电工技术第4章

1、2022-6-261目录目录第第4章章 变压器和电动机变压器和电动机4.1 磁路分析基础磁路分析基础4.3 异步电动机异步电动机4.2 变压器变压器2022-6-262目录目录4.1.1 磁路基础与铁磁材料的特点磁路基础与铁磁材料的特点4.1 磁路分析基础磁路分析基础4.1.2 磁路欧姆定律磁路欧姆定律4.1.3 简单磁路分析简单磁路分析2022-6-263目录目录磁路：主磁通所经过的磁路：主磁通所经过的 闭合路径。闭合路径。由铁磁性材料构成。由铁磁性材料构成。4.1.1 磁路基础与铁磁材料的特点磁路基础与铁磁材料的特点1.1.磁路基础磁路基础线圈线圈iu1u2铁心铁心 磁路磁路主磁通主磁通漏

2、磁通漏磁通SB lNIH H/m10470 0r 铁磁性材料的铁磁性材料的1HB 2022-6-264目录目录2. 磁性材料的三大特性磁性材料的三大特性拐点拐点i2022-6-265目录目录基本磁化曲线基本磁化曲线2022-6-266目录目录2022-6-267目录目录lSlBHlNI NIIHdlSlNI mRF 2022-6-268目录目录SlR mSlNIRFmSlR SlEREI 2022-6-269目录目录2022-6-2610目录目录RUI 2022-6-2611目录目录u(Ni)i dtdNe dtdNe （磁通势磁通势）dtdiL 常常数数 iNL2022-6-2612目录目录

3、eeRi u dtdNe u t, sinm )sin(mtdtdNdtdNu mmm444222fN.fNUU tNmcos )90t(sin2m fN)90(sinm tU mfN.EU4442022-6-2613目录目录2022-6-2614目录目录2mhfBP 2022-6-2615目录目录Fe2cosPRIUIP 23.1meBfP 2022-6-2616目录目录eu 2022-6-2617目录目录eu 2Fe0IPR 2Fe0IQX IUIUXRZ 202002022-6-2618目录目录2022-6-2619目录目录2022-6-2620目录目录 N8100207SBF 2022

4、-6-2621目录目录tsinm0 BB tFFtFtSBSBf cos22121sinsin 810810mm2m202m70207 81002m7mSBF N 161021d102m7m0SBFtfTFT O2022-6-2622目录目录2022-6-2623目录目录2022-6-2624目录目录 变压器是一种常见的电气设备，在电力系统和电变压器是一种常见的电气设备，在电力系统和电子线路中应用广泛。子线路中应用广泛。变电压：变电压：电力系统电力系统 变阻抗：变阻抗：电子线路中的阻抗匹配电子线路中的阻抗匹配变电流：变电流：电流互感器电流互感器 ： 在能量传输过程中，当输送功率在能量传输过程中

5、，当输送功率P =UI cos 及及负载功率因数负载功率因数cos 一定时：一定时：电能损耗小电能损耗小节省金属材料（经济）节省金属材料（经济）U I P = I RlI S2022-6-2625目录目录负载发电厂发电厂 G 发电机发电机 升压变压器升压变压器 6.310.5kV 高压输电线高压输电线 35500kV 降压变压器降压变压器 区域变电所区域变电所 高压配电线高压配电线 610kV 降压变压器降压变压器 低压配电线低压配电线 380/220V工厂工厂(用户用户) 输电距离、输电功率与输电电压的关系输电距离、输电功率与输电电压的关系: :输电电压输电电压 输电功率输电功率 输电距离输

6、电距离 110 kV 5104 kW 50 150 km 220 kV (20 30)104 kW 200 400 km 500 kV 100104 kW 500 km2022-6-2626目录目录变压器的磁路变压器的磁路1u2uLZ1i2i单相变压器单相变压器+由高导磁硅钢片叠成由高导磁硅钢片叠成厚厚0.35mm 或或 0.5mm铁心铁心一次一次绕组绕组N1二次二次绕组绕组N2铁心铁心 其他其他: 油箱、油位表、油枕、散热油管、保护设备等。油箱、油位表、油枕、散热油管、保护设备等。2022-6-2627目录目录2022-6-2628目录目录1u2uLZ1i2i单相变压器单相变压器+一次一次绕

