1、2022-2-21 第一篇第一篇 變變 壓壓 器器 第一章第一章 緒緒 論論 第四篇第四篇 同同 步步 電電 機(jī)機(jī) 第三篇第三篇 異異 步步 電電 機(jī)機(jī) 第二篇第二篇 交流電機(jī)的共同問題交流電機(jī)的共同問題前言 異步電機(jī)又稱感應(yīng)電機(jī)是交流電機(jī)的一種。優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造簡單、制造、使用和維護(hù)方便，運(yùn)行可靠，效率較高、價(jià)格較低。缺點(diǎn)：1.調(diào)速和起動(dòng)性能不佳; 2.功率因數(shù)總是滯后的，增加了電力系統(tǒng)的無功負(fù)擔(dān)。應(yīng)用：總的來說：主要作為電動(dòng)機(jī)使用，是當(dāng)今應(yīng)用最廣，需要量最大的一種電機(jī)。構(gòu)造：定子、轉(zhuǎn)子、空氣隙、端蓋、軸承和機(jī)座等部件。一、定子 異步電機(jī)定子主要包括定子繞組、鐵芯和機(jī)座三部分。二、轉(zhuǎn)子 異步電機(jī)轉(zhuǎn)

2、子主要包括轉(zhuǎn)子繞組、鐵芯和轉(zhuǎn)軸三部分。 異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子構(gòu)造可以分為籠型和繞線型兩大類。v繞組轉(zhuǎn)子異步電機(jī)三、銘牌的額定值1型號2額定功率PN：指電動(dòng)機(jī)在額定方式下運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)軸上輸出的機(jī)械功率。單位為W和kW。 3額定電壓UN：指電動(dòng)機(jī)在額定方式下運(yùn)行時(shí)，定子繞組應(yīng)加的線電壓。單位為V和kV 。4額定電流IN：指電動(dòng)機(jī)在額定電壓和額定功率狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，流入定子繞組的線電流。單位為A。5額定頻率fN：額定狀態(tài)下電源的交變頻率，我國的電網(wǎng)頻率為50 Hz。6額定轉(zhuǎn)速nN：指在額定狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。單位為rpm。 除上述數(shù)據(jù)外，還標(biāo)出額定運(yùn)行時(shí)，電機(jī)的功率因素以及相數(shù)、接線法、防護(hù)等級、絕緣等級

3、與溫升、工作方式等有關(guān)工程。一、異步電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)當(dāng)對稱三相電流流入異步電機(jī)三相定子繞組在氣隙中便產(chǎn)生一旋轉(zhuǎn)磁場，以同步速 旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子繞組與其有相對運(yùn)動(dòng)切割在閉合的轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢和感應(yīng)電流，旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中的電流互相作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。1nv異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n 總是略低于電動(dòng)機(jī)或略高于發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速v他們之間的差 ，稱為轉(zhuǎn)差速度v定義轉(zhuǎn)差速度與同步轉(zhuǎn)速的比值為轉(zhuǎn)差率 ，即v 1n)(1nn 11nnnsv轉(zhuǎn)差率是決定異步電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的重要變量：v異步電動(dòng)機(jī)的負(fù)載情況發(fā)生變化，v轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中的電動(dòng)勢電流和電磁轉(zhuǎn)矩相應(yīng)變化v那么轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)差率隨之變化。 按照轉(zhuǎn)差率大小正負(fù)，電機(jī)可分為

