第七章交流电机34

1、 60 01pnf 12 sff 1000026060sfpnnnnpnnf分）转/( 6010pfn 例例1：三相异步电动机：三相异步电动机 p=3，电源，电源f1=50Hz，电机额定，电机额定 转速转速nN=960r/min。求：转差率求：转差率s，转子电动势的频率，转子电动势的频率f2min/1000350606010rpfn同步转速：同步转速：04. 01000960100000nnns转差率：转差率：Hzsff25004. 01222 cosIKTmTTK常数常数m每极磁通每极磁通2I转子电流转子电流2转子电路的功率因数转子电路的功率因数6.3三相异步电动机的转矩与机械特性三相异步电

2、动机的转矩与机械特性6020onPPT MpMW2cosI2，2cosI2Os122cosIKTmT6.3三相异步电动机的转矩与机械特性三相异步电动机的转矩与机械特性21220222UsXRsRKT)(2202220220222)()(sXRsEsXRRKTmT2 2、机械特性曲线、机械特性曲线由转矩公式得特性曲线：由转矩公式得特性曲线：n n0 0T Tn n)(Tn s1 10 0T T0)1 (nsn21220222UsXRsRKT)(三个重要转矩三个重要转矩n0TnNT额定转矩额定转矩 ：电机在额定电压下，以额电机在额定电压下，以额定转速定转速 运行，输出额运行，输出额定功率定功率 时

3、，电机转轴时，电机转轴上输出的转矩。上输出的转矩。NPNn( 1 )/()(9550602分转千瓦NNNNNnPnPTNTnN（牛顿（牛顿米）米）电动机的自适应负载能力电动机的自适应负载能力电磁转矩随负载的变化而自动调整的能力电磁转矩随负载的变化而自动调整的能力常用常用特特性段性段n0nT 自适应负载能力是电动机区别于其它动力机械的重要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特点（如：柴油机当负载增加时，必须由操作者加大油（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。）门，才能带动新的负载。）(讨论下段是否具有此功能讨论下段是否具有此功能)TISnTL2 至新的平

4、衡。此过程中，至新的平衡。此过程中， 时，时， 电源提供的功率自动电源提供的功率自动增加。增加。2 I1 I遇强则强，遇弱则弱遇强则强，遇弱则弱硬特性：负载变化时，转速变化不大，运行特性好。硬特性：负载变化时，转速变化不大，运行特性好。软特性：负载增加转速下降较快，但起动转矩大，起软特性：负载增加转速下降较快，但起动转矩大，起 动特性好。动特性好。 硬特性 （R2小）小）软特性（R2大）大）0Tn 不同场合应选用不同的电动机。如金属切削，选硬特不同场合应选用不同的电动机。如金属切削，选硬特性电机；重载起动则选软特性电动机性电机；重载起动则选软特性电动机。返回返回（1 1）最大转矩）最大转矩 ：

5、maxTn0TnmaxT求解：求解：0ST202121XKUTmax21220222)(UsXRsRKT得：得：最大转矩与与转子的电阻无关最大转矩与与转子的电阻无关电压越大最大转矩就越大电压越大最大转矩就越大U1U2U3202XRsm22RR 2 R0Tn2R过载系数：过载系数：NMMTTK三相异步机三相异步机3281.MK 工作时，一定令负载转矩工作时，一定令负载转矩 ，否则，否则电机将停转。致使电机将停转。致使注意：注意： （1）三相异步机的）三相异步机的 和电压的平方成正比，所和电压的平方成正比，所以对电压的波动很敏感，使用时要注意电压的变化。以对电压的波动很敏感，使用时要注意电压的变化

6、。maxTmaxTTL （2）电机严重过热电机严重过热0n121)(s II202121XKUTmaxstT起动转矩起动转矩 ：( 3 )电机起动时的转矩。电机起动时的转矩。n0TnstT21220222)(UsXRsRKT0n1)(s 其中其中则则21220222)(UXRRKTstLstTT stT体现了电动机带载起动的能力。若体现了电动机带载起动的能力。若 电机能电机能起动，否则将起动不了。起动，否则将起动不了。（1）起动电流中小型鼠笼式电机起动电流为额定电流的5-7 倍。0n原因：起动时 ，转子导条切割磁力线速度很大。定子电流转子感应电势转子电流1.1.起动性能与两个因素有关起动性能与

