第7章电工技术交流电动机

1、第第7 7章章 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鼠笼式鼠笼式绕线式绕线式异步机异步机同步机同步机他励、并励、串励、复励他励、并励、串励、复励电动机：电能转换成机械能电动机：电能转换成机械能发电机：其他形式的能量转换成电能发电机：其他形式的能量转换成电能电动机的分类电动机的分类电动机电动机 (Motor)交流电动机交流电动机直流电动机直流电动机三相电动机三相电动机单相电动机单相电动机同步电动机同步电动机异步电动机异步电动机他励、并励电动机他励、并励电动机串励、复励电动机串励、复励电动机u 直流电动机启动性能好，调速范围大且调速平滑，但结构复直流电动机启动性能好，调速范围大且调速

2、平滑，但结构复杂，造价高，维护困难，运行可靠性差。杂，造价高，维护困难，运行可靠性差。u 异步电动机使用更为普遍，结构简单，运行可靠，制造方异步电动机使用更为普遍，结构简单，运行可靠，制造方便，坚固耐用，成本较低，效率较高，但调速性能较差，功便，坚固耐用，成本较低，效率较高，但调速性能较差，功率因数较低。率因数较低。使用电动机驱动生产机械可：使用电动机驱动生产机械可： （1 1）简化生产机械的结构）简化生产机械的结构 （2 2）提高生产效率和产品质量）提高生产效率和产品质量 （3 3）能实现自动控制）能实现自动控制 （4 4）实现远距离操纵）实现远距离操纵 （1 1）基本结构）基本结构 （2

3、2）工作原理）工作原理 （3 3）机械特性）机械特性 （4 4）起动、制动、反转、调速的基本原理）起动、制动、反转、调速的基本原理 （5 5）应用场合和正确使用）应用场合和正确使用 7.1 7.1 三相异步电动机的构造三相异步电动机的构造7.2 7.2 三相异步电动机的的转动原理三相异步电动机的的转动原理7.3 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7.4 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7.5 7.5 三相异步电动机的起动三相异步电动机的起动7.6 7.6 三相异步电动机的调速三相异步电动机的调速7.7 7.7 三相异步电动机的制动三相异步电

4、动机的制动7.8 7.8 三相异步电动机的铭牌数据三相异步电动机的铭牌数据7.11 7.11 单相异步电动机单相异步电动机目目 录录7.1 7.1 三相异步电动机的构造三相异步电动机的构造鼠笼式鼠笼式绕线式绕线式转子转子定子（固定部分）定子（固定部分） 转子（旋转部分）转子（旋转部分）分为两个基本部分分为两个基本部分：构成：由构成：由机座机座、铁心铁心和和定子绕组定子绕组组成组成 作用：作用： 产生旋转磁场产生旋转磁场 铁心铁心电机磁路的一部分，为了减小涡流和磁滞损耗，常用电机磁路的一部分，为了减小涡流和磁滞损耗，常用0.35mm0.35mm或或0.5mm0.5mm厚的硅钢片叠制而成。铁心内周

5、上冲有均匀分厚的硅钢片叠制而成。铁心内周上冲有均匀分布的槽，以便嵌放定子绕组。布的槽，以便嵌放定子绕组。定子绕组定子绕组电机的电路部分。一般采用高强度聚酯漆包线或电机的电路部分。一般采用高强度聚酯漆包线或铝线绕制而成，三相定子绕组互成铝线绕制而成，三相定子绕组互成120120o o电角度，对称分布在铁电角度，对称分布在铁心槽中，见后接线图。心槽中，见后接线图。机座机座用来固定定子铁心和绕组。前后两个端盖支撑转子的用来固定定子铁心和绕组。前后两个端盖支撑转子的转动，外表具有散热作用。一般由铸铁或钢板制成。转动，外表具有散热作用。一般由铸铁或钢板制成。机座机座定子绕组定子绕组铭牌数据铭牌数据出线端