4、三種狀態(tài)：v電動(dòng)機(jī)運(yùn)行v發(fā)電機(jī)運(yùn)行v電磁制動(dòng)1、電動(dòng)機(jī)運(yùn)行 轉(zhuǎn)速低于同步轉(zhuǎn)速 0nS0 bxn1FnFe02、發(fā)電機(jī)運(yùn)行 發(fā)電機(jī)狀態(tài)轉(zhuǎn)速大于同步轉(zhuǎn)速 n n0 S0 3、電磁制動(dòng) 相對轉(zhuǎn)速大于同步轉(zhuǎn)速 n1實(shí)際上異步電機(jī)主要作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行bxn1FnFe0二、異步電機(jī)的主磁通和漏磁通主磁通：穿過氣隙，與定轉(zhuǎn)子繞組交鏈漏磁通不屬于主磁通的磁通槽、端部，諧波一轉(zhuǎn)子不動(dòng)時(shí)的異步電機(jī)從電路的角度來看，轉(zhuǎn)子不動(dòng)時(shí)異步電機(jī)的電路方程與次級短路時(shí)的變壓器的電路方程相似變壓器的初級相當(dāng)于異步電機(jī)的定子繞組次級繞組相當(dāng)于轉(zhuǎn)子繞組。盡管異步電機(jī)與變壓器的的磁場性質(zhì)、構(gòu)造和運(yùn)行方式不一樣，但他們內(nèi)部的電磁關(guān)系時(shí)相通

5、的。所以在研究異步電機(jī)的等效電路時(shí)，可以借助變壓器的電磁理論。 轉(zhuǎn)子不動(dòng)時(shí)的定、轉(zhuǎn)子電路1r1x1I2I0n1E2E1f12ff 111,NKNm222,NKNm1U2r2x 轉(zhuǎn)子不動(dòng)時(shí)的異步電機(jī)與變壓器的等效異步電機(jī)與變壓器的等效1、電壓平衡方程 定子繞組的電壓平衡式和轉(zhuǎn)子不動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子繞組的電壓平衡式分別為與變壓器類比解釋各參量的意義)(11111jxrIEU)(02222jxrIE2、磁動(dòng)勢平衡方程 定子繞組磁動(dòng)勢 轉(zhuǎn)子繞組磁動(dòng)勢 合成磁動(dòng)勢 磁動(dòng)平衡式為111119 . 02IpKNmFN222229 . 02IpKNmFNmNmIpKNmF1119 . 02mFFF213、繞組的歸算 一

6、般將轉(zhuǎn)子方面的各物理量歸算到定子方面。1電流的歸算 根據(jù)歸算前后轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢保持不變，即： 式中 為電流變比。 iK22FF iNNkIIKNmKNmI2211122222電動(dòng)勢的歸算 根據(jù)歸算前后轉(zhuǎn)子視在功率保持不變，即 式中 為電動(dòng)勢變比。 2222112EKEKNKNEeNNeK222221IEmIEm3阻抗的歸算 根據(jù)歸算前后轉(zhuǎn)子銅耗保持不變，即 式中 為阻抗變比。 電阻變比也適用于轉(zhuǎn)子電抗、阻抗的歸算。222211212)(rKKKNKNmmrieNNieKK222222 21rImrIm二、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)后的異步電機(jī) 1、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)后對轉(zhuǎn)子各物理量的影響 從電路角度看，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)后轉(zhuǎn)子頻率的變

7、化將影響轉(zhuǎn)子電動(dòng) 勢和漏抗等參數(shù)的變化。 轉(zhuǎn)子電流的頻率 轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢 轉(zhuǎn)子漏抗 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)后轉(zhuǎn)子回路電壓平衡式 22sEEs22sxxs)(02222ssjxrIE12sff 二、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)后的異步電機(jī)2、頻率歸算 由以上分析可知，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)后轉(zhuǎn)子回路的參數(shù)頻率為而定子回路參數(shù)的頻率仍為 電路中頻率應(yīng)一樣，所以進(jìn)展頻率歸算：12sff 1f 222122122222222222222222222222222222:100 rsxsrxjxrssrEjxsrEsjxrEsjxrEIxI jrIEjxrEIxI jrIEtgtgssss相位角相同轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)：轉(zhuǎn)子靜止：轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電路(頻率歸算前)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電路