7、两个因素有关: :6.5 三相异步电动机的起动三相异步电动机的起动 频繁起动时造成热量积累，致使电机过热 大电流使电网电压降低，影响其他负载2cosI2，2cosI2Os1T起动转矩起动转矩=1-2额定转矩额定转矩起动电流越小越好起动电流越小越好6.66.6笼式电动机起动方法：笼式电动机起动方法：（1 1） 直接起动直接起动 20-3020-30千瓦以下的异步电动机一般采用直接起动千瓦以下的异步电动机一般采用直接起动（2 2） 降压起动降压起动( (目的减小起动电流目的减小起动电流) ) 方法简单，但起动电流较大，影响电网上其它负载。在起动时降低加在电动机定子绕组上的电压，以减小起动电流，鼠笼

8、式电动机常用的降压起动方法有Y换接起动和自耦降压起动。2cosI2，2cosI2Os1ZUIllY33ZUIll设：电机每相阻抗为z(a)Y(a)Y 换接换接起动起动31llYIIYlIZlU+U1U2V1V1W1W2 lIlU+ZU1U2V1V2W1W231（2 2） 降压起动降压起动( (目的减小起动电流目的减小起动电流) ) 正常正常运行运行lUAZBYXClI 起动起动ABCXYZlUlYIY换接起动PPUU31降压起动适合于降压起动适合于空载或轻载空载或轻载起动的场合起动的场合StstYTT3131（1 1）仅适用于正常接法为三角形接法的电动机。）仅适用于正常接法为三角形接法的电动机

9、。 （2 2） 起动电流减小的同时，起动转矩也减小起动电流减小的同时，起动转矩也减小 Y Y 起动注意事项：起动注意事项：L1L3L2FUQQ2R 12220220)(st2IIRXREIRR滑环滑环电刷电刷定子定子转子转子起动电阻起动电阻 R2 Tst 22022212stXRURKT 22RR stTTOn0nmaxT2R2R stT 一、三相异步电动机的起动一、三相异步电动机的起动 三相异步电动机的起动是指从电动机接人电网开三相异步电动机的起动是指从电动机接人电网开始转动，到达正常运转为止的这一过程始转动，到达正常运转为止的这一过程 （1）起动电流尽可能小；）起动电流尽可能小；（2）起动

10、转矩要足够大；）起动转矩要足够大；（3）起动所需用的设备简单、经济、操作方便；）起动所需用的设备简单、经济、操作方便；（4）起动过程中的功率损耗要尽量小。）起动过程中的功率损耗要尽量小。 1. 1. 变频调速变频调速方法：方法：在绕线式电动机的转子电路中接入调速电在绕线式电动机的转子电路中接入调速电阻，改变电阻的大小，就可得到平滑调速。阻，改变电阻的大小，就可得到平滑调速。7.6 7.6 三相异步电动机的调速三相异步电动机的调速p3. 3. 改变转差率改变转差率 s得调速方法：得调速方法：pfsnsn106011由由2. 2. 变极对数变极对数有级调速。有级调速。无级调速无级调速无级调速无级调

11、速2 2变频调速变频调速可控整流器逆变器M350Hz50Hz三三相相交交流流电电源源3. 变频调速：无级调速恒转矩调速：低于额定转速时，保持U1/f1的比值近似不变，这时磁通和转矩也都近似不变。恒功率调速：高于额定转速时，应保持U1=U1N，这时磁通和转矩都减小。转速增大，转矩减小，使功率近似不变。此种调速方法发展很快，且调速性能较好。其主要环节是研制变频电源（常由整流器、逆变器等组成）。6.7 6.7 三相异步电动机的调速三相异步电动机的调速1 1变极调速变极调速通过改变电动机的定子绕组所形成的磁极对数通过改变电动机的定子绕组所形成的磁极对数p p来调速。因磁极对数只能是按来调速。因磁极对数

12、只能是按1 1、2 2、3 3、的、的规律变化，所以用这种方法调速，电动机的转速规律变化，所以用这种方法调速，电动机的转速不能连续、平滑地进行调节。是步级式调速方法不能连续、平滑地进行调节。是步级式调速方法NSNSSN 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(2) 额定功率额定功率PN。 额定功率为电动机在额定状态下运行时， 转子轴上输出的机械功率kW。 (2) 额定电压和接法额定电压和接法。额定电压指定子绕组按铭牌上规定的接法连接时应加的线电压值。 Y系列电动机功率在 4 kW以上均采用三角形连接， 以便采用Y-接法。3kW 以下有380v和220v两种，写成380/220v，对应接法两种，即Y/ . 电源线电压380v时，定子绕组接成星形；电源线电压220v时，定子绕组接成三角形。(3) 额定电流额定电流。 额定电流指电动机在额定运