1、電機學異步電動機第1頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五第12章 異步電機基本工作原理與結構第13章 三相異步電機的運行原理第14章 三相異步電動機功率與轉矩的關系第15章 三相異步電動機的起動、調速和制動 第2頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五第12章 異步電機基本工作原理與結構12.1 異步電機的用途、分類、原理和結構12.2 異步電機額定值第3頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五12.1異步電機的用途、分類、原理和結構1. 異步電機的用途應用1和應用2 VIDEO 三相異步電動機 幾瓦到上萬千瓦 應用最廣泛的電動機

2、。各種機械設備和家用電器。 結構簡單 制造容易 成本低 運行可靠 效率高 需要從電網吸收滯后的無功功率；很難在較廣范圍內平滑調速三相異步發(fā)電機 風力發(fā)電場 和 小型水電站第4頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五2.按轉子結構分類：繞線型異步電動機鼠籠型異步電動機繼續(xù)繼續(xù)第5頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五第6頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五3. 三相異步電動機的基本結構：VIDEO一、定子部分定子鐵心：由導磁性能很好的硅鋼片疊成導磁部分。定子繞組：放在定子鐵心內圓槽內導電部分。機座：固定定子鐵心及端蓋，具有較強的機

3、械強度和剛度。二、轉子部分轉子鐵心：由硅鋼片疊成，也是磁路的一部分。轉子繞組： 1）鼠籠式轉子：轉子鐵心的每個槽內插入一根裸導條，形成一個多相對稱短路繞組。2）繞線式轉子：轉子繞組為三相對稱繞組，嵌放在轉子鐵心槽內。 異步電動機的氣隙是均勻的。大小為機械條件所能允許達到的最小值。三、氣隙第7頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五下面是它主要部件的拆分圖。 右圖是一臺三相鼠籠型異步電動機的外形圖。第8頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五鼠籠型轉子鐵心和繞組結構示意圖三相繞線型轉子結構圖返回第9頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期

4、五第10頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五4. 三相異步電動機的基本工作原理U2U1W2V1W1V2n一、轉動原理(1)電生磁：三相對稱繞組通往三相對稱電流產生圓形旋轉磁場。(2)磁生電：旋轉磁場切割轉子導體感應電動勢和電流。(3)電磁力：轉子載流（有功分量電流）體在磁場作用下受電磁力作用，形成電磁轉矩，驅動電動機旋轉，將電能轉化為機械能。第11頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五 為了分析旋轉磁動勢的旋轉方向，設三相對稱電流按余弦規(guī)律變化，U 相電流最大時為計時點，電流取首進尾出為正，電流波形和各時刻旋轉磁動勢的位置如圖所示：U2U1W2V1

5、W1V2第12頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五用圖解法分析不同時刻三相合成磁動勢 合成磁動勢的轉向是從載有超前電流的相轉到載有滯后電流的相。第13頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五 產生圓形旋轉磁動勢的條件：一是三相或多相對稱繞組；二是三相或多相對稱電流。兩個條件有一個不滿足，即產生橢圓形旋轉磁動勢。 三相對稱繞組通入三相對稱電流，產生的基波合成磁動勢是一個幅值恒定不變的圓形旋轉磁動勢，它有以下主要性質(1)幅值是單相脈動磁動勢最大幅值的3/2倍。(2)轉向由電流相序決定,從載有超前電流相轉到載有滯后電流相.(3)轉速決定于電流的頻率和電機

6、的磁極對數(4)當某相電流達最大值時,旋轉磁動勢的波幅位置剛好轉到該相繞組的軸線位置上第14頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五異步電機的工作原理定子繞組通入三相交流電流旋轉磁場切割轉子繞組轉子繞組產生感應電勢轉子中產生感應電流轉子電流與磁場作用產生電磁轉矩運轉問題:旋轉磁場又是如何產生的呢?第15頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五二、轉差率 轉差率是異步電機的一個基本物理量，它反映電機的各種運行情況。轉子未轉動時，電機理想空載時，作為電動機，轉速在范圍內變化，轉差率在01范圍內變。 負載越大，轉速越低，轉差率越大；反之，轉差率越小。轉差率的大