7、组绕组N1二次二次绕组绕组N2铁心铁心2022-6-2629目录目录 空载运行情况空载运行情况一次侧接交流电源，一次侧接交流电源，二次侧开路。二次侧开路。0i02 i1u+20u+2e+1e+1e+ 11N2N 1u dd11tNe i0 ( i0N1) 1 dd011tiLe tNedd 22 空载时，空载时，铁心中主铁心中主磁通磁通 是是由一次绕由一次绕组磁通势组磁通势产生的。产生的。2022-6-2630目录目录tN111ddeu )90t(sinm1 Um1144.4fNU 原边有效值原边有效值: :同理副边有效值：同理副边有效值：m222044. 4fNEU t, sinm kNNE

8、EUU 2121201结论：改变匝数比，就能改变输出电压。结论：改变匝数比，就能改变输出电压。2022-6-2631目录目录 带负载运行情况带负载运行情况一次侧接交流电源，一次侧接交流电源，二次侧二次侧。1u+1e+1e+ 11N2N 1u dd11tNe 1 dd111tiLe tNedd 22 i1 ( i1N1) i1i2 ( i2N2) 2有载时，铁心有载时，铁心中主磁通中主磁通 是是由一次、二次由一次、二次绕组磁通势共绕组磁通势共同产生的合成同产生的合成磁通。磁通。 2i2+e2+e 2+u2 dd2tiLe22 2022-6-2632目录目录1m11 44 4 Nf.EU m10

9、Nim2211 NiNi+|Z |2i1u2e1i1e1N2N+2u一般情况下：一般情况下：I0 (23)%I1N 很小可忽略。很小可忽略。0 10 Ni即即2211NINI 所所以以kNNII11221 结论：一次、二次侧电流与匝数成反比。结论：一次、二次侧电流与匝数成反比。102211NiNiNi 2022-6-2633目录目录22IUZ 11IUZ ZkIUkkIkUIUZ222222111 ZkZ2 结论：结论： 变压器一次侧的等效阻抗模，为二次变压器一次侧的等效阻抗模，为二次侧所带负载的阻抗模的侧所带负载的阻抗模的k 2 倍。倍。 1U2U1I2IZ+1U1IZ +2022-6-26

10、34目录目录：信号源信号源IER0RL+108800LL21 RRNNKIE1N2U2ILR2N+如图，交流信号源的电动势如图，交流信号源的电动势 E= 120V，内阻，内阻 R 0=800 ，负载负载为扬声器，其等效电阻为扬声器，其等效电阻RL=8 。要求要求: （1）当）当RL折算到原边的折算到原边的等效电阻等效电阻 时，求变压器时，求变压器的匝数比和信号源输出的功率；的匝数比和信号源输出的功率；（2）当将负载直接与信号源联）当将负载直接与信号源联接时接时,信号源输出多大功率？信号源输出多大功率？0LRR 2022-6-2635目录目录 W548008008001202L2L0.RRREP

11、 0LRR W1760888001202L2L0.RRREP （2，为：为：2022-6-2636目录目录U1V1W1U2V2W2u1v1w1w2v2u2高压绕组：高压绕组：U1- U2、 V1 V2 、W1 W2U2、 V2 、 W2 ：尾端：尾端U1、 V1 、 W1 ：首端：首端低压绕组：低压绕组：u1- u2、 v1 v2 、w1 w2u1、 v1 、 w1 ：首端：首端u2、 v2 、 w2 ：尾端：尾端/YY/YYY/YY/Y000、：高压绕组接法高压绕组接法低压绕组接法低压绕组接法:YY0/三相配电变压器三相配电变压器: Y/动力供电系统（井下照明）动力供电系统（井下照明）: Y

12、0/2022-6-2637目录目录U1u1+311PUU W1V11UkUU312P v1kUU12 w1+kUUUUUUPPPP 212121332022-6-2638目录目录kUUUUUUPPPP333212121 311PUU 1UkUUUP3122 +U1u1W1V1v1w12022-6-2639目录目录122222)。%100%20220 UUUU)(22IfU 2 2 U2I2U20I2N2 O2022-6-2640目录目录 FeCu2212PPPPPP 2022-6-2641目录目录A 14440031010033N2NN2 USIA 629600031010033N1NN1.U

