三相異步電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)原理極數(shù)與轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造定子與轉(zhuǎn)子電路轉(zhuǎn)矩與機(jī)械特性電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)銘牌數(shù)據(jù)電動(dòng)機(jī)的選擇電動(dòng)機(jī)是將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的裝置。廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代各種機(jī)械中作為驅(qū)動(dòng)。由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)：減輕繁重的體力勞動(dòng)；提高生產(chǎn)率；可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和遠(yuǎn)距離操縱。電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)的分類：直流電動(dòng)機(jī)同步電動(dòng)機(jī)同步電動(dòng)機(jī)異步電動(dòng)機(jī)交流電動(dòng)機(jī)…

…異步電動(dòng)機(jī)他勵(lì)電動(dòng)機(jī)并勵(lì)電動(dòng)機(jī)串勵(lì)電動(dòng)機(jī)復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)…

……

…單相電動(dòng)機(jī)兩相電動(dòng)機(jī)三相電動(dòng)機(jī)…

…電

動(dòng)

機(jī)工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用著交流電動(dòng)機(jī)，特別是三相異步電動(dòng)機(jī)。它具有結(jié)構(gòu)簡單、易于控制、效率高和功率大等許多優(yōu)點(diǎn)。本章討論的問題：三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)；三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理；三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)差率；轉(zhuǎn)矩和機(jī)械特性及其與轉(zhuǎn)差率的關(guān)系；電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、反轉(zhuǎn)、調(diào)速及制動(dòng)的基 本原理和方法；1.

三相電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理參見教材2.

三相異步電動(dòng)機(jī)的極數(shù)與轉(zhuǎn)速一、三相異步電動(dòng)機(jī)的極數(shù)三相異步電動(dòng)機(jī)定子產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場的磁極個(gè)數(shù)，稱為極數(shù)。對于每相只有一個(gè)線圈的電動(dòng)機(jī)，繞組始端之間相差120°的空間角，則產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場只有一對磁極。磁極對數(shù)用p表示，則p=1。若每相定子繞組由兩個(gè)線圈串聯(lián)組成(如圖所示)，則繞組始端之間相差60°空間角，因而旋轉(zhuǎn)磁場具有兩對磁極，p=2.ABCXA′X′B′Y′YZZ′C′AXA′BCX

Y′Z

′′ABXA′X′B′YZZC′C′轉(zhuǎn)子P=2·Y′···磁場位置(wt=0)二、三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速是與旋轉(zhuǎn)磁場有關(guān)的。而磁場極數(shù)不同則磁場的轉(zhuǎn)速就不同，在一對磁極的情況下，交流電經(jīng)歷一個(gè)周期磁場恰好在空間轉(zhuǎn)過一圈，若定子電流的頻率為f1，旋轉(zhuǎn)磁場在每分鐘將轉(zhuǎn)過60f1

周。當(dāng)磁極對數(shù)為p時(shí)，磁場的轉(zhuǎn)速為p0n

=60

f1（轉(zhuǎn)每分）在我國(f1=50Hz)，磁極對數(shù)為p的磁場轉(zhuǎn)速n0為p123456n（0

r

/

min

）300015001000750600500轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)的實(shí)際轉(zhuǎn)速也就是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n。同步轉(zhuǎn)速n0電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速也稱為同步轉(zhuǎn)速n0。根據(jù)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速將小于磁場的轉(zhuǎn)速，即n＜n0。若二者相等，轉(zhuǎn)子就沒有切割磁力線作用，轉(zhuǎn)矩也就消失了，因此轉(zhuǎn)子不可能以n0的轉(zhuǎn)速正常運(yùn)行。轉(zhuǎn)差率s轉(zhuǎn)差率s

是表示轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n與磁場轉(zhuǎn)速n0

之間差別程度的，即s

=

n0

-

nn0它是異步電動(dòng)機(jī)的重要參量之一，額定時(shí)約為1~9%例某三相異步電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速n=570r/min。

求電動(dòng)機(jī)的極數(shù)和額定時(shí)的轉(zhuǎn)差率(f1=50Hz)。解：由于電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速應(yīng)接近且略小于同步轉(zhuǎn)速n0，而n0

對應(yīng)于磁極對數(shù)p有一系列固定值。顯然，與570r/min最接近的是p

=

5n0

=

600r

/

min因此，額定時(shí)的轉(zhuǎn)差率為s

=

n0

-

n

=

600

-

570

=

5%n0

6003.