6、子出线端子1、定子绕组星形接法、定子绕组星形接法W2V2U2U1V1W1ABCABCU1V1W1U2V2W2W2V2U2U1V1W1ABCABCU1V1W1U2V2W22、定子绕组三角形接法、定子绕组三角形接法接线图接线图接线图接线图原理图原理图原理图原理图构成：由构成：由铁心铁心和和转子绕组转子绕组两部分构成两部分构成转子铁心转子铁心电机磁路的一部分。常用电机磁路的一部分。常用0.5mm0.5mm厚的硅钢片叠装厚的硅钢片叠装成圆柱形，并紧固在转轴上，铁心外圆冲有均匀分布的槽，成圆柱形，并紧固在转轴上，铁心外圆冲有均匀分布的槽，以便嵌放转子绕组。以便嵌放转子绕组。转子绕组转子绕组分为鼠笼式转子

7、绕组和绕线式转子绕组。分为鼠笼式转子绕组和绕线式转子绕组。鼠笼式转子绕组：鼠笼式转子绕组：鼠笼式转子铁鼠笼式转子铁心槽中嵌放着裸铜条或铝条，其两端心槽中嵌放着裸铜条或铝条，其两端用端环连接，由于形状与鼠笼相似，用端环连接，由于形状与鼠笼相似，故称鼠笼式转子绕组。故称鼠笼式转子绕组。鼠笼转子鼠笼转子绕线式转子绕组：绕线式转子绕组：与定子绕组类似，也是由绝缘的导线绕制而成与定子绕组类似，也是由绝缘的导线绕制而成的三相对称绕组，极数和定子绕组相同。转子绕组一般接成星形，三的三相对称绕组，极数和定子绕组相同。转子绕组一般接成星形，三个首端分别接到固定在转轴上的三个滑环（集电环）上，由滑环上的个首端分别

8、接到固定在转轴上的三个滑环（集电环）上，由滑环上的电刷引出与外加变阻器连接，构成转子的闭合回路。电刷引出与外加变阻器连接，构成转子的闭合回路。转子星形转子星形连接绕组连接绕组集电环集电环电电 刷刷电阻器电阻器绕线式转子绕组示意图绕线式转子绕组示意图转子作用转子作用：在旋转磁场作用下，产生：在旋转磁场作用下，产生感应电动势或电流。感应电动势或电流。鼠笼式电动机与绕线式电动机的比较：鼠笼式电动机与绕线式电动机的比较：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： 结构复杂、价格较贵、维护工作

9、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。鼠笼式转子鼠笼式转子转轴转轴转子转子绕线式转子绕线式转子 铁心铁心绕组绕组转轴转轴7.2 7.2 三相异步电动机的工作原理三相异步电动机的工作原理vlBe（右手定则右手定则）（左手定则左手定则）ilBfn0neiNSfB:磁感应强度磁感应强度v:切割速度切割速度l :导线长导线长磁极旋转磁极旋转导线切割磁力线产生感应电动势导线切割磁力线产生感应电动势闭合导线产生电流闭合导线产生电流通电导线在磁场中受力通电导线在磁场中受力简单说明：简单说明： 电动机的正常工作，即转子旋转是依靠

10、电磁原理的作电动机的正常工作，即转子旋转是依靠电磁原理的作用机理。导体与磁场之间有相对运动，就会产生感应电动用机理。导体与磁场之间有相对运动，就会产生感应电动势，如果导体构成封闭回路，则必然会在导体中产生感应势，如果导体构成封闭回路，则必然会在导体中产生感应电流。然后载流导体在磁场中受到洛仑磁力的作用，便会电流。然后载流导体在磁场中受到洛仑磁力的作用，便会在磁场中旋转起来，这就是电动机转子旋转的基本原因和在磁场中旋转起来，这就是电动机转子旋转的基本原因和过程。过程。 具体来讲，在三相异步电动机的对称三相定子绕组中具体来讲，在三相异步电动机的对称三相定子绕组中通入三相正弦交流电流（即励磁电流）后

11、，会在铁心中产通入三相正弦交流电流（即励磁电流）后，会在铁心中产生一个旋转磁场，通过电磁感应在转子绕组中产生感应电生一个旋转磁场，通过电磁感应在转子绕组中产生感应电流，该感应电流与旋转磁场相互作用，产生电磁转矩流，该感应电流与旋转磁场相互作用，产生电磁转矩（T=CmI），），从而驱动转子旋转。从而驱动转子旋转。 1.1. 线圈跟着磁铁转线圈跟着磁铁转 两者转动方向一致两者转动方向一致异异 步步 2.2. 线圈比磁场转得慢线圈比磁场转得慢0nn7.2.1 旋转磁场旋转磁场sinsin120sin120AmBmCmiItiItiIt1. 旋转磁场的产生旋转磁场的产生 在三相异步电动机的定子铁心中放

