三相异步电动机的构造课件.PPT

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1、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课件 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望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

2、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。第第7章章 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电动机的分类：电动机的分类：电动机的分类：电动机的分类：鼠笼式异步交流电动机授课内容：鼠笼式异步交流电

3、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7章章 交流电动机交流电动机下一页下

4、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7.1 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 转子转子:在旋转磁场作用下，产生感应电动势或电在旋转磁场作用下，产生感应电动势或电流。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

5、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鼠笼式电动机与绕线式电动机的的比较鼠笼式电动机与绕线式电动机的

6、的比较鼠笼式电动机与绕线式电动机的的比较鼠笼式电动机与绕线式电动机的的比较：鼠笼式：鼠笼式：鼠笼式：鼠笼式：结构简单、价格低廉、工作可靠；不能人为改结构简单、价格低廉、工作可靠；不能人为改变电动机的机械特性。变电动机的机械特性。绕线式：绕线式：绕线式：绕线式：结构复杂、价格较贵、维护工作量大；转子结构复杂、价格较贵、维护工作量大；转子外加电阻可人为改变电动机的机械特性。外加电阻可人为改变电动机的机械特性。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7.2 三相异步电动机的转动原理三相异步电动机的转动原理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7.2.1 旋转磁场

7、旋转磁场 定子三相绕组通入三定子三相绕组通入三定子三相绕组通入三定子三相绕组通入三相交流电相交流电相交流电相交流电(星形联接星形联接星形联接星形联接)AXBYCZ1 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o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:“+”首端流入，尾端流首端流入，尾端流出。出。i:“”尾端流入，首端流尾端流入，首端流出。出。AYCBZX()电流出电流出()电流入电流入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

8、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9090600动画动画o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分析可知：三相电流产生的合成磁场是一旋转的磁场分析可知：三相电流产生的合成磁场是一旋转的磁场 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取决于三相电流的相序取决于三相电

9、流的相序取决于三相电流的相序取决于三相电流的相序2.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，则旋转电源进线，则旋转电源进线，则旋转电源进线，则旋转磁场反转。磁场反转。磁场反转。磁场反转。动画动画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)AXCZBY0 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

10、，产生一对图示排列时，产生一对图示排列时，产生一对图示排列时，产生一对磁极的旋转磁场，磁极的旋转磁场，磁极的旋转磁场，磁极的旋转磁场，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 若定子每相绕组由两个线圈串联若定子每相绕组由两个线圈串联若定子每相绕组由两个线圈串联若定子每相绕组由两个线圈串联 ，绕组的始端，绕组的始端，绕组的始端，绕组的始端之间互差之间互差之间互差之间互差6060，将形成，将形成，将形成，将形成两对磁极的旋转磁场。两对磁极的旋转磁场。两对磁极的旋转磁场。两对磁极的旋转磁场。CYABCXYZAXBZAXBYC下一页下一页总目录总

11、目录 章目录章目录返回返回上一页上一页极对数极对数动画动画旋转磁场的磁极对数旋转磁场的磁极对数与三相绕组的排列有关与三相绕组的排列有关CYABCXYZAXBZ0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0 toAXYCBZAXYCBZAXYCBZ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

12、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7.2.2 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定子三相绕组通入三相交流电定子三相绕组通入三相交流电定子三相绕组通入三相交流电方向方向方向方向:顺时针顺时针顺

13、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 7.2.3 转差率转差率 旋转磁场的同步转速和电动机转子转速之差与旋转磁场的同步转速和电动机转子转速之差与旋转磁场的同步转速和电动机转子转速之差与旋转磁场的同步转速和电动机转子

14、转速之差与旋转磁场的同步转速之比称为旋转磁场的同步转速之比称为旋转磁场的同步转速之比称为旋转磁场的同步转速之比称为转差率。转差率。转差率。转差率。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 不可能达到与旋转不可能达到与旋转不可能达到与旋转不可能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

15、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相对运动，磁通不切转子与旋转磁场间没有相对运动，磁通不切转子与旋转磁场间没有相对运动，磁通不切转子与旋转磁场间没有相对运动，磁通不切 割转子导条割转子导条割转子导条割转子导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差别。因此，转子转速与旋转磁场转速间必须要有差别。因此，转子转速与旋转磁场转速间必须要有差别。因此，转子转速与旋转磁场转速间必须要有差别。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

16、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和额定负载下的转差率。极对数和额定负载下的转差率。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7.3 三相异步电动