8、(頻率歸算后)1r1r1x1x2r2x1U1U1I1I2I2I1f1f12sff 120ffn111,NKNm111,NKNm1EsE2n111,NKNm111,NKNm2r2x21rSS1E2E3、根本方程轉(zhuǎn)子參數(shù)經(jīng)頻率歸算后還應(yīng)進(jìn)展繞組歸算，歸算后異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)后的根本方程為)()()(0)(12121222211111mmmmmmjxrIZIEEEIIIxjsrIEjxrIEU4、等效電路 根據(jù)上式可畫出異步電機(jī)的 型等效電路T4、向量圖與接有純電阻負(fù)載時(shí)的變壓器向量圖類似。異步電機(jī)的模擬電阻壓降相當(dāng)于變壓器的次級側(cè)電壓，其余部分沒什么區(qū)別。mmI1I2I11rI1E11xI j1U

9、12EEssrI12222rI2I22xI j2112222222221EExI jrIrsII異步電機(jī)的參數(shù)異步電機(jī)的參數(shù) 根本方程式、等效電路圖和向量圖分析交流電機(jī)普遍方法。根本方程式、等效電路圖和向量圖分析交流電機(jī)普遍方法。 通過等效電路可以算出電機(jī)的電流、功率、功率因數(shù)、效率以及轉(zhuǎn)矩。通過等效電路可以算出電機(jī)的電流、功率、功率因數(shù)、效率以及轉(zhuǎn)矩。mmxrxrxr,2211v兩種參數(shù)v勵(lì)磁參數(shù): v決定于電機(jī)主磁路的飽和程度.v是一種非線性參數(shù).v短路參數(shù): v根本上與電機(jī)的飽和程度無關(guān),v是一種線性參數(shù).v測定方法：兩種試驗(yàn)v空載試驗(yàn)v短路試驗(yàn)(一)空載試驗(yàn):在UN、fN下,軸上不帶負(fù)

10、載。將電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間(30min)使其機(jī)械損耗到達(dá)穩(wěn)定值,然后調(diào)節(jié)電源電壓從(1.101.20) UN開場,逐漸降低到可能到達(dá)的最低電壓值(約N).測量79點(diǎn),每次記錄端電壓,空載電流,空載功率和轉(zhuǎn)速.根據(jù)記錄數(shù)據(jù),繪制電動(dòng)機(jī)的空載特性曲線.(二) 機(jī)械損耗和鐵耗的別離mecmecFemecFemecFepUfpppprImppprImpIs延長得畫出曲線此時(shí))(, 0, 0211210110121011022101101101202101012/1, 0)(ImprxxxxIUrIUxxxsrssFemmm可由短路實(shí)驗(yàn)確定。式中轉(zhuǎn)子開路，有）附加電阻（空載時(shí)，勵(lì)磁參數(shù)的確定三1 短路試驗(yàn)

11、:短路指T形電路中的附加電阻 的狀態(tài).n=0,因此必須在電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)情況下進(jìn)展.故短路試驗(yàn)也稱為堵轉(zhuǎn)試驗(yàn).試驗(yàn)方法一般從I1N 或：U1N開場,I1N 測量57點(diǎn),每次記錄端電壓,定子短路電流和短路功率,測量定子繞組的電阻.根據(jù)記錄數(shù)據(jù),繪制異步電動(dòng)機(jī)的短路特性I1s=f(U1),p1s=f(U1)0/)1 (2srsv2短路參數(shù)確實(shí)定 (與變壓器一樣)v由于 勵(lì)磁支路開路: v全部輸入功率都變成定子銅耗與轉(zhuǎn)子銅耗.2ZZm00FempI2,)(, 02121212221111121121211111222112111sssssssssssssssssmsxxxxxxrrrrzxImprIUzr

12、ImrrImpIIIIrImrImp可認(rèn)為對大中型異步電動(dòng)機(jī)，式中：則：；0; 02mecpP且：令根據(jù)T型等效電路，可寫出如下兩個(gè)方程式。聯(lián)立求解得mmmsjxrZjxrZx jsrZ,1112220)()(21222111msmmZIIZIZIZZIUsmsZCZZZUI2112111sZCZUI211121 和 都很復(fù)雜，式中 是一個(gè)復(fù)系數(shù)在異步電機(jī)中，略去 那么復(fù)數(shù)系數(shù)變成實(shí)數(shù)，即2I1I1CmmmjxrjxrZZC111111mrr,1mxxc111 求轉(zhuǎn)子電流的較準(zhǔn)確近似等效電路求定子電流的較準(zhǔn)確近似等效電路1U1r1x2I21rc 21xc )1(21ssrc1U11rc11xc