12、有三相对在三相异步电动机的定子铁心中放有三相对称绕组，在该三相对称绕组中通入三相对称交流称绕组，在该三相对称绕组中通入三相对称交流电流，就可产生一电流，就可产生一“旋转磁场旋转磁场”代替演示实验中代替演示实验中的磁铁的磁铁 120sin120sinsinmCmBmAtIitIitIi BiAXBYCZAiCiCiAiBiitmIo7.2.1 旋转磁场旋转磁场1. 旋转磁场的产生旋转磁场的产生iCiAiBitmIo0n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。 AYCBZX()电流出电流出( )电流入电流入CiB

13、iAii tAXYCBZAXYCBZAXYCBZNS0 t 60t 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600n60 90t 合成磁场旋转合成磁场旋转90600mIoSNSN三相电流合成磁三相电流合成磁场场 的分布情况的分布情况分析可知分析可知： 当定子绕组通入三相交流电源后，就会产生一当定子绕组通入三相交流电源后，就会产生一个合成磁场。当交流电源个合成磁场。当交流电源t：02变化，合成磁变化，合成磁场正好旋转了一周，这就是所谓的旋转磁场。场正好旋转了一周，这就是所谓的旋转磁场。 在在p1 1的两极电动机中，交流电交变一周，的两极电动机中，交流电交变一周，合成磁场在空间也旋

14、转一周即合成磁场在空间也旋转一周即360360o o，三相电流周，三相电流周期性的不断变化，合成的磁场将绕同一方向连续期性的不断变化，合成的磁场将绕同一方向连续不断的旋转。不断的旋转。 可见，当定子绕组中通入三相电流后，它可见，当定子绕组中通入三相电流后，它们共同产生的合成磁场是随着电流的交变而在们共同产生的合成磁场是随着电流的交变而在空间不断地旋转着，这就是旋转磁场。空间不断地旋转着，这就是旋转磁场。2. 旋转磁场的转向旋转磁场的转向 当当通入定子绕组的三相电流的相序为通入定子绕组的三相电流的相序为A-B-CA-B-C时，旋转磁场的转向与这个顺序是一致的，可见时，旋转磁场的转向与这个顺序是一

15、致的，可见磁场的转向与定子绕组中的电流相序有关。磁场的转向与定子绕组中的电流相序有关。取决于三相电流的相序。取决于三相电流的相序。改变电机旋转方向的方法：换接其中两相改变电机旋转方向的方法：换接其中两相AiBiCimItAiCiBimIt3. 旋转磁场的极数旋转磁场的极数BiAXBYCZAiCi 此种接法下，绕组的始端之间相差120度空间角，合成磁场只有一对磁极，则极对数为1。AXYCBZNS旋转磁场的极数和三相绕组的安排有关旋转磁场的极数和三相绕组的安排有关即即：P=1CYABCXYZAXBZAiBiCi 将每相绕组分成两段，按右下图放入定子槽内，绕组的始端之间相差60度空间角，形成的磁场则

16、是两对磁极。AXX ANSSNZCZCBY BY即即：P=24. 4. 旋转磁场的转速旋转磁场的转速AXYCBZNSAXYCBZNS0nAXYCBZSN60AiBiCimIt 旋转磁场的转速决定于磁场的极数，在一对极的情况下，当电流交变一次时，磁场恰好在空间旋转了一周。n0=60f（转/分）XNSASNZBX AYCZ BCY0t 60t A0nAZXXC ZCSNSN30 旋转磁场具有旋转磁场具有两对两对极极时，当电流从时，当电流从tt=0=0到到tt=60=60经历了经历了6060时，时，磁场在空间仅旋转了磁场在空间仅旋转了3030。比比P P=1=1时转速慢了一半，时转速慢了一半，即：即

17、：N0=60f/2（转/分） 所以，旋转磁场的所以，旋转磁场的转速转速n0 0决定于决定于电流频率电流频率f1 1和磁场的和磁场的极对数极对数P，可推出：，可推出：2p180分）转/( 50011p360分）转/( 0003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)Hz50(f0n3p120分）转/( 0001n分）转/( 600pfn 5. 5. 电动机转速和旋转磁场同步转速的关系电动机转速和旋转磁场同步转速的关系电动机转速电动机转速:n电机转子转动方向与磁场旋转的方向一致，电机转子转动方向与磁场旋转的方向一致， 但但 异步电动机异步电动机0n

