动机电动机交流电动机交流电动机交流电动机交流电动机直流电动机直流电动机直流电动机直流电动机三相电动机三相电动机三相电动机三相电动机单相电动机单相电动机单相电动机单相电动机同步电动机同步电动机同步电动机同步电动机异步电动机异步电动机异步电动机异步电动机他励、并励电动机他励、并励电动机他励、并励电动机他励、并励电动机串励、复励电动机串励、复励电动机串励、复励电动机串励、复励电动机第第5.3节节 交流电动机交流电动机下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页1.定子定子5.3 一一.三相异步电动机的构造三相异步电动机的构造铁心：由内周有槽铁心：由内周有槽铁心：由内周有槽铁心：由内周有槽的硅钢片叠成。的硅钢片叠成。的硅钢片叠成。的硅钢片叠成。A-XA-XB-Y B-Y C-ZC-Z三相绕组三相绕组三相绕组三相绕组机座：铸钢或铸铁机座：铸钢或铸铁下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页三相异步电动机的构造（视频）三相异步电动机的构造（视频）三相异步电动机的构造（视频）三相异步电动机的构造（视频）下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 转子转子:在旋转磁场作用下，产生感应电动势或电流。在旋转磁场作用下，产生感应电动势或电流。2.转子转子鼠笼转子鼠笼转子铁心：铁心：铁心：铁心：由外周有槽的硅钢片叠成。由外周有槽的硅钢片叠成。由外周有槽的硅钢片叠成。由外周有槽的硅钢片叠成。(1)鼠笼式转子鼠笼式转子 铁芯槽内放铜条，端铁芯槽内放铜条，端 部用短路环形成一体。部用短路环形成一体。或铸铝形成转子绕组。或铸铝形成转子绕组。(2)绕线式转子绕线式转子 同定子绕组一样，也分为三相，并且接成星形。同定子绕组一样，也分为三相，并且接成星形。同定子绕组一样，也分为三相，并且接成星形。同定子绕组一样，也分为三相，并且接成星形。鼠笼式鼠笼式鼠笼式鼠笼式绕线式绕线式绕线式绕线式下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页三相异步电动机的构造（三相异步电动机的构造（视频视频）下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页5.3二二.三相异步电动机的转动原理三相异步电动机的转动原理旋转磁场使得鼠笼转动。旋转磁场使得鼠笼转动。在电动机中如何产生旋转磁场呢？在电动机中如何产生旋转磁场呢？正转正转反转反转下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页1.1.旋转磁场的产生旋转磁场的产生旋转磁场的产生旋转磁场的产生 在电动机的在电动机的在电动机的在电动机的定子定子定子定子三相绕三相绕三相绕三相绕组中通入组中通入组中通入组中通入三相三相三相三相对称交流电对称交流电对称交流电对称交流电流流流流(星形联接星形联接星形联接星形联接)AXBYCZo5.3 5.3 二（一）二（一）二（一）二（一）旋转磁场旋转磁场旋转磁场旋转磁场下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页o规定规定 i:“+”首首端流端流入入，尾端流出。，尾端流出。i:“”尾尾端流端流入入，首端流出。，首端流出。AYCBZX()电流出电流出()电流入电流入设三相绕组：设三相绕组：首端首端 A、B、C末端末端 X、Y、Z下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 tAXYCBZAXYCBZAXYCBZ 三相电流合成磁三相电流合成磁三相电流合成磁三相电流合成磁场场场场 的分布情况的分布情况的分布情况的分布情况合成磁场方向向下合成磁场方向向下合成磁场方向向下合成磁场方向向下合成磁场旋转合成磁场旋转合成磁场旋转合成磁场旋转6060 合成磁场旋转合成磁场旋转合成磁场旋转合成磁场旋转9090600o合成磁场是旋转磁场。合成磁场是旋转磁场。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页分析可知：三相电流产生的合成磁场是一分析可知：三相电流产生的合成磁场是一旋转的磁场旋转的磁场 即：即：一个电流周期，旋转磁场在空间转过一个电流周期，旋转磁场在空间转过一个电流周期，旋转磁场在空间转过一个电流周期，旋转磁场在空间转过360360如何改变旋转磁场的旋转方向呢？