13、SI 2022-6-2642目录目录0033CuFe22119724006001010010100.PPPP 00332169724002160010100211010021. 2 2022-6-2643目录目录 变压器额定容量变压器额定容量(KVA)S:三相三相D:单相单相 2022-6-2644目录目录2022-6-2645目录目录N1N1N2N2NIUIUS N1N1N2N2N33IUIUS N1N1NIUS 容量：容量： 21PP 一次侧输入功率：一次侧输入功率： cos222IUP 输出功率：输出功率： 变压器运行变压器运行时的功率取时的功率取决于负载的决于负载的性质性质2022-6

14、-2646目录目录 1234 134 同极性端用同极性端用“”表示表示。增加增加+ 2022-6-2647目录目录联接联接 23 NfU244. 4220m NN1324 NN1324 联接联接 13， 2 4ii Nf.U444110m 当电源电压为当电源电压为220V时：时：220u+110u+电源电压为电源电压为110V时：时：2022-6-2648目录目录不行（两绕组必须并接）不行（两绕组必须并接）iuNN1324 Ni2220 Ni 1102220110 ii+2022-6-2649目录目录两个线圈中的磁通抵消两个线圈中的磁通抵消原因：原因：电流电流 很大很大11Rui eiRu1感

15、应电势感应电势0 e1324NNi +u2022-6-2650目录目录341312UUU、测量测量： 若若 说明说明 1 与与 4 或或 2 与与 3 是是同极性端同极性端.341213UUU 341213UUU V33124V212u+V12022-6-2651目录目录24电流表电流表+_1 3+S1234+_S2e+2022-6-2652目录目录kNNIIkNNUU112212121 ABP1u2u1i2iLR1N2N+手手柄柄接接线线柱柱2022-6-2653目录目录电压表电压表被测电压被测电压=电压表读数电压表读数 N1/N2VR N1（匝数多）（匝数多）保险丝保险丝 N2（匝数少）（

16、匝数少）u（被测电压）（被测电压）2022-6-2654目录目录电流表电流表被测电流被测电流=电流表读数电流表读数 N2/N1（被测电流）（被测电流）ARi1i2铁心张开把手铁心张开把手量程旋钮量程旋钮载流导体载流导体二次绕组二次绕组可动铁心可动铁心电流表表头电流表表头钳形电流表钳形电流表2022-6-2655目录目录可调电抗器可调电抗器 电源变压器电源变压器 U2 U1 焊件焊件 焊把焊把 图图1 1交流电焊机的原理交流电焊机的原理活动活动铁芯铁芯图图2 2交流电焊机的外特性交流电焊机的外特性U2oI2U20焊接电流焊接电流2022-6-2656目录目录4.3 异步电动机异步电动机4.3.0

17、 电机概述电机概述4.3.1 三相异步电动机的结构与转动原理三相异步电动机的结构与转动原理4.3.2 三相异步电动机的电磁转矩与机械特性三相异步电动机的电磁转矩与机械特性4.3.3 三相异步电动机的使用三相异步电动机的使用4.3.4 单相异步电动机单相异步电动机2022-6-2657目录目录4.3 异步电动机异步电动机2022-6-2658目录目录电动机：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2022-6-2659目录目录机座：铸钢或铸铁机座：铸钢或铸铁 端盖、出线盒等端盖、出线盒等机座机座定子绕组定子绕组铭牌数据铭牌数据出线端

18、子出线端子定子铁心定子铁心2022-6-2660目录目录 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。鼠笼转子鼠笼转子 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。 绕线式转子绕线式转子转轴转轴轴承轴承转子转子绕线转子绕线转子2022-6-2661目录目录三相笼式异步电动机的部件图三相笼式异步电动机的部件图2022-6-2662目录目录 结构简单、价格低廉、工作可靠；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。不能人为改变电动机的机械