13、221rc221xc)1(221ssrc12cImImrr 1mxx 1異步電機(jī)的簡化等效電路c=1mrr 1mxx 1mI1U2I1r1x2r2x)1(2ssr一、功率平衡式 本節(jié)將用有效電路來分析異步電動(dòng)機(jī)的能量關(guān)系見右圖輸入電功率定子銅耗定子鐵耗轉(zhuǎn)子銅耗總的機(jī)械功率 異步電動(dòng)機(jī)的各種損耗總的機(jī)械功率又稱內(nèi)功率。1Cup1r11111cosIUmP 12111rImpCummFerImp2122212rImpCussrImPi122211U1I1x2x2rMP2CupiPssr122IFepmxmrmI異步電動(dòng)機(jī)的功率流程圖異步電動(dòng)機(jī)總的功率式正常運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候轉(zhuǎn)子鐵芯中磁通的變化的頻率很低，

14、僅有13Hz,所以轉(zhuǎn)子鐵耗可以略去不計(jì)。admecCuFeCuadmecCuFeCupppppppPpppppPP2122121兩個(gè)重要關(guān)系兩個(gè)重要關(guān)系：因?yàn)殡姶殴β剩恨D(zhuǎn)子銅耗：機(jī)械功率：所以： 又叫轉(zhuǎn)差功率22212rImpCussrImPi12221srImIEmPem22212221cos2(1)iemcuemPs PpsP二、轉(zhuǎn)矩平衡式旋轉(zhuǎn)電機(jī)的機(jī)械功率：電機(jī)的轉(zhuǎn)矩與它的機(jī)械角速度乘積.總機(jī)械功率除以轉(zhuǎn)子角速度 得到轉(zhuǎn)矩平衡式，即式中 ：為電動(dòng)機(jī)軸上的輸出機(jī)械轉(zhuǎn)矩，即負(fù)載轉(zhuǎn)矩； ：為電動(dòng)機(jī)軸上的總機(jī)械轉(zhuǎn)矩:Tem，即電磁轉(zhuǎn)矩； 為電動(dòng)機(jī)空載(制動(dòng))轉(zhuǎn)矩；22PTiPTadmecTTT0

15、admecmecippPPP2即022TTTTTTmecem三、關(guān)于電磁轉(zhuǎn)矩電磁轉(zhuǎn)矩與功率式中 或 為電機(jī)的同步角速度：注意：比較下式含義：詳細(xì)例子詳見書 例9-100(1)22(1)6060iiMMMPPs PPTnns1ssnn111602602111MiMPPT0 稱為異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)差率曲線，簡稱T-s曲線，又稱為機(jī)械特性曲線，它是異步電動(dòng)機(jī)最主要的特性。一、電磁轉(zhuǎn)矩表達(dá)式 sfT 21212221111221 2001222211222112220111221()()()():()emememPrTm IsUIrrxxsrUmsTrrxm pr sTUrrcxc xsxsor

16、 近似等效路其中：二、T-s曲線由上式可畫出T-s曲線如右：該曲線是按電動(dòng)機(jī)運(yùn)行方式導(dǎo)出按照轉(zhuǎn)差率劃分電機(jī)有三種狀態(tài)：1、 T0， T與n方一樣，為電動(dòng)機(jī)狀態(tài)。2、 T0, nn0 ，T與n方向相反,制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，為發(fā)電機(jī)狀態(tài)。3、 T0,T與n方向相反，為制動(dòng)狀態(tài)。0, 101nns1, 0nns0, 1nsv為什么異步電機(jī)起動(dòng)電流大，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩并不大？v可參書P157 圖9-201222220122222 2 22222122222 2 22222coscoscosMMTmssPm E IPTCIEEIrxr sxr srrxr sxT （很大）（很小）不大二、最大轉(zhuǎn)矩 1.臨界轉(zhuǎn)差率與最大轉(zhuǎn)矩