如何改变旋转磁场的旋转方向呢？如何改变旋转磁场的旋转方向呢？如何改变旋转磁场的旋转方向呢？下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页AAXZBCYAAXZBCY取决于三相电流的相序取决于三相电流的相序取决于三相电流的相序取决于三相电流的相序结论：结论：结论：结论：任意调换两根任意调换两根任意调换两根任意调换两根电源进线电源进线电源进线电源进线，则旋转，则旋转，则旋转，则旋转磁场反转。磁场反转。磁场反转。磁场反转。任意调换两根电源进线任意调换两根电源进线(电路如图电路如图BC相调换相调换)0 toAXCZBY2.旋转磁场的旋转方向旋转磁场的旋转方向旋转磁场的旋转方向旋转磁场的旋转方向600下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页3 3.旋转磁场的极对数旋转磁场的极对数旋转磁场的极对数旋转磁场的极对数 P P 当三相定子绕组按当三相定子绕组按当三相定子绕组按当三相定子绕组按图示排列时，产生图示排列时，产生图示排列时，产生图示排列时，产生一对一对一对一对磁极磁极磁极磁极的旋转磁场，的旋转磁场，的旋转磁场，的旋转磁场，即：即：o tAXBYCZAXYCBZ下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 若定子若定子若定子若定子每相每相每相每相绕组由绕组由绕组由绕组由两个线圈两个线圈两个线圈两个线圈串联串联串联串联 ，绕组的，绕组的，绕组的，绕组的始端始端始端始端之间互差之间互差之间互差之间互差6060。CYABCXYZAXBZAXBYC下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页极对数极对数旋转磁场的磁极对数旋转磁场的磁极对数与三相绕组的与三相绕组的排列有关排列有关CYABCXYZAXBZ0将形成将形成将形成将形成两对磁极两对磁极两对磁极两对磁极的旋转磁场的旋转磁场的旋转磁场的旋转磁场下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页4 4.旋转磁场的转速旋转磁场的转速旋转磁场的转速旋转磁场的转速工频：工频：旋转磁场的转速取决于磁场的极对数旋转磁场的转速取决于磁场的极对数旋转磁场的转速取决于磁场的极对数旋转磁场的转速取决于磁场的极对数p=1时时AXYCBZAXYCBZAXYCBZ0 to下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页p=2时时0下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页旋转磁场转速旋转磁场转速旋转磁场转速旋转磁场转速n n0 0与极对数与极对数与极对数与极对数 p p 的关系的关系的关系的关系极对数极对数每个电流周期每个电流周期磁场转过的空间角度磁场转过的空间角度同步转速同步转速旋转磁场转速旋转磁场转速n0与频率与频率f1和极对数和极对数 p 有关有关。可见可见:下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页5.3 二（二）二（二）电动机的转动原理电动机的转动原理1.1.转动原理转动原理转动原理转动原理AXYCBZ定子三相绕组通入三相交流电流定子三相绕组通入三相交流电流定子三相绕组通入三相交流电流定子三相绕组通入三相交流电流方向方向方向方向:顺时针顺时针顺时针顺时针 切割转子导体切割转子导体切割转子导体切割转子导体右手定则右手定则右手定则右手定则感应电动势感应电动势感应电动势感应电动势 E E2020旋转磁场旋转磁场旋转磁场旋转磁场感应电流感应电流感应电流感应电流 I I2 2旋转磁场旋转磁场旋转磁场旋转磁场左手定则左手定则左手定则左手定则电磁力电磁力电磁力电磁力F FF电磁转矩电磁转矩电磁转矩电磁转矩T TnF下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 5.3 二（三）二（三）转差率转差率 旋转磁场的转速与和电动机转子转速之差，再与旋转磁场的转速与和电动机转子转速之差，再与旋转磁场的转速与和电动机转子转速之差，再与旋转磁场的转速与和电动机转子转速之差，再与旋转磁场的转速之比称为旋转磁场的转速之比称为旋转磁场的转速之比称为旋转磁场的转速之比称为转差率转差率转差率转差率s s。