17、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、副绕组是与同一主磁通变压器原、副绕组是与同一主磁通 相交链，异步相交链，异步电动机中定子和转子绕组与同一旋转电动机中定子和转子绕组与同一旋转磁通磁通 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

18、 f N1 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。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7.3 三相异步电动机的电路分析三相异步电动机的电路分析异步机：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。三相异步电动机与变压器的不同之处。三相异步电动机与变压器的不同之处。三相异步电动机与变压器的不同之处。三相异步电动机与变压器的不同之处。1 1）变压器是静止的。而）变压器是

19、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同频率的。）变压器中原、副绕组的感应电动势是同频率的。）变压器中原、副绕组的感应电动势是同频率的。）变压器中原、副绕组的感应电动势是同频率的。而而而而异步机中转子感应电动势的频率是随转子转速改异步机中转子感应电动势的频率是随转子转速改变的。变的。下一页下一页总目录总目录 章目录章

20、目录返回返回上一页上一页7.3.1 定子电路定子电路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相对速度有关感应电势的频率与磁场和导体间的相对速度有关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

21、 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7.3.2 转子电路转子电路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，而转子定子导体与旋转磁场间的相对速度固定，而转子导体与旋转磁场间的相对速度随转子的转速不同而导体与旋转磁场间的相对速度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不同旋转磁场切割

22、定子导体和转子导体的速度不同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.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

23、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 cos cos 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

24、返回上一页上一页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 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

25、旋转磁场的作用下,受到受到受到受到电磁力所形成的转矩之总和。电磁力所形成的转矩之总和。电磁力所形成的转矩之总和。电磁力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

26、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。绕线式异步电动机可外有影响。绕线式异步电动机可外有影响。绕线式异步电动机可外有影响。绕线式异步电动机可外 接电阻来改变转子电阻接电阻来改变转子电阻接电阻来改变转子电阻接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

27、。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7.4.2 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：OT动画动画1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1

28、440r/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

29、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 T T2 2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。OTT 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

30、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

31、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7.5 电力拖动的基础电力拖动的基础 电力拖动是指用各种电动机作为原动机拖动电力拖动是指用各种电动机作为原动机拖动生产机械运转的拖动方式。生产机械运转的拖动方式。电源电源电源电源电动机电动机电动机电动机控制设备控制设备控制设备控制设备传动机构传动机构传动机构传动机构工作机构工作机构工作机构工作机构7.5.1 7.5.1 电力拖动系统的稳定运行分析电力拖动系统的

32、稳定运行分析电力拖动系统的稳定运行分析电力拖动系统的稳定运行分析根据动力学理论，旋转运动系统中，用转矩表示根据动力学理论，旋转运动系统中，用转矩表示根据动力学理论，旋转运动系统中，用转矩表示根据动力学理论，旋转运动系统中，用转矩表示的运动方程为：的运动方程为：的运动方程为：的运动方程为：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7.5.1 7.5.1 电力拖动系统的稳定运行分析电力拖动系统的稳定运行分析电力拖动系统的稳定运行分析电力拖动系统的稳定运行分析或或或或根据上式可分析电动机的工作状态如下：根据上式可分析电动机的工作状态如下：根据上式可分析电动机的工作状态如下：根据上式可

33、分析电动机的工作状态如下：当当当当n=0n=0，或，或，或，或n=constn=const系统处于系统处于系统处于系统处于某一稳定状态某一稳定状态某一稳定状态某一稳定状态当当当当系统处于加速状态系统处于加速状态系统处于加速状态系统处于加速状态当当当当系统处于减速状态系统处于减速状态系统处于减速状态系统处于减速状态由上可知，系统在稳定运行时，一旦受到外界的干扰由上可知，系统在稳定运行时，一旦受到外界的干扰由上可知，系统在稳定运行时，一旦受到外界的干扰由上可知，系统在稳定运行时，一旦受到外界的干扰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力系统能否稳定运行，决定于电动机的电力系统

34、能否稳定运行，决定于电动机的电力系统能否稳定运行，决定于电动机的电力系统能否稳定运行，决定于电动机的n=f(T)n=f(T)和和和和生产机械的负载转矩特性生产机械的负载转矩特性生产机械的负载转矩特性生产机械的负载转矩特性n=f(Tn=f(TL L)的配合。的配合。的配合。的配合。生产机械的负载类型：生产机械的负载类型：1.恒转矩负载：即负载转矩恒转矩负载：即负载转矩TL的大小不随的大小不随n变化。变化。（1）反抗性恒转矩负载）反抗性恒转矩负载平衡被打破，转速将发生变化。平衡被打破，转速将发生变化。平衡被打破，转速将发生变化。平衡被打破，转速将发生变化。特点：负载转矩特点：负载转矩的大小不变，但