19、特性。 结构复杂、价格较贵、维护结构复杂、价格较贵、维护工作量大；转子外加电阻可人为工作量大；转子外加电阻可人为改变电动机的机械特性。改变电动机的机械特性。2022-6-2663目录目录2022-6-2664目录目录 120sin120sinsinmWmVmUtIitIitIi ViU1U2V1V2 W1W2UiWiWiUiViitmIo2022-6-2665目录目录规定：规定： i 0 首端流入，尾端流出。首端流入，尾端流出。 i 0 尾端流入，首端流出。尾端流入，首端流出。 0nU1V2W1V1W2U2 电流出电流出 电流入电流入WiUiViitmIo2022-6-2666目录目录旋转磁场

20、的产生旋转磁场的产生二极旋转磁场二极旋转磁场分析可知：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：2022-6-2667目录目录U2U2V2W1V1W2U1U2W1W1V1W2U1U2V2W1V1W2NS0 t 60t 0n60 90t SNSNWiUiViitmIo6002022-6-2668目录目录AUuvWVwAUuvWVw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：（2）0t 60t 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)NSNSWiUiViitmIo60060

21、WiUuVvWwUiVi2022-6-2669目录目录2022-6-2670目录目录0t 即：即：1pViUuVvWwUiWiUuvWVwNSWiUiViitmIo2022-6-2671目录目录WvUVWuvwUuVwUiViWiu U UuVvV v WW w w2022-6-2672目录目录极对数极对数2p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ViWiUiimIt 0WvUVWuvwUuVwUiViWiu U UuVvV v WW w wNSSN2022-6-2673目录目录分分）转转 /( 6011fn 工频工频：Hz501 f分分）转转 /( 30

22、001 np=1时时WiUiViitmIo分分）转转 /( 26011fn 工频工频：Hz501 f分分）转转 /( 00511 np=2时时)/( 6011分分转转pfn (也叫同步转速也叫同步转速)2022-6-2674目录目录)/( 6011分分转转pfn 旋转磁场转速旋转磁场转速n1与频率与频率f1和极对数和极对数p有关。有关。2 p180分分）转转 /( 50011 p 360分分）转转 /( 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 )f(Hz501 3 p120分分）转转 /( 00014 p分分）转转 /( 750905

23、 p 72分分）转转 /( 6006 p 60分分）转转 /( 0052022-6-2675目录目录UuvWVw分分）转转/( 6011pfn BlvBliFvF1nNSn2022-6-2676目录目录定子通入三相电，合成磁场就旋转；定子通入三相电，合成磁场就旋转；返返 回回转子产生感应电，方向要用右手判；转子产生感应电，方向要用右手判；转子受到电磁力，方向要用左手判；转子受到电磁力，方向要用左手判；电磁转矩产生后，转子跟着磁场转；电磁转矩产生后，转子跟着磁场转；磁场快来转子慢，改变相序能翻转。磁场快来转子慢，改变相序能翻转。2022-6-2677目录目录1nn 如果如果:1nn 2022-6

24、-2678目录目录06.002.0%)62( s转子转速亦可由转差率求得转子转速亦可由转差率求得1)(1nns %10011 nnns 例例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=975r/min，电源，电源频率频率 f1=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：n1=1000 r/min , 2.5%100%10009751000%10011 nnns; 1, 0 sn0,1 snn2022-6-267

25、9目录目录变压器：变压器： 变化变化 eU1 E1= 4.44 f N1 E2= 4.44 f N2 11 44.4NfU i1u1e1e 1e2e 2i2+f1f22022-6-2680目录目录异步电动机：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111444Nf.U 1U 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 n1 ，所以，所以16011pnf 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 f2022-6-2681目录目录定子导体与旋转

26、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，而转子导体与旋转磁场间的相对速度随转子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变化的转速不同而变化 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 1111126060fspnnnnpnnf 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NSn1nn=n1n2022-6-2682目录目录 E20= 4.44 f 1N2 即即E2= s E20 2122222LfsLfX X20= 2 f1L 2即即X2= sX20 2022-6-2683目录目录222222

27、XREI 2202220)(sXRsE )(0012nnIs 2202220max21XREIs 220222222222)( cossXRRXRR 202SXRs 很很小小时时1cos2 202XRss 较较大大时时s1cos2 2022-6-2684目录目录2202220222222)( XREXREIss 2202222)(cosXRRs 变变化化曲曲线线随随、SI cos22 )(2 Isn)cos(2 sn 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 2s1I2,2cos O2