由前面分析可知，电动机转子转动方向与磁场由前面分析可知，电动机转子转动方向与磁场由前面分析可知，电动机转子转动方向与磁场由前面分析可知，电动机转子转动方向与磁场旋转的方向一致，但转子转速旋转的方向一致，但转子转速旋转的方向一致，但转子转速旋转的方向一致，但转子转速 n n 不可能不可能不可能不可能达到与旋转达到与旋转达到与旋转达到与旋转磁场的转速相等，即磁场的转速相等，即磁场的转速相等，即磁场的转速相等，即异步电动机异步电动机异步电动机异步电动机如果如果:无转子电动势和转子电流无转子电动势和转子电流无转子电动势和转子电流无转子电动势和转子电流 转子与旋转磁场间没有转子与旋转磁场间没有转子与旋转磁场间没有转子与旋转磁场间没有相对运动相对运动相对运动相对运动，磁通磁通磁通磁通不切不切不切不切 割转子导电条割转子导电条割转子导电条割转子导电条无转矩无转矩无转矩无转矩因此，转子转速与旋转磁场转速间必须要有因此，转子转速与旋转磁场转速间必须要有因此，转子转速与旋转磁场转速间必须要有因此，转子转速与旋转磁场转速间必须要有差别差别差别差别。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页异步电动机运行中异步电动机运行中异步电动机运行中异步电动机运行中:转子转速亦可由转差率求得转子转速亦可由转差率求得转差率转差率转差率转差率s 例例1 1：一台三相异步电动机，其额定转速一台三相异步电动机，其额定转速 n=975 r/min，电源频率，电源频率 f1 1=50 Hz。试求电动机的。试求电动机的极对数极对数 p p和额定负载下的和额定负载下的转差率转差率s s。解：解：根据异步电动机转子转速与旋转磁场同步转根据异步电动机转子转速与旋转磁场同步转速的关系可知：速的关系可知：n0=1000 r/min,即即即即p p=3=3额定转差率为额定转差率为额定转差率为额定转差率为下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页5.3三三（一）（一）（一）（一）三相异步电动机的电路分析三相异步电动机的电路分析 三相异步电动机的电磁关系与变压器类似。三相异步电动机的电磁关系与变压器类似。三相异步电动机的电磁关系与变压器类似。三相异步电动机的电磁关系与变压器类似。1)变压器原、副绕组是与变压器原、副绕组是与同一主磁通同一主磁通 相交链，异步相交链，异步电动机中定子和转子绕组与电动机中定子和转子绕组与同一旋转同一旋转磁通磁通 相交链。相交链。因此异步电动机中定子和转子绕组相当于因此异步电动机中定子和转子绕组相当于变压器的变压器的 原、副绕组。原、副绕组。2）变压器：）变压器：变化变化 e U1 E1=4.44 f N1 异步机：异步机：旋转旋转 e U1 E1=4.44 f N1 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页3）变压器：）变压器：I2 增大增大 I1增大，增大，以保持以保持 基本不变，基本不变，以达到传递能量的目的。以达到传递能量的目的。异步机：当负载增加时，转子电流异步机：当负载增加时，转子电流I2 增大增大 I1增大，增大，以保持以保持 基本不变，以达到传递能量的目的。基本不变，以达到传递能量的目的。异步电动机每相电路异步电动机每相电路异步电动机每相电路异步电动机每相电路i1u1e1e 1e2e 2i2+f1f2下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页5.3三三（一）（一）（一）（一）三相异步电动机的电路分析三相异步电动机的电路分析 三相异步电动机与变压器的三相异步电动机与变压器的三相异步电动机与变压器的三相异步电动机与变压器的不同不同不同不同之处之处之处之处:1 1）变压器是静止的。而）变压器是静止的。而）变压器是静止的。而）变压器是静止的。而异步机是旋转的。异步机是旋转的。2 2）变压器的磁路是无气隙的。而）变压器的磁路是无气隙的。而）变压器的磁路是无气隙的。而）变压器的磁路是无气隙的。而异步机中的定子和异步机中的定子和转子之间是有不大的气隙。转子之间是有不大的气隙。3 3）变压器中原、副绕组的感应电动势是）变压器中原、副绕组的感应电动势是）变压器中原、副绕组的感应电动势是）变压器中原、副绕组的感应电动势是同频率同频率同频率同频率的。的。的。的。而而而而异步机中转子感应电动势的频率是异步机中转子感应电动势的频率是随随转子转速转子转速改改变变的。