交流电动机原理.pptx

下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出7.17.1 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7章章 交流电动机交流电动机7.27.2 三相异步电动机的转动原理三相异步电动机的转动原理三相异步电动机的转动原理三相异步电动机的转动原理7.37.3 三相异步电动机的电路分析三相异步电动机的电路分析三相异步电动机的电路分析三相异步电动机的电路分析7.47.4 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7.57.5 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7.67.6 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7.77.7 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7.87.8 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7.97.9 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7.117.11 单相异步电动机单相异步电动机单相异步电动机单相异步电动机7.107.10 同步电动机同步电动机同步电动机同步电动机(略略略略)下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出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起动和反转的基本方法起动和反转的基本方法起动和反转的基本方法,了解调速和制动的了解调速和制动的了解调速和制动的了解调速和制动的 方法。方法。方法。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 7章章 交流电动机交流电动机下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出电动机的分类：电动机的分类：笼型异步交流电动机授课内容：笼型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7章章 交流电动机交流电动机下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出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。U U1 1-U-U2 2 V V1 1-V-V2 2WW1 1-W-W2 2三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章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 定子铁心定子铁心 定子铁心的硅钢片定子铁心的硅钢片 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 定子铁心定子铁心下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 定子绕组定子绕组对称三相绕组。对称三相绕组。下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 定子接线盒定子接线盒U1 V1 W1W2 U2 V2U1 V1 W1U2 V2 W2U1 V1 W1W2 U2 V 2星星形形(Y)联联结结3 U1 V1 W1W2 U2 V 2三三角角形形()联联结结3 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 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。(1)笼型笼型笼型笼型转子转子 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)绕线型转子绕线型转子 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。笼型笼型绕线型绕线型转子铁心的硅钢片转子铁心的硅钢片下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 笼型异步电动机的转子笼型异步电动机的转子 导条导条 端环端环 风扇风扇 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 笼型异步电动机的转子笼型异步电动机的转子 铸铝转子铸铝转子 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 绕线型异步电动机的转子绕线型异步电动机的转子下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 绕线型异步电动机的转子绕线型异步电动机的转子集电环集电环 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 三相绕线型异步电动机示意图三相绕线型异步电动机示意图 转子三相绕组接成转子三相绕组接成 Y 形形 短接或短接或外接对称电阻等外接对称电阻等 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出笼型电动机与绕线型电动机的的比较笼型电动机与绕线型电动机的的比较笼型电动机与绕线型电动机的的比较笼型电动机与绕线型电动机的的比较：笼型：笼型：笼型：笼型：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。绕线型：绕线型：绕线型：绕线型：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。下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出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章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出7.2.1 旋转磁场旋转磁场 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)U1 U2 V1 V2W1W21 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下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出U1V2W1V1W2U2规定规定 i:“+”首端流入，尾端流出。首端流入，尾端流出。i:“”尾端流入，首端流出。尾端流入，首端流出。()电流出电流出()电流入电流入o下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出横截面横截面U1U2V1 V2W2 W1U1 V1 W1U2 V2 W2 流出流出 流入流入 定子三相绕组中电流的标注方法定子三相绕组中电流的标注方法 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出U V WU1U2V1V2W2W1i1=Imsin ti2=Imsin(t120O)i3=Imsin(t120O)i1 i2 i3 t =0O 时时i1=0，i2 0，i3 0NSIm tOi1一、旋转磁场一、旋转磁场1.