18、n无转距无转距转子与旋转磁场间没有相对运动转子与旋转磁场间没有相对运动无转子电动势（转子导体不切割磁力线）无转子电动势（转子导体不切割磁力线）无转子电流无转子电流提示提示：如果如果0nn 7.2.2 7.2.2 电动机的转动原理电动机的转动原理 在电动机定子绕组中通入三相对称交流电流后，产生旋转磁场。 旋转磁场的磁力线切割转子导条，导条中就感应出电动势。 在电动势的作用下，闭合的导条中就有电流，该电流与旋转磁场相互作用，使转子导条受到电磁力作用。由电磁力产生电磁转矩，转子就转动起来。异步电机运行中异步电机运行中:%91s转差率：转差率：电动机起动瞬间电动机起动瞬间:1 , 0sn（转差率最大转

19、差率最大）7.2.3 7.2.3 转差率转差率%10000nnns同步转速：同步转速： 旋转磁场的转速旋转磁场的转速异步电动机运行中异步电动机运行中:%s)91( 转子转速亦可由转差率求得：转子转速亦可由转差率求得：0)(1nns %10000 nnns转差率转差率s 例：例：一台三相异步电动机一台三相异步电动机，其额定转速其额定转速 n= =975 r/min，电源频电源频率率 f1 1= =50 Hz。试求电动机的极对数和额定负载下的转差率试求电动机的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速的关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系可知：n

20、0=1000 r/min , 即即p=3。额定转差率为额定转差率为2.5%100%10009751000%10000 nnns1. 1. 三相异步电动机的三相异步电动机的“电磁电磁”关系关系 7.3 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 ：主磁通产生主磁通产生的感应电动势的感应电动势。e1e2、 ：漏磁通产漏磁通产生的感应电动势生的感应电动势。e 1e 2、dtdNeeeRiu1111111 2.2.定子电路定子电路i2定子电路定子电路R1R2i1u1e1e 1e2e 2转子电路转子电路定子绕组相当于变压器原边绕组，转子绕组相当于副绕组定子绕组相当于变压器原边绕组，转子绕组

21、相当于副绕组。tNum1111cos设：设：tsin1m11112 fNNUmmmmNfUUE1111144. 42设：设：2f取决于转子和旋转磁场的相对速度取决于转子和旋转磁场的相对速度1000026060SfPnnnnPnnf（1）转子频率转子频率（2）转子电动势转子电动势mmNSfNfE2122244.444.43.3.转子电路转子电路：转子线圈匝数转子线圈匝数2N：转子感应电动势的频率转子感应电动势的频率2f其中其中202122222SXLSfLfX202122244. 444. 4SENSfNfEmm（4）转子功率因数转子功率因数 （3）转子电流转子电流2202220222222)(

22、SXRSEXREI220222222222)(cosSXRRXRR下标下标0表示表示n=0，s1时的量时的量。7.4.1 7.4.1 电磁转矩电磁转矩 7.4 7.4 转矩与机械特性转矩与机械特性 驱动电动机旋转的电磁转矩是由转子导体中的电流驱动电动机旋转的电磁转矩是由转子导体中的电流I2的有功的有功分量分量（ ）和旋转磁场每极的主磁通和旋转磁场每极的主磁通相互作用而产生相互作用而产生。22Tcos IKT 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ilBF 22cos, , IT 2cos22cosIKTmT2

23、2022202)(SXRSEI2202222)(cosSXRRmNfU11144.4其中其中：代入可得代入可得21220222)(UsXRsRKT21220222)(UsXRsRKT 22 cos IKTT 22022202)( XREIss 2202222)(cosXRRs mNfU11144.4 由分析知由分析知：由公式可知：由公式可知：21220222)(UsXRsRKT 电磁转矩公式电磁转矩公式1. T 与定子每相绕组电压与定子每相绕组电压 成正比。成正比。U 1 T 21U2. 当电源电压当电源电压 U1 一定时，一定时，T 是是 s 的函数。的函数。3. R2 的大小对的大小对 T