的。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页5.35.3三三三三（一）（一）（一）（一）定子电路分析定子电路分析定子电路分析定子电路分析1 1.旋转磁场的磁通旋转磁场的磁通旋转磁场的磁通旋转磁场的磁通 异步电动机：异步电动机：旋转磁场切割导体旋转磁场切割导体 e，U1 E1=4.44 f 1N1 每极磁通每极磁通旋转磁场与定子导体间的相对速度为旋转磁场与定子导体间的相对速度为 n0，所以，所以2 2.定子感应电势的频率定子感应电势的频率定子感应电势的频率定子感应电势的频率 f f1感应电势的频率与磁场和导体间的感应电势的频率与磁场和导体间的相对速度相对速度有关有关f 1=电源频率电源频率 f异步电动机每相电路异步电动机每相电路异步电动机每相电路异步电动机每相电路i1u1e1e 1e2e 2i2+f1f2下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页5.35.3三三三三（一（一（一（一）转子电路分析转子电路分析1.1.转子感应电势频率转子感应电势频率转子感应电势频率转子感应电势频率 f f 2 2定子导体与旋转磁场间的相对速度固定，定子导体与旋转磁场间的相对速度固定，而而转子转子导体与旋转磁场间的导体与旋转磁场间的相对速度相对速度随转子的转速不同而随转子的转速不同而变化变化 定子感应电势频率定子感应电势频率 f 1 转子感应电势频率转子感应电势频率 f 2 转子感应电势频率转子感应电势频率转子感应电势频率转子感应电势频率 f f 2 2旋转磁场切割定子导体和转子导体的速度是不同的旋转磁场切割定子导体和转子导体的速度是不同的下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页转子转动时转子转动时转子转动时转子转动时的转子感抗的转子感抗的转子感抗的转子感抗转子静止时转子静止时转子静止时转子静止时的转子感抗的转子感抗的转子感抗的转子感抗2.2.转子感应电动势转子感应电动势转子感应电动势转子感应电动势E E 2 2E2=4.44 f 2N2 =4.44s f 1N2 当转速当转速当转速当转速 n n=0(=0(s s=1)=1)时，时，时，时，f f 2 2最高，且最高，且最高，且最高，且 E E2 2 最大，有最大，有最大，有最大，有E20=4.44 f 1N2 转子静止时转子静止时转子静止时转子静止时的感应电势的感应电势的感应电势的感应电势即即E2=s E20 转子转动时转子转动时转子转动时转子转动时的感应电势的感应电势的感应电势的感应电势3.3.转子感抗转子感抗转子感抗转子感抗X X 2 2当转速当转速当转速当转速 n n=0(=0(s s=1)=1)时，时，时，时，f f 2 2最高，且最高，且最高，且最高，且 X X2 2 最大，有最大，有最大，有最大，有X20=2 f1L 2即即X2=sX20 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页4.4.转子电流转子电流转子电流转子电流 I I2 25.5.转子电路的功率因数转子电路的功率因数转子电路的功率因数转子电路的功率因数 coscos 2 2转子绕组的感应电流转子绕组的感应电流转子绕组的感应电流转子绕组的感应电流下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页转子电路的功率因数转子电路的功率因数转子电路的功率因数转子电路的功率因数I I2 2、coscos2 2随随随随S S变化曲线变化曲线变化曲线变化曲线 结论：结论：转子转动时，转转子转动时，转 子电路中的各量均与转子电路中的各量均与转 差率差率 s有关，即与转速有关，即与转速 n有关。有关。I2cos 2s1I2,O转子绕组的感应电流转子绕组的感应电流转子绕组的感应电流转子绕组的感应电流下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页7.4 三相异步电动机转矩与机械特性三相异步电动机转矩与机械特性7.4.1 转矩公式转矩公式 转子中各载流导体在旋转磁场的作用下转子中各载流导体在旋转磁场的作用下转子中各载流导体在旋转磁场的作用下转子中各载流导体在旋转磁场的作用下,受到受到受到受到电电电电磁力磁力磁力磁力所形成的转矩之总和。所形成的转矩之总和。所形成的转矩之总和。所形成的转矩之总和。