17、求最大轉(zhuǎn)矩可用 ,由此求得產(chǎn)生最大轉(zhuǎn)矩時(shí)的轉(zhuǎn)差率 ：臨界轉(zhuǎn)差率，其中“ 號，電動(dòng)機(jī)取“+號，發(fā)電機(jī)去“-號。代入轉(zhuǎn)矩表達(dá)式，求得最大轉(zhuǎn)矩為0dsdT12211221()kcsrxrc x ks1221122111112()mm pTcrrxcUx 由此得到以下幾點(diǎn)結(jié)論：由此得到以下幾點(diǎn)結(jié)論：CfCfmmmxxTxxsrCTrsUCSUT1121max212max2121max1,1. 3)(,. 2(,. 1無關(guān)與無關(guān)）與NmTTkmax三、異步電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行范圍電動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行條件為對恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載， LdTdTdsds0,0sddTsddTL四、電磁轉(zhuǎn)矩簡化計(jì)算公式從略對大型電機(jī)實(shí)用公式 max

18、2kkTTssss9.559550260NNNNNNNP WPkWPTornnn異步電動(dòng)機(jī)的工作特性定義：NNffUUemPfTIn1111,211,cos,h1轉(zhuǎn)速特性：2定子電流特性：22121),(PIIconstIIIImm稍向下傾斜的曲線略有減小，負(fù)載：空載：nIPnnI2202, 0NNffUUPfnDef1111,2：NNffUUPfIDef1111,21：3功率因數(shù)特性(*)： 1221222121cos,coscos)(rsxtgsPPPN：過載即有功增加，負(fù)載：很小，線圈電機(jī)呈感性空載：NNffUUPfDef1111,21cos：4電磁轉(zhuǎn)矩特性： )()(,2222020直

19、線略有上翹，（有所減小很大后，當(dāng)直線正常范圍內(nèi)，PTPPPTconstconstTPTTemNNffUUemPfTDef1111,2：5效率特性： 異步電動(dòng)機(jī)的效率為損耗： P2增加時(shí)，效率上升得很快；當(dāng)不變損耗=可變損耗時(shí),效率到達(dá)最大值；隨后負(fù)載繼續(xù)增加，可變損耗增加很快，效率就要降低。電動(dòng)機(jī)容量越大,效率就愈高.ppppPPPpCuFeCu21221hpppppcucumecFe,:2, 1,可變損耗不變損耗：NNffUUPfDef1111,2h： 定義： 異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)是指電機(jī)從靜止?fàn)顟B(tài)加速到穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速的整個(gè)過程，它包括最初起動(dòng)狀態(tài)和加速過程。主要指標(biāo)：起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩希望：起動(dòng)電流

20、小、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大實(shí)際：起動(dòng)電流大、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩不大不宜說起動(dòng)轉(zhuǎn)矩小 起動(dòng)時(shí) ，定子電流很大額定電流的57倍最初起動(dòng)轉(zhuǎn)子功率因數(shù)很小：所以轉(zhuǎn)矩不大：本節(jié)內(nèi)容：怎樣盡可能使：起動(dòng)電流小、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大0, 1ns22122111)()(xxrrUIst22222cosxrrst22122122111)()(xxrrrUpmTst 異步電機(jī)的氣隙中除了存在基波磁場之外，還有一系列諧波磁場，這些諧波磁場對電機(jī)有多方面的影響。一、異步電機(jī)的高次空間諧波磁場產(chǎn)生的主要原因1、繞組分布非正弦引起的諧波磁場 (1) 實(shí)際磁勢階梯分布，含有諧波，其中5、7次較強(qiáng) (2) 高次諧波中， 次較強(qiáng)，因其與基波繞組系統(tǒng)一樣。諧波