35、的大小不变，但负载转矩的方向负载转矩的方向始终与生产机械始终与生产机械运动的方向相反运动的方向相反TnTLTLn-n-TL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TnTLTLnGTL-nG 2.恒功率负载：恒功率负载：方向特点属于反抗性负载，方向特点属于反抗性负载，大小特点当大小特点当n变化时，负载变化时，负载从电动机吸收的功率恒定。从电动机吸收的功率恒定。即即常数常数 TnTLn如：机床切削加工如：机床切削加工（2）位能性恒转矩负载）位能性恒转矩负载负载转矩的大小和方向始终不变负载转矩的大小和方向始终不变如：提升重物时，负载转如：提升重物时，负载转矩为阻转矩。矩为阻转矩。如

36、：下放重物时，负载转如：下放重物时，负载转矩为驱动转矩。矩为驱动转矩。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稳定运行的条件电动机的稳定运行的条件电动机的稳定运行的条件电动机的稳定运行的条件TLTLTO2 2）在交点上要满足）在交点上要满足）在交点上要满足）在交点上要满足1 1）n=f(T)n=f(T)与与与与n=f(Tn=f(TL L)有交点有交点有交点有交点如拖动恒定负载，在直线段运行如拖动恒定负载，在直线段运行如拖动恒定负载，在直线段运行如拖动恒定负载，在直线段运行TL sTL TT=TLn T 达到新的平衡达到新的平衡若在曲线段运行若在曲线段运行若在曲线段运行

37、若在曲线段运行不能稳定运行不能稳定运行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稳定运行的条件电动机的稳定运行的条件电动机的稳定运行的条件电动机的稳定运行的条件TOHP通常称通常称HP段为稳定运行段段为稳定运行段通常称通常称HQ段为不稳定运行段段为不稳定运行段Q 电力拖动的稳定运行的条件，不论对交流电动电力拖动的稳定运行的条件，不论对交流电动电力拖动的稳定运行的条件，不论对交流电动电力拖动的稳定运行的条件，不论对交流电动机还是直流电动机都是适用的，因而具有普遍意义。机还是直流电动机都是适用的，因而具有普遍意义。机还是直流电动机都是适用的，因而具有普遍意义。机还是直流电动

38、机都是适用的，因而具有普遍意义。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7.6 三相异步电动机的起动三相异步电动机的起动7.6.1 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(1.02.2)(1.02.2)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

39、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

40、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7.6.2 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

41、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

42、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 SU1V1U2V2W1W2W1L

43、3V2U2L2V1W2L1U1U2 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)仅适用于正常运行为三角形联结的电机。仅适用于正常运行为三角形联结的电机。(b)Y 起动起动Y 换接起动适合于空载或轻载起动的场合换接起动适合于空载或轻载起动的场合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

44、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 自耦降压起动适合于容量较大的或正常运行时自耦降压起动适合于容量较大的或正常运行时自耦降压起动适合于容量较大的或正常运行时自耦降压起动适合于容量较大的或正常运行时联成联成联成联成 Y Y形不能采用形不

45、能采用形不能采用形不能采用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将适当的起动时将适当的起动时将适当的起动时将适当的R R 串入转子电路中，起动后将串入转子电路中，起动后将串入转子电路中，起动后将串入转子电路中，起动后将R R 短路。短路。短路。短路。起动电阻起动电阻 2.绕线式电动机转子电路串电阻起动绕线式电动机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

46、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起动电流，又可以增加起动转矩。降低起动电流，又可以增加起动转矩。降低起动电流，又可以增加起动转矩。降低起动电流，又可以增加起动转矩。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。R2 Tst TO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进线，

47、电动机反转。方法：任意调换电源的两根进线，电动机反转。方法：任意调换电源的两根进线，电动机反转。方法：任意调换电源的两根进线，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、反转电电电电 源源源源U UV V WWM3U UV V WW电电电电 源源源源M3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

48、：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 TN N。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（四极电动机）（四极电动机）3

49、）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。又当负载转矩为起动转矩的又当负载转矩为起动转矩的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

50、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例例例例3:3:对对例例8.5.1中的电动机采用自耦变压器降压中的电动机采用自耦变压器降压起动，设起动时加到电动机上的电压为额定电压起动，设起动时加到电动机上的电压为额定电压的的64%，求这时的线路起动电流，求这时的线路起动电流Ist