常数，与电常数，与电机结构有关机结构有关旋转磁场旋转磁场每极磁通每极磁通转子电流转子电流转子电路的转子电路的功率因数功率因数下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页由此得电磁转矩公式由此得电磁转矩公式由此得电磁转矩公式由此得电磁转矩公式由前面分析知：由前面分析知：下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页由公式可知由公式可知由公式可知由公式可知电磁转矩公式电磁转矩公式电磁转矩公式电磁转矩公式1.1.T T 与定子每相绕组电压与定子每相绕组电压与定子每相绕组电压与定子每相绕组电压 成正比。成正比。成正比。成正比。U U 1 1 T T 2.2.当电源电压当电源电压当电源电压当电源电压 U U1 1 一定时，一定时，一定时，一定时，T T 是是是是 s s 的函数。的函数。的函数。的函数。3.3.R R2 2 的大小对的大小对的大小对的大小对 T T 有影响。有影响。有影响。有影响。绕线式绕线式绕线式绕线式异步电动机可异步电动机可异步电动机可异步电动机可外外外外 接电阻接电阻接电阻接电阻来改变转子电阻来改变转子电阻来改变转子电阻来改变转子电阻R R2 2 ，从而改变转距。，从而改变转距。，从而改变转距。，从而改变转距。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页5.35.3三三三三（二）（二）（二）（二）机械特性曲线机械特性曲线机械特性曲线机械特性曲线OTS根据转矩公式根据转矩公式得特性曲线：得特性曲线：OT1动画动画下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电动机在额定负载时的转矩。电动机在额定负载时的转矩。电动机在额定负载时的转矩。电动机在额定负载时的转矩。1 1.额定转矩额定转矩额定转矩额定转矩TN N三个重要转矩三个重要转矩三个重要转矩三个重要转矩OT额定转矩额定转矩额定转矩额定转矩(N m)如某普通机床的主轴电机如某普通机床的主轴电机(Y132M-4型型)的额定功的额定功率为率为7.5kw,额定转速为额定转速为1440r/min,则额定转矩为则额定转矩为下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页2 2.最大转矩最大转矩最大转矩最大转矩 T Tmaxmax 转子轴上机械负载转矩转子轴上机械负载转矩转子轴上机械负载转矩转子轴上机械负载转矩T T2 2 不能大于不能大于不能大于不能大于T Tmaxmax ，否则将，否则将，否则将，否则将造成堵转造成堵转造成堵转造成堵转(停车停车停车停车)。电机带动最大负载的能力。电机带动最大负载的能力。电机带动最大负载的能力。电机带动最大负载的能力。令：令：求得求得临界转差率临界转差率OT TTmax将将sm代入转矩公式，可得代入转矩公式，可得下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页当当当当 U U1 1 一定时，一定时，一定时，一定时，T Tmaxmax为定值为定值为定值为定值过载系数过载系数过载系数过载系数(能力能力能力能力)一般三相异步电动机的过载系数为一般三相异步电动机的过载系数为工作时必须使工作时必须使工作时必须使工作时必须使T T2 2 T2电机能起电机能起电机能起电机能起动，否则不能起动。动，否则不能起动。动，否则不能起动。动，否则不能起动。O OT TT Tst st起动能力起动能力下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页4.4.U U1 1 和和和和 R R2 2变化对机械特性的影响变化对机械特性的影响变化对机械特性的影响变化对机械特性的影响(1(1)U U1 1 变化对机械特性的影响变化对机械特性的影响变化对机械特性的影响变化对机械特性的影响U Tm Tst T2TO下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页(2(2)R R2 2 变化对机械特性的影响变化对机械特性的影响变化对机械特性的影响变化对机械特性的影响TOR2 Tst n 硬特性：硬特性：硬特性：硬特性：负载变化时，转速变化不大，运行特性好。负载变化时，转速变化不大，运行特性好。负载变化时，转速变化不大，运行特性好。负载变化时，转速变化不大，运行特性好。