7、小能夠反映電機的轉速大小或負載大小。電機的轉速為： 額定運行時，轉差率一般在0.010.06之間，即電機轉速接近同步速。 同步轉速與轉子轉速之差與同步轉速的比值稱為轉差率，用s表示，即：第16頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五三、異步電機的三種運行狀態(tài)根據轉差率的大小和正負,異步電機有三種運行狀態(tài)機械能轉變?yōu)殡娔茈娔芎蜋C械能變成內能電能轉變?yōu)闄C械能能量關系制動制動驅動電磁轉矩轉差率轉速外力使電機快速旋轉外力使電機沿磁場反方向旋轉定子繞組接對稱電源實現(xiàn)發(fā)電機電磁制動電動機狀態(tài)第17頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五12.2 三相異步電動機的型號

8、和額定值一、型號例:第18頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五第19頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五額定值關系有：額定運行狀態(tài)時加在定子繞組上的線電壓.額定條件下轉軸上輸出的機械功率。在額定運行狀態(tài)下流入定子繞組的線電流.額定運行時電動機的轉速.二、額定值第20頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五 三相異步電動機的定子部分在結構上和同步電動機的定子部分完全相同。 對中、小容量的低壓異步電動機，通常定子三相繞組的六個出線頭都引出，這樣可根據需要靈活地接成“Y”形或“D”形。U1 V1 W1U1 V1 W1W2 U 2 V

9、2W2 U2 V2D聯(lián)結Y聯(lián)結三、接線第21頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五例題3.一臺三相四極籠形異步電動機，定子繞組為角接，額定電壓380V，額定頻率50HZ。額定運行時，輸入功率為11.42KW，輸出功率為10KW，定子電流為20.1A，轉速為1460r/min.求電動機的額定效率，額定功率因數和額定輸出轉矩。第22頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五小結與討論旋轉磁場形成的條件？異步？同步速度？速度？異步電機地運行原理？轉差？轉差率？空間角度？空間電角度？極對數？旋轉磁場的旋轉速度與頻率、極對數有關方向：取決于相序。第23頁，共100

10、頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五第13章三相異步電機的運行原理 13.1 三相異步電機轉子靜止時電磁關系 13.2 三相異步電機轉子旋轉時電磁關系第24頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五13.1三相異步電機轉子靜止時的電磁關系一、主、漏磁通的分布 為了便于分析，根據磁通路徑和性質不同，異步電動機的磁通分為主磁通和漏磁通。 主磁通同時交鏈定、轉子繞組，其路徑為：定子鐵心氣隙轉子鐵心氣隙定子鐵心。主磁通起傳遞能量的作用。 除了主磁通以外的磁通稱為漏磁通，它包括槽漏磁通、端漏磁通和高次諧波磁通。漏磁通只起電抗壓降作用。13.1.1 轉子繞組開路時的電磁關系第

11、25頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五二、空載電流和空載磁動勢異步電動機空載運行時的定子電流稱為空載電流。第26頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五E1和E2分別滯后于定、轉子磁鏈90度三、感應電動勢與變壓器一樣,主、漏磁通在定子繞組上感應的電動勢第27頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五四、電壓平衡方程與等效電路 與變壓器一樣，根據基爾霍夫電壓定律，可列出空載時定子每相電壓方程式： 根據上兩式，可以作出空載時等效電路。第28頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五五、電磁關系六、時空相矢量圖異步電動

12、機空載時的電磁關系與變壓器非常相似。B1F0I0第29頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五 盡管異步電動機的電磁關系與變壓器相似，但它們之間還是有差別的：1）主磁場性質不同：異步電動機為旋轉磁場，變壓器為脈動磁場.4）由于存在氣隙,異步電動機漏抗較變壓器的大.5)異步電動機通常采用短距和分布繞組,計算時需考慮繞組系數,變壓器則為整距集中繞組,可認為繞組系數為1.第30頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五13.1.2 轉子堵轉時工作情況1.轉子靜止時的磁動勢 定子三相繞組通入對稱三相電流。在氣隙中產生F1， 轉速n1，并建立圓形基波旋轉磁場Bm，在

13、定轉子中分別產生感應電動勢E1和E2。E2對應轉子繞組中的I2，并也產生圓形基波旋轉磁動勢F2。（1）大小：（2）因為轉子靜止，所以f1=f2則n2=n（3）F1和F2在空間上轉向一致。第31頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五（4）由于F1和F2在空間上同步旋轉。相對靜止。可以得到合成磁動勢即勵磁磁動勢（靜止） F1+F2=Fm，由定子對稱三相繞組Im所生（5）F2在空間上落后于Bm為（90+2）F2只決定于2轉子回路的阻抗角，與轉子的位置無關轉子靜止時的空間矢量圖第32頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五2.轉子靜止時的電磁關系第33頁，共1