24、 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R2 ，从而改变转矩。，从而改变转矩。21220222)(UsXRsRKT 电磁转矩公式电磁转矩公式 上公式的推出是参照变压器的工作原理。上公式的推出是参照变压器的工作原理。 其实三相异步电动机的电磁关系与变压器相似，它的定其实三相异步电动机的电磁关系与变压器相似，它的定子电路和转子电路就相当于变压器的原边绕组和副边绕组，子电路和转子电路就相当于变压器的原边绕组和副边绕组，旋转磁场的主磁通将定子和转子交链在一起旋转磁场的主磁通将定子和转子交链在一起。但两者也有区。但两者也有区别，在于：变压器的副

25、边是静止的，而异步电动机的转子电别，在于：变压器的副边是静止的，而异步电动机的转子电路是旋转的，变压器的主磁通通过铁心构成封闭回路，而电路是旋转的，变压器的主磁通通过铁心构成封闭回路，而电动机的磁路中存在一个很小的气隙。动机的磁路中存在一个很小的气隙。7.4.2 7.4.2 机械特性曲线机械特性曲线 由转矩公式由转矩公式得特性曲线得特性曲线：Ts10n0Tn 一定的电源电压和转子电阻之下，转矩与转一定的电源电压和转子电阻之下，转矩与转差率的关系曲线或转速与转矩的关系曲线差率的关系曲线或转速与转矩的关系曲线21220222)(UsXRsRKT根据转矩公式根据转矩公式22022212)(sXRUs

26、RKT 可以得到如下特性曲线可以得到如下特性曲线： 所谓机械特性，就是在电源电压不变的条件下，所谓机械特性，就是在电源电压不变的条件下，电动机的转速电动机的转速n 和电磁转矩和电磁转矩T之间的关系之间的关系，即即：n=f (T) 。 在讨论机械特性时，首先要明确三个重要的转在讨论机械特性时，首先要明确三个重要的转矩，在此先简单地给出特性曲线。矩，在此先简单地给出特性曲线。7.4.2 7.4.2 机械特性曲线机械特性曲线mTmSNSOTS曲线)(sfT 曲线)(Tfn NnmTstTOnTNT0nstT1NT电磁转矩电磁转矩T T随转差率随转差率s s变化曲线变化曲线电动机转速随电磁电动机转速随

27、电磁转矩的变化曲线转矩的变化曲线NT（1 1）额定转矩）额定转矩 ：电动机在额定电压下，以额电动机在额定电压下，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，电动机转轴时，电动机转轴上输出的转矩。上输出的转矩。2PNn（牛顿（牛顿米）米）)/()(955060222分转千瓦NNNnPnPTNnNTOnT0n)/()(9550NNN分分转转千千瓦瓦nPT (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) 的额定功率为的额定功率为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m.N7.4914405.795509550N

28、NN nPT 电动机等速运行时，不考虑电动机的机械损耗转距，电动机等速运行时，不考虑电动机的机械损耗转距，电动机的电磁转距电动机的电磁转距T T近似等于轴上机械负载转距近似等于轴上机械负载转距T T2 2，即：，即：nPTT229550电动机轴上输出的电动机轴上输出的机械功率机械功率 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。 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

29、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， n 、sE2 , I2 I1 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 T 2达到新的平衡达到新的平衡T2常用特常用特性段性段0nnTOn电动机的自适应能力电动机的自适应能力硬特性：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

30、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。机械特性的软硬机械特性的软硬 如果如果 电机将会电机将会因带不动负载而停车（堵转）因带不动负载而停车（堵转）。maxTTL（2 2）最大转矩）最大转矩 ：maxT电机带动最大负载的能力电机带动最大负载的能力。求解求解0ST2021max21XKUT21220222)(UsXRsRKTOn0nTm过载系数过载系数：三相异步机三相异步机2 .28 .1 （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

31、动很敏感，使用时要注意电压的变化。maxT 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maxTTL （2）NTTmax电机严重过热电机严重过热12202)(0 IIEsEsnm121m, )1(TUUT当当 U1 一定时，一定时，Tm为定值为定值2021m2 XUKT过载系数过载系数( (能力能力) )NmmTT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2.28.1m工作时必须使工作时必须使TL 510.2 N. m mN2510mN 4478551902st .T不能起动不能起动 (2) Ist =7IN=7 84.2=589