21、可寫成與定子齒數(shù)有關(guān)的諧波，故常稱為定子繞組齒諧波。12mqk、定、轉(zhuǎn)子齒槽存在引起磁導(dǎo)齒諧波定、轉(zhuǎn)子鐵芯的內(nèi)圈和外圈上有齒槽存在，引起氣隙磁導(dǎo)不均勻，面對齒部磁導(dǎo)較大，面對槽口磁導(dǎo)較小，即使氣隙磁動(dòng)勢按正弦分布，由于齒槽磁導(dǎo)變化也會引起諧波磁場，為與繞組諧波相區(qū)別，稱由磁導(dǎo)變化引起的諧波為磁導(dǎo)齒諧波。二、高次諧波磁場產(chǎn)生的諧波轉(zhuǎn)矩及其對起動(dòng)的影響二、高次諧波磁場產(chǎn)生的諧波轉(zhuǎn)矩及其對起動(dòng)的影響由高次諧波磁場所產(chǎn)生的諧波轉(zhuǎn)矩，按性質(zhì)可分為異步附加轉(zhuǎn)距和同步附加轉(zhuǎn)矩。由高次諧波磁場所產(chǎn)生的諧波轉(zhuǎn)矩，按性質(zhì)可分為異步附加轉(zhuǎn)距和同步附加轉(zhuǎn)矩。、異步附加轉(zhuǎn)矩、異步附加轉(zhuǎn)矩異步電機(jī)是由定子旋轉(zhuǎn)磁場與由該磁

22、場感應(yīng)的轉(zhuǎn)子電流所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子磁場互相作用所產(chǎn)生的異步電機(jī)是由定子旋轉(zhuǎn)磁場與由該磁場感應(yīng)的轉(zhuǎn)子電流所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子磁場互相作用所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩，其中只有極對數(shù)一樣的那些磁場才會產(chǎn)生異步轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)矩，其中只有極對數(shù)一樣的那些磁場才會產(chǎn)生異步轉(zhuǎn)矩。、同步附加轉(zhuǎn)矩同步附加轉(zhuǎn)矩是由獨(dú)立電源的極對數(shù)一樣的兩個(gè)磁場，以一樣轉(zhuǎn)速且同方向旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩。假如不是同步旋轉(zhuǎn)，其平均轉(zhuǎn)矩等于零。 如：定、轉(zhuǎn)子齒諧波獨(dú)立，有可能形成同步附加轉(zhuǎn)矩三、削弱和消除附加諧波轉(zhuǎn)矩的措施繞組采用分布和適當(dāng)短距以減弱繞組諧波磁場，特別是對次諧波和次諧波。斜槽是削弱齒諧波作用的一個(gè)有效方法。選擇合理的定、轉(zhuǎn)子槽配合，可消除或削弱齒諧波轉(zhuǎn)矩。減

23、少氣隙磁導(dǎo)變化削弱磁導(dǎo)齒諧波，如定、轉(zhuǎn)子采用半閉口槽，小電機(jī)轉(zhuǎn)子用閉口槽等。增大氣隙能有效地削弱高次諧波和齒諧波磁場，隨之減少附加轉(zhuǎn)矩，但是增大氣隙使勵(lì)磁電流增加，功率因數(shù)下降，一般不采用。一臺異步電動(dòng)機(jī)采用什么起動(dòng)方法，需要看供電系統(tǒng)的容量、負(fù)載的性質(zhì)以及用戶對起動(dòng)的要求而定。 就負(fù)載情況而言，可歸納為以下三種典型情況：重載起動(dòng)，起動(dòng)時(shí)有比較大的阻力距；輕載或空載起動(dòng)，起動(dòng)時(shí)阻力距很小；風(fēng)機(jī)類負(fù)載：負(fù)載起動(dòng)時(shí)最初時(shí)阻力距很小，隨轉(zhuǎn)速上升，負(fù)載轉(zhuǎn)矩幾乎按轉(zhuǎn)速平方上升。三種典型負(fù)載起動(dòng)特性00.20.40.8 1.0sT1230.6v一、直接起動(dòng)v把全部電源電壓直接加到電動(dòng)機(jī)的定子繞組，也稱全壓