28、022-6-2685目录目录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 2022-6-2686目录目录21220222)(UsXRsRKT22 cos IKTT 22022202)( XREIss 2202222)(cosXRRs mNfU11144.4 由前面分析知由前面分析知：2022-6-2687目录目录21220222)(UsXRsRKT 21U2022-6-2688目录目录maxTmSNSOTS曲曲线线)(sfT 曲曲线线)(Tfn 根据转矩公式根据

29、转矩公式22022212)(sXRUsRKT 得特性曲线：得特性曲线：NnmaxTstTOnTNT1nstT1NT2022-6-2689目录目录NnNT)/()(9550NNN分分转转千千瓦瓦nPT OnT1n(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NNNNNnPnPPT95506021032 m.N7 .4914405 .795509550NNN nPT2022-6-2690目录目录21220222UsXRsRKT)(2021max2XUKT 0ds

30、Td令令：求得求得202XRmss临界转差率临界转差率将将sm代入转矩公式，可得代入转矩公式，可得33.02.0m S2220)53(mRSRX OnTmaxn12022-6-2691目录目录 max121max,TUUT2021max2 XUKT NmaxTT 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 .1 12 II sm与与 R2 有关，有关， R2 sm n 。绕线式电机。绕线式电机改变转子附加电阻改变转子附加电阻R 2 可实现调速。可实现调速。 2022-6-2692目录目录22022212)(sXRUsRKT 22022212stXRURKT 电动机起

31、动时的转矩。电动机起动时的转矩。起动时起动时n= 0 时时，s =1 st121st,TUUT Tst与与 R2 有关，有关， 适当使适当使 R2 Tst 。对绕线式。对绕线式 电机改变转子附加电阻电机改变转子附加电阻 R 2 , 可使可使Tst =Tmax 。体现了电动机带体现了电动机带载起动的能力。载起动的能力。 1nOnTNststTT 起动能力起动能力2022-6-2693目录目录TL Tsa b段为稳定运行区段为稳定运行区T = T Ln T T L达到新的平衡达到新的平衡TL1nnTOnabcE2I2b c段为非稳定运行区段为非稳定运行区TLTL T n =0 闷车闷车 电流增加电

32、流增加57倍倍 过热烧电机过热烧电机在在b c段若段若TL T n 过渡到过渡到a b段段2022-6-2694目录目录U Tmax U UTst 22022212stXRURKT 2021max2XUKT 202mXRs 1nNUT2nTO TUUT121,2022-6-2695目录目录stTTOn1nR2 Tst n maxTLT22022212stXRURKT 2021m2XUKT 202mXRs 2022-6-2696目录目录 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

33、代号机座长度代号:S短、短、M中、中、L长长机座中心高（机座中心高（mm）三相异步电动机三相异步电动机2022-6-2697目录目录异步电动机产品名称代号异步电动机产品名称代号2022-6-2698目录目录接线盒接线盒。通常。通常联结联结电机容量电机容量Y3kW 联联结结电电机机容容量量 kW4U2U1W2V1V2W1U1U2W2U2V2V1W1U1W1V1W2V22022-6-2699目录目录例如：例如：380/220V、Y/ 是指线电压为是指线电压为 380V 时时 采用采用 Y联结联结；线电压为；线电压为 220V 时采用时采用 联结联结。2022-6-26100目录目录 表示星形表示星

34、形联结联结下电机的线电流为下电机的线电流为 6.73A；三角形；三角形联结联结下线电下线电流为流为 11.64A。两种接法下相电流均为。两种接法下相电流均为 6.73A。112PPPPN cos3cos3NN1NNIUPIUPN 鼠笼电机鼠笼电机 =7293电动机在额定运行时定子绕组的电动机在额定运行时定子绕组的额定功率是指电机在额定运行时轴上输出的机额定功率是指电机在额定运行时轴上输出的机械功率械功率 P2，它不等于从电源吸取的电功率，它不等于从电源吸取的电功率 P1。2022-6-26101目录目录cos PN 三相异步电动机的功率因数较低，在额定负载三相异步电动机的功率因数较低，在额定负