14、00頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五第34頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五第35頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五13.2.1 負載運行時的電磁關系13.2三相異步電機轉子旋轉時的負載運行第36頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五13.2.2 轉子繞組各電磁量一、轉子電動勢的頻率 感應電動勢的頻率正比于導體與磁場的相對切割速度,故轉子電動勢的頻率為:轉子不轉時,理想空載時,二、轉子繞組的感應電動勢轉子旋轉時的感應電動勢:轉子不轉時的感應電動勢:二者關系為:第37頁，共100頁，2022年，5月20日，

15、23點36分，星期五三、轉子繞組的漏阻抗電抗與頻率正比于,轉子旋轉時轉子漏電抗:二者關系:轉子繞組的漏阻抗:四、轉子繞組的電流轉子繞組為閉合繞組,轉子電流為轉子不轉時轉子漏電抗:當轉速降低時,轉差率增大,轉子電流也增大.第38頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五五、轉子繞組的功率因數 轉子功率因數與轉差率有關,當轉差率增大時,轉子功率因數則減小。六、轉子旋轉磁動勢轉子繞組流過三相或多相對稱電流時產生圓形旋轉磁動勢.1)幅值2)轉向轉子電流相序與定子旋轉磁動勢方向相同,轉子旋轉磁動勢的方向與轉子電流相序一致.轉子旋轉磁動勢相對定子的速度為 可見,無論轉子轉速怎樣變化,定、

16、轉子磁動勢總是以同速、同向在空間旋轉，兩者在空間上總是保持相對靜止。第39頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五13.2.3 磁動勢平衡方程轉子靜止和轉子旋轉時磁場比較轉子靜止時：對于定子而言 I1(f1) F1（n1） F2（n1） I2(f1)轉子旋轉時：對于轉子(n=(1-s)n1)而言 I1(f1) F1(n1) F2(n2=sn1) I2(f2=sf1)F2相對于定子來說n2s=sn1+n=n1磁動勢的平衡方程為：第40頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五13.2.4 電動勢平衡方程根據基爾霍夫電壓定律可寫出定、轉子側電動勢平衡方程：第4

17、1頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五三相異步電動機的等效電路和相量圖 頻率折算就是用一個等效的轉子電路代替實際旋轉的轉子系統(tǒng),而等效的轉子回路應與定子電路有相同的頻率。(靜止轉子)一、頻率折算 在折算的過程中，電機的電磁效應不變，因而有兩個條件：一個是保持轉子磁動勢不變；二是轉子回路的功率不變。轉子回路電流第42頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五等效靜止轉子代替轉速為n轉子條件：F2和F2S完全相同。大小、轉向、轉速及空間相位相同1.轉速n1,轉向也相同2. F2=F2S 只要I2=I2S3. F2和F2S 相位相同，只要2= 2S第43頁，

18、共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五 實際的旋轉轉子軸上有機械損耗和機械功率輸出。頻率折算后，轉子靜止，沒有機械損耗和機械功率輸出，但電路中多了一個附加電阻 。根據能量守恒關系，該電阻消耗的功率等效機械損耗和機械功率之和總的機械功率。 從等效電路角度，可以把 看成是異步電動機的”電阻負載”，其上的壓降可以看成是轉子回路的端電壓:第44頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五二、繞組折算三 等效電路1、繞組后的基本方程第45頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五二、T型等效電路和簡化等效電路由基本方程可以作出等效電路:T型等效電路簡化

19、等效電路第46頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五從等效電路分析可知:3)三相異步電動機的功率因數永遠滯后；4)附加電阻不能用電感或電容來代替。5)在等效電路中負載的變化是用轉差率s來體現(xiàn)的第47頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五三 相量圖 按照基本方程和等效電路可以作出異步電動機的相量圖。第48頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五第14章 三相異步電動機功率與轉矩的關系14.1 三相異步電動機功率、轉矩和運行特性 14.2 三相異步電動機的機械特性 14.3 三相異步電動機的工作特性 14.4 三相異步電動機參數的測定

20、第49頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五14.1三相感應電動機的功率、轉矩異步電動機的功率和損耗有：一、功率平衡輸入功率定子鐵損電磁功率機械功率輸出功率定子銅損轉子銅損第50頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五在等效電路上表示功率和損耗：第51頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五走勢圖P1PMPP2pCu1PFepCu2pmecp效率第52頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五兩個重要關系式 可見，從氣隙傳遞到轉子的電磁功率分為兩部分，一小部分變?yōu)檗D子銅損耗，絕大部分轉變?yōu)榭倷C械功率。轉差率越大，轉