软特性：软特性：软特性：软特性：负载增加时转速下降较快，但起动转矩大，负载增加时转速下降较快，但起动转矩大，负载增加时转速下降较快，但起动转矩大，负载增加时转速下降较快，但起动转矩大，起动特性好。起动特性好。起动特性好。起动特性好。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页5.3.四四 三相异步电动机的起动三相异步电动机的起动5.35.3四（一）四（一）四（一）四（一）起动性能起动性能 起动起动起动起动问题：问题：起动电流大，起动转矩小起动电流大，起动转矩小起动电流大，起动转矩小起动电流大，起动转矩小。一般中小型鼠笼式电机起动电流为额定电流的一般中小型鼠笼式电机起动电流为额定电流的5 7 倍倍;电动机的起动电动机的起动转矩为额定转矩的转矩为额定转矩的转矩为额定转矩的转矩为额定转矩的(1.02.21.02.2)倍。倍。倍。倍。大电流使电网电压降低，影响邻近负载的工作大电流使电网电压降低，影响邻近负载的工作大电流使电网电压降低，影响邻近负载的工作大电流使电网电压降低，影响邻近负载的工作频繁起动时造成热量积累，使电机过热频繁起动时造成热量积累，使电机过热频繁起动时造成热量积累，使电机过热频繁起动时造成热量积累，使电机过热后果：后果：后果：后果：原因：原因：原因：原因：起动：起动：起动：起动：n n=0 0，s=1,=1,接通电源。接通电源。接通电源。接通电源。起动时起动时起动时起动时 ，n n=0 0，转子导体切割磁力线速度很大，转子导体切割磁力线速度很大，转子导体切割磁力线速度很大，转子导体切割磁力线速度很大，转子感应电势转子感应电势转子感应电势转子感应电势转子电流转子电流转子电流转子电流定子电流定子电流定子电流定子电流 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页5.35.3四（二）四（二）四（二）四（二）起动方法起动方法(1)(1)直接起动直接起动直接起动直接起动 二、三十千瓦以下的异步电动机一般都采用二、三十千瓦以下的异步电动机一般都采用直接起动。直接起动。(2)(2)降压起动：降压起动：降压起动：降压起动：星形星形-三角形三角形(Y )换接起动换接起动自耦降压起动自耦降压起动（适用于鼠笼式电动机）（适用于鼠笼式电动机）（适用于鼠笼式电动机）（适用于鼠笼式电动机）(3)转子串电阻起动转子串电阻起动（适用于绕线式电动机）（适用于绕线式电动机）（适用于绕线式电动机）（适用于绕线式电动机）以下介绍降压起动和转子串电阻起动。以下介绍降压起动和转子串电阻起动。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页1.1.降压起动降压起动降压起动降压起动(1)Y(1)Y 换接起动换接起动换接起动换接起动 降压起动时的电流降压起动时的电流降压起动时的电流降压起动时的电流为直接起动时的为直接起动时的为直接起动时的为直接起动时的+起动起动起动起动U1U2V1V1W1W2+正常正常正常正常运行运行运行运行U1U2V1V2W1W2设：电机每相阻抗为设：电机每相阻抗为设：电机每相阻抗为设：电机每相阻抗为下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页Y Y 起动器接线简图起动器接线简图起动器接线简图起动器接线简图L1L3L2FUS SU1V1U2V2W1W2W1L3V2U2L2V1W2L1U1动触点动触点Y动触点动触点静触点静触点下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页Y Y 起动器接线简图起动器接线简图起动器接线简图起动器接线简图Y Y起动起动起动起动L1L3L2FUS SU1V1U2V2W1W2W1L3V2U2L2V1W2L1U1 起动起动起动起动UPU1+Ul+U2V1V2W1W2下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页Y Y 起动器接线简图起动器接线简图起动器接线简图起动器接线简图 工作工作L1L3L2FUS SU1V1U2V2W1W2W1L3V2U2L2V1W2L1U1U2 正常正常正常正常运行运行运行运行Ul+U1V1V2W1W2下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页(a)仅仅适用于正常运行为适用于正常运行为三角形三角形联结的电机。联结的电机。