35、载时约为时约为 0.7 0.9。空载时功率因数很低，只有。空载时功率因数很低，只有 0.2 0.3。额定负载时，功率因数最高。额定负载时，功率因数最高。 nN电机在额定电压、额定负载下运行时的转速。电机在额定电压、额定负载下运行时的转速。P2cos O2022-6-26102目录目录 1N1Nnnns 额额定定转转差差率率指电机绝缘材料能够承受的极限温度等级，分指电机绝缘材料能够承受的极限温度等级，分为为A、E、B、F、H、C六级，六级，A级最低级最低(105C)，C级最高级最高(180C)。YAEBFHC极限温度极限温度C90105120130155180180表表15-3 绝缘材料的绝缘等

36、级和极限温度绝缘材料的绝缘等级和极限温度2022-6-26103目录目录例：三相异步电动机例：三相异步电动机，PN=45kw。f=50Hz，nN=2970r/min =91.5，起动能力起动能力=2，2.2 求求：s、TN、Tst、Tmax、P1N解：同步转速解：同步转速n1=3000r/mins= 0.01kW18.49915. 045mN3 .3187 .1442 . 2mN4 .2892mN 144.7297045955095501NNmaxNstN NNNPPTTTTnPT2022-6-26104目录目录问题：问题：。 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

37、流为额定电流的5 7 倍倍; 电电动机的起动动机的起动Ist 、Tst 与负载转与负载转矩无关。矩无关。 2022-6-26105目录目录 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。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 转子串电阻起动转子串电阻起动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。2022-6-26106目录目录ZUIll3:YY 联联结结时时ZUIll3 联联结结时时：31Y llIIYlIZlU+U1U2V1V1W1W2 lIlU+ZU1U2V1V2W1W2Z sts

38、II31tY2022-6-26107目录目录L1L3L2FUU1V1U2V2W1W2W1L3V2U2L2V1W2L1U1动触点动触点Y动触点动触点静触点静触点2022-6-26108目录目录L1L3L2FUU1V1U2V2W1W2W1L3V2U2L2V1W2L1U1UPU1+Ul+U2V1V2W1W22022-6-26109目录目录 工作工作L1L3L2FUU1V1U2V2W1W2W1L3V2U2L2V1W2L1U1U2Ul+U1V1V2W1W22022-6-26110目录目录lUU31P (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。 )(2StUT (b)

39、 Y 起动起动 ststTIY 换接起动适合于换接起动适合于空载或轻载起动空载或轻载起动的场合的场合SYtst31TT UlU1W2V2W1+U2V1UP+Ul+U1W2V2W1U2V12022-6-26111目录目录L1L3L2FUQQ273%64%55%80%60%40%2022-6-26112目录目录R 1222202220)(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 2022-6-26113目录目录R2 Tst 22022212stXRURKT 22RR stTTOn1nmaxT2R2R stT 2022-6-26114目录目录M3M32022-6-26

40、115目录目录A2849230880380310453. 1)NNN3NNcos310 UPI 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：PN=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：2022-6-26116目录目录 2）由由nN=1480r/min，可知，可知 p=2 （四极电动机）（四极电动机）min/r 15001 n013. 015001480150011N nnns 3）

41、mN 4 .29014804595509550NNN nPTmN 9638429022)(NNmaxmax .TTTTmN 8551429091)(NNstst .TTTT2022-6-26117目录目录 (1) Tst = 551.8Nm 500 N. m 在在上例中上例中(1)如果负载转矩为如果负载转矩为 500Nm, 试问试问在在U=UN和和U =0.9UN两种情况下电动机能否起动？两种情况下电动机能否起动？（2）采用）采用Y- 换接起动时，求起动电流和起动转换接起动时，求起动电流和起动转矩。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，时，电动机能否起动？电

42、动机能否起动？mN500mN 4478 .5519 . 02st T (2) Ist =7IN=7 84.2=589.4 AA5 .1964 .5983131st stY II 在在U = 0.9UN 时时21 NststUUTT2022-6-26118目录目录132329183%8042909183%80NstY .TT121459183%5042909183%50NstY .TT起动起动mN9 .1838 .5513131ststY TT(3)2022-6-26119目录目录 对例对例1中的电动机采用自耦变压器降压起动，设起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