三相異步電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造參見教材4.

三相異步電動(dòng)機(jī)的定子與轉(zhuǎn)子電路三相異步電動(dòng)機(jī)的電磁關(guān)系同變壓器類似，定子繞組相當(dāng)于變壓器的原繞組；轉(zhuǎn)子繞組相當(dāng)于變壓器的副繞組(而電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組一般是短路

的)。定子電流產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場將通過定子和轉(zhuǎn)子鐵心而構(gòu)成的閉合磁路，該磁場不僅在轉(zhuǎn)子的每相繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢e2，也要在定子的每相繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢e1。而實(shí)際上，旋轉(zhuǎn)磁場是由定子電流和轉(zhuǎn)子電流共同作用產(chǎn)生的。設(shè)定子和轉(zhuǎn)子的每相繞組匝數(shù)分別N1為N2和，下面將對動(dòng)機(jī)的電路進(jìn)行分析。一、定子電路電動(dòng)機(jī)內(nèi)旋轉(zhuǎn)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度在沿定子與轉(zhuǎn)子間氣隙應(yīng)是接近于正弦規(guī)律變化分布。因此，通過每想定子繞組的磁通也應(yīng)是隨時(shí)間作正弦規(guī)律變化的，即φ=Φmsinωt因此，每相定子繞組中由旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為dtdFe1

=

-N1也是正弦量，其有效值為E1

=

4.44

f1N1Ff1

是e1

的頻率，由同步轉(zhuǎn)速可得6001pnf

=s1ee1u1

1

2i

is2ee2f1

f2每相繞組的電路圖定子電路分析s1ee1i1i2s2ee2f1

f2每相繞組的電路圖定子電流不僅產(chǎn)生主磁通φ，還將產(chǎn)生漏磁通fs主磁通要通過轉(zhuǎn)子繞組，而漏磁通將不通過轉(zhuǎn)子繞組。這樣在原繞組的電壓約束方程為s11di+(-e

)u1

=

i1R1

+(-e

1)

+(-e1)

=

i

R

+

L1

1

s1

dt如用相量表示，則可認(rèn)為?

?

?

?U

1

=

I1

R1

+

j

I1

X1

+(-

E1)式中R1和X1=2pf1Ls1分別為定子每相繞組的電阻和漏磁感抗。u1它們都很小，對于主磁通產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢可忽略，則?

?U1

?

-

E1或U1

?

E1二、轉(zhuǎn)子電路s1ee11ui1f1i2e2es2f2每相繞組的電路圖根據(jù)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理，異步電動(dòng)機(jī)之所以能夠轉(zhuǎn)動(dòng)，是因?yàn)檗D(zhuǎn)子繞組在旋轉(zhuǎn)磁場中要產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢e2，進(jìn)而產(chǎn)生轉(zhuǎn)子電流i2，而與旋轉(zhuǎn)磁場作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩T

。下面討論轉(zhuǎn)子電路中的各物理量：1.

轉(zhuǎn)子繞組中的感應(yīng)電動(dòng)勢dt旋轉(zhuǎn)磁場的主磁通φ在每相轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢dFe

=

-N2

2其有效值為E2

=

4.44

f2

N2Ff2為轉(zhuǎn)子繞組中電流的頻率。所以2.

轉(zhuǎn)子繞組中電流的頻率f2因?yàn)樾D(zhuǎn)磁場和轉(zhuǎn)子之間的相對轉(zhuǎn)速為(n0–n)，02

160

n

60f=

p(n0

-

n)

=

n0

-

n

?

pn0

=

s

f可見，轉(zhuǎn)子電流頻率與轉(zhuǎn)差率s有關(guān)，也就是與轉(zhuǎn)速n

有關(guān)。在s=1即(n=0)時(shí)，轉(zhuǎn)子電流頻率最大f2=f1。對額定轉(zhuǎn)速時(shí)，s為1~9%，則f2=0.5

~

4.5

Hz。由此，進(jìn)而可得轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)勢的有效值為E2

=

4.44s

f1N

2F

=

sE20E20為s

=1(或n=0)時(shí)轉(zhuǎn)子所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的有效值，E20

=4.44

f1N

2F3.