(b)Y 起动起动Y 换接起动适合于换接起动适合于空载空载或或轻载轻载起动的场合起动的场合Y-Y-换接起动应注意的问题换接起动应注意的问题换接起动应注意的问题换接起动应注意的问题 正常正常正常正常运行运行运行运行UlU1W2V2W1+U2V1UP 起动起动起动起动+Ul+U1W2V2W1U2V1下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页(2)(2)自耦降压起动自耦降压起动自耦降压起动自耦降压起动L1L3L2FUQ Q Q2 2下合：下合：下合：下合：接入自耦变接入自耦变接入自耦变接入自耦变 压器，降压压器，降压压器，降压压器，降压 起动。起动。起动。起动。Q Q2 2上合：上合：上合：上合：切除自耦变切除自耦变切除自耦变切除自耦变 压器，全压压器，全压压器，全压压器，全压 工作。工作。工作。工作。合刀闸开关合刀闸开关合刀闸开关合刀闸开关QQQ2 自耦降压起动自耦降压起动自耦降压起动自耦降压起动适合于容量较大的或正常运行时适合于容量较大的或正常运行时适合于容量较大的或正常运行时适合于容量较大的或正常运行时联成联成联成联成 Y Y形，形，形，形，不能采用不能采用不能采用不能采用Y Y 起动的鼠笼式异步电动机。起动的鼠笼式异步电动机。起动的鼠笼式异步电动机。起动的鼠笼式异步电动机。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页RRR滑环滑环电刷电刷定子定子转子转子起动时起动时起动时起动时将适当的将适当的将适当的将适当的R R 串入串入串入串入转子电路中，转子电路中，转子电路中，转子电路中，起动后，随着转速的上升起动后，随着转速的上升起动后，随着转速的上升起动后，随着转速的上升将起动电阻逐端切除。将起动电阻逐端切除。将起动电阻逐端切除。将起动电阻逐端切除。起动电阻起动电阻 2.绕线式电动机绕线式电动机转子电路串电阻起动转子电路串电阻起动下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 若若若若R R2 2选得选得选得选得适当适当适当适当，转子电路串电阻起动既可以，转子电路串电阻起动既可以，转子电路串电阻起动既可以，转子电路串电阻起动既可以降低降低起动电流，又可以起动电流，又可以起动电流，又可以起动电流，又可以增加增加起动转矩。起动转矩。起动转矩。起动转矩。常用于要求起动转矩较大的生产机械上。常用于要求起动转矩较大的生产机械上。常用于要求起动转矩较大的生产机械上。常用于要求起动转矩较大的生产机械上。转子电路串电阻起动的特点：转子电路串电阻起动的特点：转子电路串电阻起动的特点：转子电路串电阻起动的特点：R2 Tst 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 方法：任意调换电源的两根方法：任意调换电源的两根方法：任意调换电源的两根方法：任意调换电源的两根进线进线进线进线，电动机反转。，电动机反转。，电动机反转。，电动机反转。电动机电动机电动机电动机正转正转正转正转电动机电动机电动机电动机反转反转反转反转三相异步电动机的正、反转三相异步电动机的正、反转三相异步电动机的正、反转三相异步电动机的正、反转下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页公公 式式下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页例例例例1 1:1)解解:一台一台Y225M-4型的三相异步电型的三相异步电 动机，定子动机，定子绕组绕组型联结，其额定数据为：型联结，其额定数据为：P2N=45kW,nN=1480r/min，UN=380V，N=92.3%，cos N=0.88，Ist/IN=7.0,Tst/TN=1.9，Tmax/TN=2.2，求：，求：1)1)额定电流额定电流额定电流额定电流I IN N?2)?2)额定转差率额定转差率额定转差率额定转差率sN N?3)3)额定转矩额定转矩额定转矩额定转矩 T TN N、最大转矩最大转矩最大转矩最大转矩T Tmax max、和起动转矩和起动转矩和起动转矩和起动转矩T Tst st。因为因为所以下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 2）由由nN=1480r/min，可知，可知 p=2（四极四极电动机电动机）3）下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页解：解：解：解：在在上例中上例中(1)如果负载转矩为如果负载转矩为 510.2Nm,试试问在问在U=UN和和U=0.9UN两种情况下电动机能否起两种情况下电动机能否起动？