32、.4 AA5 .1964 .5983131st stYII 在在U = 0.9UN 时时能起动能起动在在80%额定转矩时额定转矩时132329183%8042909183%80NstY .TT不能起动不能起动在在50%额定转矩时额定转矩时121459183%5042909183%50NstY .TT可以起动可以起动mN9 .1838 .5513131ststYTT(3)例：例：三相异步电动机，已知：三相异步电动机，已知：PN=40kW，nN=1460r/min，UN=380V， N=89.5%，cos N=0.89， Ist/IN=5.5, Tst/TN=1.1现问现问：1、当采用、当采用Y-

33、 起动时，起动电流和起动转矩各为多少？起动时，起动电流和起动转矩各为多少？2、当机械负载转矩、当机械负载转矩T2=60TN和和25TN时，能否起动？时，能否起动？解：解：1、 Y- 起动时，起动时接成起动时，起动时接成Y，正常运行时接成，正常运行时接成 ，使起动电流减小。使起动电流减小。KWKWPPNNN7 .44895. 0401电动机从电源获取的功率电动机从电源获取的功率AAUPInNNN132895. 02203107 .44cos331mNmNnPTNNN26214604095509550mNmNTTAAIINstNst2882621 . 11 . 17261325 . 55 . 5m

34、NmNTTAAIIststYststY9628831312427263131采用采用Y- 起动，则：起动，则：mNmNTTN2 .1572626 . 0%602stYT2、stYTmNmNTTN5 .6526225. 0%252不能起动不能起动能起动能起动作作 业业P257 7.4.8 7.4.11 7.4.13 7.5.47.6 三相异步电动机的调速三相异步电动机的调速1. 改变极对数改变极对数 有级调速有级调速。p2. 改变转差率改变转差率 s无级调速无级调速调速方法调速方法：pfsnsn106011适用于绕线式电动机方法：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

35、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。三种调速方法三种调速方法A1X1A2X2iiP=2A1A2X1X2NNSSA1X1A2X2iiP=1 采用变极调速方法的电动机称作双速电机，由于调速时采用变极调速方法的电动机称作双速电机，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、磨床等机床上。合，如铣床、镗床、磨床等机床上。A1A2X1X2SNTn0no22RR2R2R方法：方法：在绕线式电动机的转子电路中接入调速电阻，改变电阻在绕线式电动机的转子电路中接入调速电阻，

36、改变电阻的大小，就可得到平滑调速。的大小，就可得到平滑调速。 变转差率调速是绕线式电动机特有的一种调速方法。其优变转差率调速是绕线式电动机特有的一种调速方法。其优点是调速平滑、设备简单投资少，缺点是能耗较大。这种调速点是调速平滑、设备简单投资少，缺点是能耗较大。这种调速方式广泛应用于各种提升、起重设备中。方式广泛应用于各种提升、起重设备中。nnTLTLs sTs2R2Ro3. 3. 变频调速变频调速 此种调速方法发展很快，且调速性能较好。其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、逆变器等主要环节是研制变频电源（常由整流器、逆变器等组成）。组成）。 f=50H

37、zM3 +3. 3. 变频调速变频调速恒转矩调速恒转矩调速：低于额定转速时，保持低于额定转速时，保持U1/f1的比值近似不变，这时磁通的比值近似不变，这时磁通和转矩也都和转矩也都近似不变。近似不变。恒功率调速恒功率调速：高于额定转速时，应保持高于额定转速时，应保持U1=U1N，这时磁通，这时磁通和转矩都减小。转速和转矩都减小。转速增大，转矩减小，使功率近似不变。增大，转矩减小，使功率近似不变。无级调速无级调速变频调速方法变频调速方法恒转矩调速恒转矩调速（f1f1N） 1. 反接制动反接制动 停车时，将电动机接到电源的三根线中的任意两根停车时，将电动机接到电源的三根线中的任意两根的一端对调位置，