轉(zhuǎn)子繞組中的電流轉(zhuǎn)子電流也要產(chǎn)生漏磁通fs2，每相繞組中的感應(yīng)電動(dòng)勢為di2s

2

dts

2e

=

-Ldtdi2對轉(zhuǎn)子電路應(yīng)用KVL，有e2

=

i2

R2

+

(-es

2

)

=

i2

R2

+

Ls

2若用相量表示，則為?

?

?

?

?)

=

I

2

R2

+

j

I

2

X

2E

2

=

I

2

R2

+

(-Es

2s1ee1u1i1i2s2ee2f1

f2每相繞組的電路圖X2與轉(zhuǎn)子頻率f

2有關(guān)，即X

2

=

2pf2

Ls

2

=

2p

s

f1Ls

2

=

s

X

20可見，轉(zhuǎn)子感抗與轉(zhuǎn)差率有關(guān)。其中X20是s=1(或n=0)時(shí)的轉(zhuǎn)子感抗X

20

=

2p

f1Ls

2將感抗X2代如上式，可得轉(zhuǎn)子電流為?

?

?

?

?E

2

=

I

2

R2

+

(-

Es

2

)

=

I

2

R2

+

j

I

2

X

22

2

2

202)2E2

sE20=R2

+

X

2

R2

+

(sXI

=可見，轉(zhuǎn)子電流I2也與轉(zhuǎn)差率s有關(guān)，如圖曲線所示。轉(zhuǎn)差率s增加(轉(zhuǎn)速n減小)時(shí)，轉(zhuǎn)子切割磁力線加劇，于是E2增加，I2也增加。I2,

cosy2s1I2cosy2由于轉(zhuǎn)子漏磁通的存在，呈電2

2

2感性，因此

I

比

E

滯后y

角。轉(zhuǎn)子繞組的功率因數(shù)為2)2R2R2R2

+

(sX2

20=R2

+

X

22

2cosy

=也與轉(zhuǎn)差率s有關(guān)(見圖示曲線)。05.

三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩與機(jī)械特性電磁轉(zhuǎn)矩T

是三相異步電動(dòng)機(jī)最重要的物理量之一，機(jī)械特性是電動(dòng)機(jī)的主要特性。對電動(dòng)機(jī)進(jìn)行分析往往離不開這兩方面內(nèi)容。一、轉(zhuǎn)矩公式異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩是由旋轉(zhuǎn)磁場每磁極的磁通f

與轉(zhuǎn)子電流I2相互作用產(chǎn)生的。它應(yīng)與電磁功率成正比，因而與轉(zhuǎn)子的功率因數(shù)有關(guān)。于是T

F

I2

cos

y

2

=

KTF

I2

cos

y

214.44f1N14.44

f1N1E1

U1?

U

F

=202及2)2sE20R2

+

X

22

2R2

+

(sXI

==

s(4.44

f1

N

2F

)且2022)2R2R2

+

(sXcosy

=則轉(zhuǎn)矩公式可表示為轉(zhuǎn)矩T也與s有關(guān)。202)2sR

U

2R2

+

(sXT

=

K

2

1

由上式可見，轉(zhuǎn)矩還與定子的相電壓U1的平方成正比。所以，電源電壓的變動(dòng)對轉(zhuǎn)矩的影響很大。轉(zhuǎn)矩特性T=T(s)曲線如圖所示，當(dāng)s很小時(shí)，T與s成正比；當(dāng)s很大時(shí)，T與s成反比(以雙曲線為漸近線)，并且有最大轉(zhuǎn)矩Tmax存在。TssmTmax00nn01二、機(jī)械特性曲線在電源電壓U1和轉(zhuǎn)子電阻R2一定的情況下，轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)差率的關(guān)系曲線T=f(s)或轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩的關(guān)系曲線n

=f

(T)，稱為電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性曲線。轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)差率的關(guān)系曲線T=f

(s)如右側(cè)上圖所示，轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩的關(guān)系曲線n

=f

(T)如右側(cè)下圖所示。TssmTmax00n

n01Tbmax0T

T

TN

stnn0nNa實(shí)際上，下圖是通過上圖右旋90°得到的。研究機(jī)械特性是分析為了分析電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行性能。在機(jī)械特性曲線上，要討論三個(gè)轉(zhuǎn)矩。Tbmax0T

T

TN

stnn0nNa1.