（动？（2）采用）采用Y-换接起动时，求起动电流和换接起动时，求起动电流和起动转矩。起动转矩。又当负载转矩为额定转矩的又当负载转矩为额定转矩的80%和和50%时，电动机能否起动？时，电动机能否起动？(1)在在在在U U=U UN N时时时时 Tst=551.8Nm 510.2 N.m 不能起动不能起动不能起动不能起动 (2)Ist =7IN=7 84.2=589.4 A 在在U=0.9UN 时时能起动能起动能起动能起动例例例例2:2:下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页在在在在80%80%额定负载时额定负载时额定负载时额定负载时不能起动不能起动不能起动不能起动在在在在50%50%额定负载时额定负载时额定负载时额定负载时可以可以可以可以起动起动(3)下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页5.3 五五.三相异步电动机的调速三相异步电动机的调速异步电动机的调速方法异步电动机的调速方法三种电气三种电气三种电气三种电气调速方法调速方法调速方法调速方法（1 1）变频调速）变频调速）变频调速）变频调速 (无级调速无级调速无级调速无级调速)（2 2）变极调速）变极调速）变极调速）变极调速 (有级调速有级调速有级调速有级调速)（3 3）变转差率调速）变转差率调速）变转差率调速）变转差率调速下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页5.3.五（一）五（一）变极调速变极调速(有级调速有级调速)A1X1A2X2iiP=2A1A2X1X2NNSS下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页A1X1A2X2iiP=1 采用变极调速方法的电动机称作采用变极调速方法的电动机称作双速电机双速电机，由于调速时其转速呈跳跃性变化，因而只用在对由于调速时其转速呈跳跃性变化，因而只用在对调速性能要求不高的场合，如铣床、镗床、磨床调速性能要求不高的场合，如铣床、镗床、磨床等机床上。等机床上。A1A2X1X2SN下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 f=50Hz逆变器逆变器逆变器逆变器M3 整流器整流器整流器整流器f f1 1、U U1 1可调可调可调可调+（1）变频调速方法）变频调速方法频率调节范围：频率调节范围：频率调节范围：频率调节范围：0.50.5几几几几百赫兹百赫兹百赫兹百赫兹根据根据可知频率可知频率 f 下调时，转速下调时，转速 n 降低。降低。而频率而频率 f 上调时，转速上调时，转速 n 升高。升高。5.3 五（二）五（二）变频调速变频调速(无级调速无级调速)下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页To 5.3五（三）五（三）变转差率变转差率s 调速调速变转差变转差 率率s调速，调速，绕线式绕线式电动机转子回路串电阻。电动机转子回路串电阻。nnTLTLs sTso下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页RRR滑环滑环电刷电刷定子定子转子转子绕线式绕线式电动机转子回路串电阻调速电动机转子回路串电阻调速下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页5.3.六六 三相异步电动机铭牌数据三相异步电动机铭牌数据1.1.型号型号型号型号 磁极数磁极数(极对数极对数 p=2)例如：例如：Y 132 M4 用以表明电动机的系列、几何尺寸和极数。用以表明电动机的系列、几何尺寸和极数。机座长度代号机座长度代号机座中心高（机座中心高（mm）三相异步电动机三相异步电动机教材表教材表8.8.1中列出了各种电动机的系列代号。中列出了各种电动机的系列代号。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页异步电动机产品名称代号异步电动机产品名称代号产品名称产品名称产品名称产品名称异步电动机异步电动机异步电动机异步电动