21、子銅損耗就越多，電機效率越低。因此正常運行時電機的轉差率均很小。n1和PM不變，n減少S變大。剛輸出功率變小而銅損（滑差功率SPM）增大，效率降低。第53頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五二、轉矩平衡即或電磁轉矩 在式 的兩邊同時除以機械角速度 得 電磁轉矩從轉子方面看，它等于總機械功率除以轉子機械角速度；從定子方面看，它又等于電磁功率除以同步機械角速度。第54頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五 一臺三相50Hz異步電動機，額定參數如100kW,950r/min,額定運行時機械損耗1kW，略去附加損耗，求：（1）電動機的額定轉差率，電磁功率，

22、轉子銅耗；（2）電動機額定運行時的電磁轉矩，輸出轉矩和空載轉矩第55頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五14.2三相異步電動機的機械特性一、物理表達式14.2.1 三相異步電動機機械特性的三種表達式二、參數表達式 三相異步電動機的機械特性是指電動機的轉速與電磁轉矩之間的關系，由于電機的轉速與轉差率之間存在一定的關系，所以異步電動機的機械特性通常用 表示。表明：三相異步電動機的電磁轉矩是由主磁通 與轉子電流的有功分量 相互作用產生的。 說明：電磁轉矩與電源參數（1、f1）、結構參數（R、X、m、p）和運行參數（s）有關。第56頁，共100頁，2022年，5月20日，23點

23、36分，星期五 三相異步電動機的機械特性 曲線當電源電壓和頻率及電機參數一定的條件下，T只與S有關，即T和n關系為感應電動機的機械特性。第57頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五在特性曲線上有兩個最大轉矩，最大轉矩對應的轉差率稱為臨界轉差率，可令 求得: 最大轉矩與額定轉矩之比稱為過載能力:2、 越大， 越大； 與 無關。1、 與 成正比； 與 無關。3、 和 都近似與漏抗成反比第58頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五在特性曲線上還有一個起動轉矩，即 時的轉矩: 結論：當其它參數一定時1、起動轉矩與電源電壓平方成正比；2、頻率越高，起動轉矩越小

24、；漏抗越大，起動轉矩越小；3、繞線式電動機，轉子回路電阻越大，起動轉矩先增后減。4、起動轉矩倍數第59頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五三、實用表達式 工程上常根據電機的額定功率、額定轉速、過載能力來求出實用表達式。方法是：將Tm和sm代入即可得到機械特性方程式。利用電磁轉矩除以最大電磁轉矩可得電磁轉矩的實用表達式：第60頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五四、直線表達式 當 時，機械特性為直線段。則當S=SN，T=TN注意：1.運行點必須工作在直線段 2.直線表達式中的第61頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五 三相異

25、步電動機的固有機械特性和人為機械特性一、固有機械特性固有機械特性是指電動機在額定電壓和額定頻率下，按規(guī)定的接線，定、轉子電路不外接阻抗時的機械特性。sn0nNsNnmsm10TNTQTmTem幾個特殊點：ABCD1.起動點A:2.最大轉矩點B:3.額定運行點C4.同步運行點D第62頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五二、人為機械特性人為機械特性是指人為改變電源參數或電動機參數而得到的機械特性。1. 降壓時的人為機械特性snsm10TLUN0TstTmTemn10.8UN0.64Tst0.64Tm 下降后, 和 均下降, 但 不變, 和 減少。 如果電機在定額負載下運行,

26、 下降后, 下降, 增大, 轉子電流因 增大而增大,導致電機過載。長期欠壓過載運行將使電機過熱，減少使用壽命。第63頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五降壓的人為機械特性的實用表達式降壓的人為機械特性的直線表達式第64頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五2. 轉子回路串對稱電阻時的人為機械特性串電阻后, 、 不變， 增大。在一定范圍內增加電阻，可以增加 。當 時 ，若再增加電阻， 減小。 串電阻后，機械特性線性段斜率變大，特性變軟。 除了上述特性外，還有改變電源頻率、極對數等人為機械特性。1 0TstTmTems n0n1smR2TstsmR2+