額定轉(zhuǎn)矩TN在電動(dòng)機(jī)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其轉(zhuǎn)矩T必須與阻力轉(zhuǎn)矩TC平衡，而阻力轉(zhuǎn)矩包括負(fù)載轉(zhuǎn)矩T2和空載損耗轉(zhuǎn)矩

T0。一般T0很小，常可忽略，所以2np/

60P2T

=

T2

+T0

?

T2

=2P

是電動(dòng)機(jī)的輸出功率(單位W

)，T

的單位是(N?m)。n

的單位是(r

/min)。若功率單位用千瓦，則nP2T

=

9550額定轉(zhuǎn)矩是電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)矩。可從電動(dòng)機(jī)銘牌上額定功率和額定轉(zhuǎn)速等數(shù)據(jù)求得。如某臺(tái)電動(dòng)機(jī)，P2N=7.5kW，額定轉(zhuǎn)速nN

=1440

r

/min，則額定轉(zhuǎn)矩為1440=

9550·

7.5NNnT

=

9550

P2

N=

49.7N

m正常情況下，電動(dòng)機(jī)都工作在特性曲線的ab段，當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩增加時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速要降低，但對應(yīng)的電磁轉(zhuǎn)矩卻要增加，因?yàn)閍b段比較平坦，所以電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速變化不大。這種特征稱為硬的機(jī)械特性。TbTmax0aTNTstnn0nN2.

最大轉(zhuǎn)矩TmaxTb0staNnn0nNT

T

Tmax在機(jī)械特性曲線的最大值，稱為最大轉(zhuǎn)矩或臨界轉(zhuǎn)矩。此時(shí)對應(yīng)的轉(zhuǎn)差率為s

m

(可由

dT/ds=0

求得)，即令)2202=

[

2

1

]

=

0ds

R2

+(sXdsdT

d

KsR

U

2可得20XRsm=

2

進(jìn)而可得2X

20U

2Tmax

=

K

1

U12,且與轉(zhuǎn)子電阻R2

無關(guān)，而R2

越大可見，Tmaxsm也越大。當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩超過最大轉(zhuǎn)矩時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速急劇下降，電動(dòng)機(jī)將停止轉(zhuǎn)動(dòng)——產(chǎn)生悶車現(xiàn)象。電動(dòng)機(jī)一旦悶車，電流立即上升6~7倍，電動(dòng)機(jī)嚴(yán)重過熱！以至燒壞。從另一方面考慮，若在很短時(shí)間內(nèi)過載，在電動(dòng)機(jī)尚未過熱就恢復(fù)達(dá)到正常狀態(tài)，未損壞電動(dòng)機(jī)是允許的。因此，最大轉(zhuǎn)矩也表示電動(dòng)機(jī)具有短時(shí)間的過載能力。定義最大轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩的比值為過載系數(shù)λ，即l

=

TmaxTN一般電動(dòng)機(jī)的過載系數(shù)為1.8~2.2。3.

起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst2

20電動(dòng)機(jī)剛起動(dòng)(n=0)時(shí)的轉(zhuǎn)矩稱為起動(dòng)轉(zhuǎn)矩R

U

2R2

+

X

2Tst

=

K

2

1

可見，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩與U12及

R2有關(guān)，當(dāng)電源電壓降低時(shí)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩會(huì)減小；當(dāng)適當(dāng)增加轉(zhuǎn)子繞組的電阻會(huì)使起動(dòng)轉(zhuǎn)矩有所增加。可有上式證明當(dāng)R2

=X20時(shí)，Tst

=Tmax

，及sm

=1。關(guān)于起動(dòng)問題將在下節(jié)介紹。T0nU1U1U1

<

U1U

1

對轉(zhuǎn)矩的影響T0nTmaxR2R2

<

R2

R2R

2

對轉(zhuǎn)矩的影響6.