旋转磁场的产生旋转磁场的产生下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 t=0O 时时i1=0，i2 0，i30U1U2V1V2W2W1NS t=120O 时时i10，i2=0，i3 0U1U2V1V2W2W1NS下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出U1U2V1V2W2W1U1U2V1V2W2W1NS t=240O 时时i1 0，i20，i3=0 t=360O 时时i1=0，i2 0，i30NS下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 t O i1 i2 i3ImU1U2V1V2W2W1NS 不同时间旋转磁场的位置不同时间旋转磁场的位置 t=0o t=30o t=60o t=90o t=120o t=150o t=180o t=210o t=240o t=270o t=300o t=330o t=360o 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 t O i1 i2 i3ImU1U2V1V2W2W1NS 不同时间旋转磁场的位置不同时间旋转磁场的位置 t=0o t=30o t=60o t=90o t=120o t=150o t=180o t=210o t=240o t=270o t=300o t=330o t=360o 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 t O i1 i2 i3ImU1U2V1V2W2W1NS 不同时间旋转磁场的位置不同时间旋转磁场的位置 t=0o t=30o t=60o t=90o t=120o t=150o t=180o t=210o t=240o t=270o t=300o t=330o t=360o 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 t O i1 i2 i3ImU1U2V1V2W2W1NS 不同时间旋转磁场的位置不同时间旋转磁场的位置 t=0o t=30o t=60o t=90o t=120o t=150o t=180o t=210o t=240o t=270o t=300o t=330o t=360o 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 t O i1 i2 i3ImU1U2V1V2W2W1NS 不同时间旋转磁场的位置不同时间旋转磁场的位置 t=0o t=30o t=60o t=90o t=120o t=150o t=180o t=210o t=240o t=270o t=300o t=330o t=360o 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 t O i1 i2 i3ImU1U2V1V2W2W1NS 不同时间旋转磁场的位置不同时间旋转磁场的位置 t=0o t=30o t=60o t=90o t=120o t=150o t=180o t=210o t=240o t=270o t=300o t=330o t=360o 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 t O i1 i2 i3ImU1U2V1V2W2W1NS 不同时间旋转磁场的位置不同时间旋转磁场的位置 t=0o t=30o t=60o t=90o t=120o t=150o t=180o t=210o t=240o t=270o t=300o t=330o t=360o 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 t O i1 i2 i3ImU1U2V1V2W2W1NS 不同时间旋转磁场的位置不同时间旋转磁场的位置 t=0o t=30o t=60o t=90o t=120o t=150o t=180o t=210o t=240o t=270o t=300o t=330o t=360o 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 t O i1 i2 i3ImU1U2V1V2W2W1NS 不同时间旋转磁场的位置不同时间旋转磁场的位置 t=0o t=30o t=60o t=90o t=120o t=150o t=180o t=210o t=240o t=270o t=300o t=330o t=360o 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 t O i1 i2 i3ImU1U2V1V2W2W1NS 不同时间旋转磁场的位置不同时间旋转磁场的位置 t=0o t=30o t=60o t=90o t=120o t=150o t=180o t=210o t=240o t=270o t=300o t=330o t=360o 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 t O i1 i2 i3ImU1U2V1V2W2W1NS 不同时间旋转磁场的位置不同时间旋转磁场的位置 t=0o t=30o t=60o t=90o t=120o t=150o t=180o t=210o t=240o t=270o t=300o t=330o t=360o 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 t O i1 i2 i3ImU1U2V1V2W2W1NS 不同时间旋转磁场的位置不同时间旋转磁场的位置 t=0o t=30o t=60o t=90o t=120o t=150o t=180o t=210o t=240o t=270o t=300o t=330o t=360o 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 t O i1 i2 i3ImU1U2V1V2W2W1NS 不同时间旋转磁场的位置不同时间旋转磁场的位置 t=0o t=30o t=60o t=90o t=120o t=150o t=180o t=210o t=240o t=270o t=300o t=330o t=360o 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出AU1U2W2V1W1V2AU1U2W2V1W1V2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3602.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：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)U1 U2W1W2V1V2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0 to下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出3.旋转磁场的极对数旋转磁场的极对数P 当三相定子绕组按当三相定子绕组按图示排列时，产生一对图示排列时，产生一对磁极的旋转磁场，即：磁极的旋转磁场，即：o tU1U2V2W1V1W2 U1 U2 V1 V2W1W2下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 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，绕组的始端之间互差之间互差60，将形成，将形成两对磁极的旋转磁场。两对磁极的旋转磁场。