27、Rs第65頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五轉子串電阻時人為機械特性的實用表達式轉子串電阻時人為機械特性的直線表達式第66頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五3. 定轉子回路串對稱三相電抗人為機械特性籠形感應電動機，可以在定子回路中串入對稱的三相電抗；繞線式感應電動機可以在轉子回路中串入對稱的三相對抗n1不變；Tm,Sm.TQ減小。第67頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五14.3 三相感應電動機的工作特性一、轉速特性二、轉矩特性T2正比于P2，T0可視為不變P2=0，空載時，n=n1,S=0;P2增加時T2和T也隨之增

28、加。故轉子對氣隙磁場的相對切割速度Sn1也增大，S增大,n下降，S很小。n下降不大工作特性的曲線如圖所示：第68頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五空載時I=IM，基本無功分量，所以功率因數很低，當負載增加時定子電流的有功分量增加所以功率因數也增加，額定負載時功率因數最大空載I1=Im,P2隨s增大，I2增大I1L也增大，I1隨P2增而增大三、定子電流特性四、定子功率因數特性五、效率特性第69頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五效率特性中。當不變損耗和可變損耗相等時，即在額定負載時效率最大，若負載繼續(xù)增加，可變損耗也隨著電流的增加而成平方地增加，

29、效率降低。第70頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五空載實驗(空載電路s=0)目的：方法：空載運行一段。UN從1.3UN降到0.2UN14.4 三相異步電動機的參數測定I0p0u1pFepu12p0第71頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五短路實驗(s=1)目的：方法：轉子堵住，將定子外施三相低電壓（0.4UN）。IN從1.2IN降到0.3INukpkIk第72頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五第15章 三相異步電動機的起動、調速和制動 15.1 三相異步電機的起動 15.2 三相異步電機的調速 15.3 三相異步電機轉

30、子的電制動第73頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五15.1三相異步電動機的起動 起動指電動機接通電源后由靜止狀態(tài)加速到穩(wěn)定運行狀態(tài)的過程.對電動機的起動性能要求二：起動電流不大,起動轉矩大。1.起動電流大的原因 起動時, ,轉子感應電動勢大,使轉子電流大,根據磁動勢平衡關系,定子電流必然增大.2.起動轉矩不大的原因從下述公式分析 起動時, ,遠大于運行時的 ,轉子漏抗 很大, 很低,盡管 很大,但 并不大. 由于起動電流大,定子漏阻抗壓降大,使定子感應電動勢減小,對應的氣隙磁通減小.由上述兩個原因使得起動轉矩不大.第74頁，共100頁，2022年，5月20日，23點3

31、6分，星期五 三相籠型異步電動機的起動一、直接起動 對于7.5kW電動機可以直接起動的條件： ,SH電源總容量,P電動機額定功率二、降壓起動適用于正常運行時定子繞組為三角形接線的電動機。起動時 Y接；運行時接。起動電流關系:Y- 降壓起動多用于空載或輕載起動1.Y- 降壓起動起動轉矩關系:第75頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五三角形起動Y接起動時兩種情況下線電流之比為：轉矩之比為：第76頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五2.自耦變壓器降壓起動直接起動時的起動電流：降壓后二次側起動電流：變壓器一次側電流：電網提供的起動電流減小倍數：起動轉矩減

32、小的倍數：自耦變壓器一般有三個分接頭可供選用。第77頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五1.直接起動優(yōu)點：設備簡單，操作方便；缺點：起動電流大，須足夠大的電源；適用條件：小容量電動機帶輕載的情況起動。2.降壓起動 如果電源容量不夠大，可采用降壓起動。即起動時，降低加在電動機定子繞組電壓，起動時電壓小于額定電壓，待電動機轉速上升到一定數值后，再使電動機承受額定電壓，可限制起動電起動要求：起動電流盡量小，以減小對電網的沖擊；起動轉矩盡量大，以縮短起動時間；起動設備簡單，可靠。 。第78頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五 三相繞線型異步電動機的起動一

33、、轉子回路串電阻起動 在轉子回路中串聯(lián)適當的電阻,既能限制起動電流，又能增大起動轉矩。適用于重載下起動或頻繁起制動的生產機械. 為了有較大的起動轉矩、使起動過程平滑，應在轉子回路中串入多級對稱電阻，并隨著轉速的升高，逐漸切除起動電阻。第79頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五 電動機由a點開始起動，經bcdef gh，完成起動過程。起動過程第80頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五二、轉子串頻敏變阻器起動頻敏變阻器是一鐵損很大的三相電抗器。 起動時，S2斷開，轉子串入頻敏變阻器,S1閉合，電機通電開始起動。起動時, ,頻敏變阻器鐵損大,反映鐵損耗