24、起動(dòng)。v主要問題：起動(dòng)電流較大，造成電網(wǎng)電壓下降，影響其它用電設(shè)備vkWkW，而電源總?cè)萘枯^大，能符合下式要求者，電動(dòng)機(jī)也允許直接起動(dòng)v簡單估算：S電機(jī)(0.20.3)S變壓器,可以直接起動(dòng)AkVAkVIIKNstI起動(dòng)電機(jī)容量電源總?cè)萘?4111v二、電阻減壓或電抗減壓起動(dòng)v在電源端串入電阻、或電抗v串電阻：損耗增加v串電抗：起動(dòng)功率因數(shù)更低11211ststIUUTU三、自耦變壓器起動(dòng)對自耦變壓器Tr：設(shè)變比為k, 那么：112122211212UWkUUkUWIWkIIkIW v對電機(jī)：v直接起動(dòng)時(shí)：電壓U1，電流Ist，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為Tstv經(jīng)Tr后，電壓：U2U1/k v加在電機(jī)上，電機(jī)

25、電流正比減小，為v該電流再經(jīng)Tr,其原方電路再降k倍，即為：v電機(jī)轉(zhuǎn)矩正比電機(jī)上電壓平方：2ststIkIkkstIk2ststTTk11211ststIUUTUv結(jié)論：v自耦變的變比為v電機(jī)電壓為原來的v電機(jī)電流為原來的v電機(jī)轉(zhuǎn)矩為原來的v電機(jī)從源汲取的電流為原來的22111kkkk1k四、星三角YD起動(dòng)正常運(yùn)行： D起動(dòng)： Y 直接起動(dòng)：電壓U1，電流Ist，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為TstY起動(dòng)，電壓：電機(jī)電流正比減小，為線電流：即從電源汲取的電流：電機(jī)轉(zhuǎn)矩正比電機(jī)上電壓平方：所以，相當(dāng)于變比為 的自耦變起動(dòng)13phUU3phstII33lphstIIII 233stststTTT3五、深槽轉(zhuǎn)子異步電機(jī)

26、起動(dòng)五、深槽轉(zhuǎn)子異步電機(jī)起動(dòng)* 槽底比槽口股線的漏電抗大。導(dǎo)條中電流密度槽底比槽口股線的漏電抗大。導(dǎo)條中電流密度j的分布自上而下逐步地減小，如圖的分布自上而下逐步地減小，如圖b所示。電流大部分集中到導(dǎo)條的上部，所示。電流大部分集中到導(dǎo)條的上部，這種現(xiàn)象稱這種現(xiàn)象稱為電流的集膚效應(yīng)。為電流的集膚效應(yīng)。由于這一效應(yīng)，從由于這一效應(yīng)，從而增加了起動(dòng)轉(zhuǎn)矩而增加了起動(dòng)轉(zhuǎn)矩與限制了起動(dòng)電流與限制了起動(dòng)電流v六、雙籠轉(zhuǎn)子異步電機(jī)起動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速根據(jù)負(fù)載的要求，人為地或自動(dòng)地進(jìn)展調(diào)節(jié)，稱為調(diào)速。 異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速公式是因此，異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速有以下幾種方法：1改變供電電源的頻率 ；2改變電動(dòng)機(jī)的極對數(shù) ；3改變轉(zhuǎn)差率 ； 改變轉(zhuǎn)差率可以由改變外施電壓、轉(zhuǎn)子回路串電阻或電動(dòng)勢等。)1 (60spfnfps一、變頻調(diào)速改變電源頻率，改變同步轉(zhuǎn)速，使轉(zhuǎn)速變化。特點(diǎn)：調(diào)速范圍寬、精度高、效率較高，且能無極調(diào)速；但是需要專用的變頻電源，應(yīng)用上受到一定限制。開展最快。主磁通 保持不變，因?yàn)?增大將引起磁路過飽和，勵(lì)磁電流大大增加， 減小將使最大轉(zhuǎn)矩、過載才能下降。 mmm如略去異步電動(dòng)機(jī)定子阻抗壓降，那么 為要使保持 不變，隨頻率變化，電動(dòng)勢也將隨之按正比例變化，即 常數(shù)mNKNf