W1U1V1W1V1U2U2U1V2V2W2W2下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出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排列有关与三相绕组的排列有关OW1U1V1W1V1U2U2U1V2V2W2W2下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出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n n0 0 同步转速同步转速同步转速同步转速 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i 变化一周变化一周i 每秒钟变化每秒钟变化 50 周周i 每分钟变化每分钟变化(5060)周周 旋转磁场转一圈旋转磁场转一圈旋转磁场转旋转磁场转 50 圈圈旋转磁场转旋转磁场转 3 000 圈圈 n0=3 000 r/min=60 f1 工频：工频：U1V1W2U2W1V2U1V1W2U2W1V2U1V1W2U2W1V2下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出p=2时时U1U2U3U4V1V4V2V3W4W1W2W3 t=0O 时时 i1=0，i2 0，i3 0 NSNS 电流变化一周电流变化一周 旋转磁场转旋转磁场转半半圈圈 n0=1 500 r/min 当磁极对数当磁极对数 p=3 时时 n0=1 000 r/min 60 f1 2=60 f1 3=下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出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: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下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出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U1U2V2W1V1W2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下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出2.电磁转矩的的方向（转子旋转方向）电磁转矩的的方向（转子旋转方向）与旋转磁场的转向相同。与旋转磁场的转向相同。顺顺时时针针方方向向旋旋转转怎样改变转子的转向怎样改变转子的转向?3 M3U V W3 M3U V W逆逆时时针针方方向向旋旋转转旋转方向？旋转方向？下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 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之比称为旋转磁场的同步转速之比称为转差率。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 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 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。下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出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(1)起动时起动时 n=0，s=1(2)理想空载时理想空载时 n=n0，s=0(3)正常运行时正常运行时 0nn0，1s0(4)额定运行时额定运行时 sN=0.01 0.09下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 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章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出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每相的等效电路每相的等效电路U1I1R1 jX1E1 E2sjX2s R2I2sf1f2 定子每相电路定子每相电路 转子每相电路转子每相电路 R1、X1 定子每相绕组的电阻和漏磁感抗。定子每相绕组的电阻和漏磁感抗。R2、X2s 转子每相绕组的电阻和漏磁感抗。转子每相绕组的电阻和漏磁感抗。（下标（下标“s”表示其值与转差率即转速有关）表示其值与转差率即转速有关）定子定子相当于变压相当于变压 器的器的一次绕组一次绕组转子转子相当于变压相当于变压 器的器的二次绕组二次绕组转子转子电路电路通常通常是短是短路的路的下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 三相异步电动机的电三相异步电动机的电三相异步电动机的电三相异步电动机的电磁关系与变压器类似。磁关系与变压器类似。磁关系与变压器类似。磁关系与变压器类似。变压器：变压器：变化变化 eU1 E1=4.44 f N1 E2=4.44 f N2 E E1 1、E E2 2 频率相同，都等频率相同，都等频率相同，都等频率相同，都等于电源频率。于电源频率。于电源频率。于电源频率。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下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出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下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出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定子导体和转子导体的速度不同下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出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 E2 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 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出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章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出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下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出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,受到电受到电受到电受到电磁力所形成的转矩之总和。磁力所形成的转矩之总和。磁力所形成的转矩之总和。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章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出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：下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出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。绕线有影响。绕线有影响。绕线有影响。绕线型型异步电动机可外异步电动机可外异步电动机可外异步电动机可外 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。下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出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：OT1下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出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章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出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，可得下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出当当当当 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章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出4.4.