34、的等效電阻 大,相當于轉子回路串入一個較大電阻。隨著 上升, 減小,鐵損減少,等效電阻 減小,相當于逐漸切除 ,起動結束,S2閉合，切除頻敏變阻器，轉子電路直接短路。 第81頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五15.2三相異步電動機的制動 能耗制動實現(xiàn)：制動時，S1斷開,電機脫離電網，同時S2閉合,在定子繞組中通入直流勵磁電流。 直流勵磁電流產生一個恒定的磁場，因慣性繼續(xù)旋轉的轉子切割恒定磁場，導體中感應電動勢和電流。感應電流與磁場作用產生的電磁轉矩為制動性質，轉速迅速下降，當轉速為零時，感應電動勢和電流為零，制動過程結束。 制動過程中，轉子的動能轉變?yōu)殡娔芟脑谵D子回

35、路電阻上能耗制動。第82頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五nTemA0n1C1B23 對籠型異步電動機,可以增大直流勵磁電流來增大初始制動轉矩 。 對繞線型異步電動機,可以增大轉子回路電阻來增大初始制動轉矩 。制動電阻大小：第83頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五一、電源兩相反接的反接制動 反接制動實現(xiàn)：將電動機電源兩相反接可實現(xiàn)反接制動。機械特性由曲線1變?yōu)榍€2，工作點由AB C，n=0,制動過程結束。繞線式電動機在定子兩反接同時,可在轉子回路串聯(lián)制動電阻來限制制動電流和增大制動轉矩 ,曲線3。第84頁，共100頁，2022年，5月20日

36、，23點36分，星期五二、倒拉反轉的反接制動條件: 適用于繞線式異步電動機帶位能性負載情況。實現(xiàn)：在轉子回路串聯(lián)適當大電阻RB。電機工作點由AB C，n=0，制動過程開始，電機反轉子，直到D點。在第四象限才是制動狀態(tài)。由于電機反向旋轉，n1。第85頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五反接制動時，s1，所以有機械功率為電磁功率為機械功率為負，說明電機從軸上輸入機械功率；電磁功率為正說明電機從電源輸入電功率，并軸定子向轉子傳遞功率。而表明，軸上輸入的機械功率轉變成電功率后，連同定子傳遞給轉子的電磁功率一起消耗在轉子回路電阻上，所反接制動的能量損耗較大。第86頁，共100頁，

37、2022年，5月20日，23點36分，星期五 回饋制動實現(xiàn)：電動機轉子在外力作用下，使nn1. 回饋制動狀態(tài)實際上就是將軸上的機械能轉變成電能并回饋到電網的異步發(fā)電機狀態(tài)。一、下放重物時的回饋制動 首先將定子兩相反接,定子旋轉磁場的同步速為-n1，特性曲線變?yōu)?。工作點由A到B。經過反接制動過程（由B到C）、反向加速過程（C到-n1變化），最后在位能負載作用下反向加速并超過同步速，直到D點保持穩(wěn)定運行。電機機械特性曲線1，運行于A點。第87頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五二、變極或變頻調速過程中的回饋制動電機機械特性曲線1，運行于A點。電機工作點由A變到B，電磁轉矩

38、為負， ，電機處于回饋制動狀態(tài)。當電機采用變極（增加極數）或變頻（降低頻率）進行調速時，機械特性變?yōu)?。同步速變?yōu)?。第88頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五15.3三相異步電動機的調速由異步電動機的轉速公式可知，異步電動機有下列三種基本調速方法：（1）改變定子極對數 調速。（2）改變電源頻率 調速。（3）改變轉差率 調速。第89頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五 變極調速一、變極原理變極調速只用于籠型電動機。以4極變2極為例：U相兩個線圈，順向串聯(lián)，定子繞組產生4極磁場：反向串聯(lián)和反向并聯(lián)，定子繞組產生2極磁場：第90頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五二、三種常用變極接線方式Y反并YY，2p-pY反串Y，2p-pYY，2p-p注意：當改變定子繞組接線時，必須同時改變定子繞組的相序第91頁，共100頁，2022年，5月20日，23點36分，星期五三、變極調速時容許輸出 容許輸出時是指保持電流為額定值條件下，調速前、后電動機軸上輸出的功率和轉矩。1. Y-YY聯(lián)結方式Y-YY后,極數減少一半,轉速增大一倍,即 ，保持每一繞組電流