38、使旋转磁场反向旋转，电动机的转矩的一端对调位置，使旋转磁场反向旋转，电动机的转矩方向与电动机原来的旋转方向相反，起制动的作用方向与电动机原来的旋转方向相反，起制动的作用。 7.7 7.7 三相异步电动机的制动三相异步电动机的制动 反接制动时，定子旋转磁场与转子的相对转速很大。反接制动时，定子旋转磁场与转子的相对转速很大。即切割磁力线的速度很大，造成转子电流增大，引起定即切割磁力线的速度很大，造成转子电流增大，引起定子电流增大。子电流增大。为限制电流，在制动时要在定子或转子中串电阻简单、效果好简单、效果好但能量消耗大但能量消耗大2. 能耗制动能耗制动 停车时，定子绕组断开交流电源，接至直流停车时

39、，定子绕组断开交流电源，接至直流 电源上，恒定的磁场对转子产生制动转矩。电源上，恒定的磁场对转子产生制动转矩。制动转矩的大小与直流电流的大小有关制动转矩的大小与直流电流的大小有关直流电流的大小一般为电动机额定电流直流电流的大小一般为电动机额定电流的的0.50.51 1倍倍制动能量消耗小制动能量消耗小制动平稳，但需制动平稳，但需要直流电源要直流电源M3+-运行运行制动制动n F转子转子 3.发电反馈制动发电反馈制动 当电动机转子的转速超过旋转磁场的同步转速当电动机转子的转速超过旋转磁场的同步转速时，这时的转矩也是制动转矩时，这时的转矩也是制动转矩。n Fno当起重机快速下放重物时当起重机快速下放

40、重物时当多速电动机从高速调到当多速电动机从高速调到低速的过程中低速的过程中电动机已转入发电机运行，将重电动机已转入发电机运行，将重物的位能转换为电能而反馈到电物的位能转换为电能而反馈到电网里去，所以称为发电反馈制动网里去，所以称为发电反馈制动1. 型号型号 Y 132M4 分）转/( 600pfn 转差率转差率0.04 150014401500s7.8 7.8 铭牌数据铭牌数据2. . 转速转速: 电机轴上的转速电机轴上的转速如：如： n =1440 转转/分分磁极数磁极数( (极对数极对数 p=2) )同步转速同步转速15001500转转/ /分分Y：三相异步电动机三相异步电动机132132

41、：机座中心高：机座中心高（132mm）M：机座长度代号，机座长度代号，M- -中机座；中机座；S- -短机座，短机座，L- -长机座。长机座。3. 接法接法：Y/ 接法接法 Y 接法接法： W2U2V2U1V1W1V1W1U1U2V2W2指定子三相绕组的接法 接法接法：U2U1W2V1V2U1W2U2V1V2W1W1W2U2V2V1W1U14. 电压电压： 一般规定电动机的运行电压不能高于或低于一般规定电动机的运行电压不能高于或低于额定值的额定值的5 5。例例：380/220 Y/380/220 Y/ 是指：线电压为是指：线电压为380V380V时采用时采用Y Y接法；接法； 当线电压为当线电

42、压为220V220V时采用时采用 接法接法。指电动机在额定运行状态时定子绕组上的指电动机在额定运行状态时定子绕组上的线电压值线电压值.当电压高于额定值时，磁通将增大。当电压高于额定值时，磁通将增大。NfU11144.41U1I即即：电压波动对电动机的影响电压波动对电动机的影响s2E2I1I1UI11IU当电压低于额定值时，引起转速下降，电流增加。nnnns0202sEE 11IU5. 额定电流额定电流：如如： 表示三角接形法下，电机的线电流为11.2A，相电流为6.48A；星形接法时线、相电流均为6.48A。6. 功率与效率功率与效率： 指电动机在额定运行时轴上输出的机械功率值（ ），不等于从电源吸收的功率（ ）。两者的 关系为： 2P1PCOSIUPNN31其中其中 =7293指电动机在额定运行状态时定子绕组的线电流。为电动机的效率为电动机的效率 额定负载时一般为额定负载时一般为0.7-0.90.7-0.9，空载时功率因数很低，空载时功率因数很低约为约为0.2-0.30.2-0.3。额定负载时，功率因数最大。额定负载时，功率因数最大。 使用中应选择合适容量的电动机，使用中应选择合适容量的电动机，防防止止“大马大马” ” 拉拉“小车小车”的现象的现象。7. 功率因数功率因数(cos 1)：P2PNcos 18. 绝缘等级绝缘等级 绝缘等级是按电动机绕组所用的绝缘材料在