三相電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)一、起動(dòng)性能電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)就是將它開動(dòng)起來。在起動(dòng)瞬間，

n=0,s=1。我們沒從起動(dòng)時(shí)的電流和轉(zhuǎn)矩來分析電動(dòng)機(jī)的期待性能。1、起動(dòng)電流Ist在剛起動(dòng)時(shí)，由于旋轉(zhuǎn)磁場對靜止的轉(zhuǎn)子有著很大的相對轉(zhuǎn)速，磁力線切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體的速度很快，這時(shí)轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)出的電動(dòng)勢和產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子電流都很大。一般中小型電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流約為額定值的5-7倍。即：Ist

/IN

=5

~7當(dāng)電動(dòng)機(jī)不是頻繁起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)電流對電機(jī)本身影響不大。因?yàn)殡姍C(jī)的起動(dòng)時(shí)間很短。但當(dāng)起動(dòng)頻繁時(shí)，由于熱量的積累，可以使電機(jī)過熱。但是，電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流對線路是有影響的。2、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst在剛起動(dòng)時(shí)，雖然轉(zhuǎn)子電流較大，但由于轉(zhuǎn)子

的功率因數(shù)是很低的。因此起動(dòng)轉(zhuǎn)矩是不大的，它與額定轉(zhuǎn)矩之比值約為1.0~2.2。如果起動(dòng)轉(zhuǎn)矩過小，就不能在滿載下起動(dòng)，應(yīng)設(shè)法提高。但起動(dòng)轉(zhuǎn)矩也不能過大，否則，會(huì)使傳動(dòng)機(jī)構(gòu)收到?jīng)_擊而損壞。由上述可知，異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的主要缺點(diǎn)是起動(dòng)電流較大。為了減小起動(dòng)電流，必須采用適當(dāng)?shù)钠饎?dòng)方法。二、起動(dòng)方法鼠籠式電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法有兩種1、直接起動(dòng)2、降壓起動(dòng)1、直接起動(dòng)直接起動(dòng)就是利用閘刀開關(guān)或接觸器將電動(dòng)機(jī)

直接接到額定電源上。這種起動(dòng)方法雖然簡單，但

如上所述，由于起動(dòng)電流較大，將使線路電壓下降，影響負(fù)載的正常工作。一般只有功率在二三十千瓦

以下的異步電動(dòng)機(jī)才能采用直接起動(dòng)的方法來起動(dòng)。而對于功率較大的異步電動(dòng)機(jī)通常都采用降壓起動(dòng)。2、降壓起動(dòng)所謂降壓起動(dòng)就是在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，降低其所加的電壓。其目的就是要減小起動(dòng)電流。降壓起動(dòng)通常采用下面的幾種方法。（1）星形—三角形（Y-△）換接起動(dòng)該方法只適合于電動(dòng)機(jī)在工作時(shí)，其定子繞組接成三角形時(shí)的情況。如有一臺(tái)三角形聯(lián)接的電動(dòng)機(jī)，接在電壓為380V的電源上，其每相定子繞組上的電壓就是380V；當(dāng)采用星形聯(lián)接并接在相同電源上，此時(shí)每相定子繞組上的電壓是220V。|Z|ULIly=Ipy電流關(guān)系Il△Ip△UL當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，Z3

ULI

=

3I

=PDLDZ當(dāng)電動(dòng)機(jī)星形起動(dòng)時(shí)，IPYLY=

UL

/

3=

I3=

1ILDILY通過計(jì)算可以看出，電壓下降了1/√3倍，電流下降了1/3。由于轉(zhuǎn)矩與電壓的平方成正比，所以起動(dòng)轉(zhuǎn)矩也減小到直接起動(dòng)時(shí)的1/3。因此，這種方法只適合于空載或輕栽時(shí)起動(dòng)。該種起動(dòng)一般采用星三角起動(dòng)器來實(shí)現(xiàn)，電路如圖所示。△

Y動(dòng)

動(dòng)觸

觸點(diǎn)