电动机的运行分析电动机的运行分析电动机的运行分析电动机的运行分析 电动机的电磁转矩可以随负载的变化而自动调电动机的电磁转矩可以随负载的变化而自动调电动机的电磁转矩可以随负载的变化而自动调电动机的电磁转矩可以随负载的变化而自动调整，这种能力称为自适应负载能力。整，这种能力称为自适应负载能力。整，这种能力称为自适应负载能力。整，这种能力称为自适应负载能力。自适应负载能力是电动机区别于其它动力机械自适应负载能力是电动机区别于其它动力机械自适应负载能力是电动机区别于其它动力机械自适应负载能力是电动机区别于其它动力机械的重要特点（如：柴油机当负载增加时，必须由操的重要特点（如：柴油机当负载增加时，必须由操的重要特点（如：柴油机当负载增加时，必须由操的重要特点（如：柴油机当负载增加时，必须由操作者加大油门，才能带动新的负载作者加大油门，才能带动新的负载作者加大油门，才能带动新的负载作者加大油门，才能带动新的负载)。此过程中，此过程中，此过程中，此过程中，n n 、s sE E2 2,I I2 2 I I1 1 电源提供的功率自动增加。电源提供的功率自动增加。电源提供的功率自动增加。电源提供的功率自动增加。T2 sT2 TT=T2n T T2达到新的平衡达到新的平衡T2常用特常用特常用特常用特性段性段性段性段TO下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出n0TnO电动机的稳定运行条件电动机的稳定运行条件 电动机工作在特性曲线的哪一点上？电动机工作在特性曲线的哪一点上？应当运行于与负载机械特性的交点上。应当运行于与负载机械特性的交点上。1.机械负载的分类机械负载的分类 恒转矩负载、恒功率负载、通风机负载。恒转矩负载、恒功率负载、通风机负载。恒功率负载、恒功率负载、下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 负载的机械特性：负载的机械特性：n=f(TL)转速和转矩的参考方向：转速和转矩的参考方向：OTLn+TLTL(1)恒转矩负载特性恒转矩负载特性 反抗性恒转矩负载反抗性恒转矩负载 nT(T2)TL(T0)由摩擦力产生的。由摩擦力产生的。当当 n0，TL0。当当 n 0，TL0。如机床平移机构、如机床平移机构、压延设备等。压延设备等。下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出OTLnOTLn 位能性恒转矩负载位能性恒转矩负载 由重力作用产生的。由重力作用产生的。当当 n0，TL0。当当 n 0，TL0。如起重机的提升机构如起重机的提升机构 和矿井卷扬机等。和矿井卷扬机等。(2)恒功率负载特性恒功率负载特性 TL n=常数。常数。如机床的主轴系统等。如机床的主轴系统等。TL1n下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出(3)通风机负载特性通风机负载特性 OTLn TLn2 TL 的方向始终与的方向始终与 n 的方向相反。的方向相反。如通风机、水泵、油泵等。如通风机、水泵、油泵等。实际的通风机负载实际的通风机负载OTLnT0TL=T0k n2实际的机床平移机构实际的机床平移机构OTLn下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出n0TnOTLab 干扰使干扰使 TL (1)工作在工作在 a 点时点时 TTL n T a a点。点。a 点。点。n T 干扰过后干扰过后 TTL T=TL 稳定运行稳定运行:过渡过程过渡过程:TTL 0 TTL 0n()=常数常数 TTL=0加速。加速。减速。减速。2.稳定运行条件稳定运行条件 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出n0TnOTLaba 干扰使干扰使 TL TTL n T a点。点。干扰过后干扰过后 TTL n T T=TL a 点。点。干扰使干扰使 TL n TTLT a 点。点。T=TL干扰过后干扰过后 TTL n T T=TL a 点。点。2.稳定运行条件稳定运行条件 (1)工作在工作在 a 点时点时 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出n0TnOabTL 干扰使干扰使 TL n n=0 堵转。堵转。T n TTL干扰过后干扰过后 T TL，不能运行。，不能运行。b2.稳定运行条件稳定运行条件 (2)工作在工作在 b 点时点时 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出n0TnOabTLTTL干扰过后干扰过后 T TL，不能运行。，不能运行。干扰使干扰使 TL T b 点。点。n b干扰过后干扰过后 TTL n T a 点。点。ab稳定运行点稳定运行点不稳定不稳定运行点运行点2.稳定运行条件稳定运行条件 (2)工作在工作在 b 点时点时 n TTL下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出5.5.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下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出(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 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 当当 R2X20 时，时，sm1，R2 Tst。当当 R2 =X20 时，时，sm=1，Tst=Tmax。当当 R2X20 时，时，sm1，R2 Tst 。R2 R2R2=X20 根据根据 sm=R2/X20，Tmax 与与 R2 无关。无关。Ts 0 Tmaxsm1 sm=1 sm1 R2X20 R2X20 n0TnO R2X20 R2=X20 R2X20 Tmax下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出(3(3)机械特性的软硬机械特性的软硬机械特性的软硬机械特性的软硬 不同场合应选用不不同场合应选用不同的电机。如金属切同的电机。如金属切削，选硬特性电机；削，选硬特性电机；重载起动则选软特性重载起动则选软特性电机。电机。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。软特性软特性n0TnO硬特性硬特性下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出7.5 三相异步电动机的起动三相异步电动机的起动7.5.1 起动性能起动性能 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。一般中小型笼型电机起动电流为额定电流的一般中小型笼型电机起动电流为额定电流的5 7 倍倍;电动机的起动转矩为额定转矩的电动机的起动转矩为额定转矩的(1.02.2)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：原因：原因：起动：起动：n=0，s=1,接通电源。接通电源。起动时起动时，n=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，转子感应电势转子感应电势转子电流转子电流定子电流定子电流 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出7.5.2 起动指标起动指标1.起动转矩足够大起动转矩足够大 Tst TL（一般要求）（一般要求）Tst(1.1 1.2)TL2.起动电流不超过允许范围起动电流不超过允许范围 Ist Imax（供电线路最大允许的电流）（供电线路最大允许的电流）3.异步电动机的实际起动情况异步电动机的实际起动情况 起动电流大：起动电流大：Ist=KI IN=(57)IN 起动转矩小：起动转矩小：Tst=KSTN=(1.02.2)TN 下一页下一