43、电压的动时加到电动机上的电压为额定电压的64%，求这时的，求这时的线路起动电流线路起动电流和电动机的起动转矩和电动机的起动转矩Tst 。设电动机的起动电压为设电动机的起动电压为U，电动机的起动电流为，电动机的起动电流为Ist stNst640640I.ZU.ZUI 依据变压器的一次、二次侧电压电依据变压器的一次、二次侧电压电流关系，可求得线路起动电流流关系，可求得线路起动电流。PNUUstIstIZ1N2N+64. 0N12stst xUUNNII2022-6-26120目录目录A424145890.64 6406406406402st2ststst.I.I.I.I 2 UT 又又222Nst

44、st64. 0 xUUTTmN 226 8551640640 2st2st .T.T2022-6-26121目录目录st2stIxI st2stTxT xUU NkNNx112 2022-6-26122目录目录 pfsnsn116011 f=50HzM3 +变频调速方法变频调速方法恒转距调速（恒转距调速（f1f1N）2022-6-26123目录目录动画演示动画演示2022-6-26124目录目录变频调速方法可实现无级平滑调速变频调速方法可实现无级平滑调速,调速性调速性能优异，因而正获得越来越广泛的应用。能优异，因而正获得越来越广泛的应用。U1U2U1U2iiP=2U1U1U2U2NNSS202

45、2-6-26125目录目录U1U2U1U2iiP=1 采用变极调速方法的电动机称作双速电机，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。U1U1U2U2SN2022-6-26126目录目录Tn1no22RR2R2R( 变转差率调速是绕线式电动机特有的一种调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，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。这种调速方式广泛应用于各

46、种缺点是能耗较大。这种调速方式广泛应用于各种提升、起重设备中。提升、起重设备中。nnTLTLs sTs2R2Ro2022-6-26127目录目录制动方法制动方法机械制动机械制动电气制动电气制动能耗制动能耗制动反接制动反接制动发电反馈制动发电反馈制动 在断开三相电源的同时，给电动机其中两相在断开三相电源的同时，给电动机其中两相绕组通入直流电流，直流电流形成的固定磁场与绕组通入直流电流，直流电流形成的固定磁场与旋转的转子作用，产生了与转子旋转方向相反的旋转的转子作用，产生了与转子旋转方向相反的转距（转距（制动转距制动转距），使转子迅速停止转动。），使转子迅速停止转动。2022-6-26128目录目

47、录nF转子转子T n1=0 +-运转运转制动制动RP转差大，要限流转差大，要限流 I = 0.51IN2022-6-26129目录目录运转运转nFT n1n=0Tn1no1s2转差大，要限流转差大，要限流 2022-6-26130目录目录nF转子转子T n1n n1 当电动机转子的转速大当电动机转子的转速大于旋转磁场的转速时，旋转于旋转磁场的转速时，旋转磁场产生的电磁转距作用方磁场产生的电磁转距作用方向发生变化，由驱动转距变向发生变化，由驱动转距变为制动转距。电动机进入发为制动转距。电动机进入发电制动态，同时将外力作用电制动态，同时将外力作用于转子的能量转换成电能回于转子的能量转换成电能回送给

48、电网。送给电网。2022-6-26131目录目录 功率选得过大不经济，功率选得过小电动机功率选得过大不经济，功率选得过小电动机容易因过载而损坏。容易因过载而损坏。 对于连续运行的电动机，所选功率应等于或略对于连续运行的电动机，所选功率应等于或略大于生产机械的功率。大于生产机械的功率。 对于短时工作的电动机，允许在运行中有短暂对于短时工作的电动机，允许在运行中有短暂的过载，故所选功率可等于或略小于生产机械的过载，故所选功率可等于或略小于生产机械的功率。的功率。2022-6-26132目录目录 一般应用场合应尽可能选用鼠笼式电动机。一般应用场合应尽可能选用鼠笼式电动机。只有在需要调速、不能采用鼠笼式电动机的场只有在需要调速、不能采用鼠笼式电动机的场合才选用绕线式电动机。合才选用绕线式电动机。 根据工作环境的条件选择不同的结构型式，根据工作环境的条件选择不同的结构型式，如开启式、防护式、封闭式电动机。如开启式、防护式、封闭式电动机。 根据电动机的类型、功率以及使用地点的电根据电动机的类型、功率以及使用地点的电源