點(diǎn)待起動(dòng)狀態(tài)Y起動(dòng)狀態(tài)切換狀態(tài)Δ工作狀態(tài)

返回正常狀態(tài)（2）自耦降壓起動(dòng)自耦降壓起動(dòng)是利用三相自耦變壓器將電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)過程中的端電壓降低，其接線如圖所示。自耦變壓器備有抽頭，以便得到不

同的電壓（例如為電源電壓的73%、64%、55%），根據(jù)對起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的要求而選用。自耦降壓起動(dòng)適用于容量較大的或正常運(yùn)行時(shí)聯(lián)成星形不能采用三角起動(dòng)器的鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)。自耦降壓起動(dòng)接線圖工作起動(dòng)（3）、接起動(dòng)電阻起動(dòng)對于繞線式電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)，只要在轉(zhuǎn)子電路中接入大小適當(dāng)?shù)钠饎?dòng)電阻，就可達(dá)到減小起動(dòng)電流的目的；同時(shí)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩也提高了。例有一Y225M-4型三相異步電動(dòng)機(jī)，其額定數(shù)據(jù)如

下：試求：（1）額定電流；（2）額定轉(zhuǎn)差率SN；（3）額定轉(zhuǎn)矩TN；最大轉(zhuǎn)矩Tmax;起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst功率轉(zhuǎn)速電壓效率功率因數(shù)Ist

/

INIst

/

INIst

/

IN45KW1480r/min380V92.3%0.887.01.92.2n0

1500=

n0

-

n

=

1500

-1480

=

0.013（2）SNn（3）TN=

9550

P2

=

9550

·

45

=

290.4N

.mTmax1480=

2.2·290.4

=

638.9N

.m=

2.2·TNTst

=1.9

·TN

=1.9

·290.4

=

551.8N.m解：（1）4~100KW的電動(dòng)機(jī)通常都是380V、△聯(lián)接。IN=

84.2

AP

·103

45·103=

2

=3U

cos

jh

3

·380

·0.88·0.923(

P

=

3UI

cos

j)例?

在上題中：（1）若負(fù)載轉(zhuǎn)矩為510.2N.m，試問在U=UN和U/=0.9

UN兩種情況下，能否起動(dòng)？=

7

·IN

=

7

·84.2

=

589.4A（2）IstD1stYI

=

1

I

=

·589.4

=196.5A3stD1313stY·T

=

·551.8

=183.9N.m3T

=stD（2）采用Y-△換接起動(dòng)時(shí)，求起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。又當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩TN的80%和50%時(shí)，電動(dòng)機(jī)能否起動(dòng)？解：（1）Tst=551.8N.m＞510.2N.m所以能起動(dòng)。在U/=0.9

UN時(shí)，T/st=0.92×551.8=447N.m

＜510.2N.m所以不能起動(dòng)。在80%額定負(fù)載時(shí)183.9Tsty=183.9

<1,不能起動(dòng)。TN

80%

290.4

·0.8

232.3=在50%額定負(fù)載時(shí)145.2183.9TN50%Tsty=183.9

>1,能起動(dòng)。290.4

·0.5=例?對上題如采用自耦降壓起動(dòng)，設(shè)起動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)的端電壓降到電源電壓的64%，求線路起動(dòng)電流和電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。解：直接起動(dòng)時(shí)的起動(dòng)電流Ist

=

7

·IN

=

7

·84.2

=

589.4A設(shè)降壓起動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)中的起動(dòng)電流為I/st

st=

0.64I

=

0.64

·589.4

=

377.2A設(shè)降壓起動(dòng)時(shí)線路中的起動(dòng)電流為I//

=

0.64I/

=

0.642

I

=

0.642

·589.4

=

241.4Ast

st

st設(shè)降壓起動(dòng)時(shí)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為T/

stTst=

0.642

T/

=

0.642

·551.8

=

226N.mst7.

三相電動(dòng)機(jī)的調(diào)速調(diào)速就是在同一負(fù)載下能得到不同的轉(zhuǎn)速，以滿足生產(chǎn)過程的要求。從三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速公式p0n

=

(1-s)n

=

(1-s)

60f1可以看到改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速有三種可能：（1）改變電源頻率f1（2）改變極對數(shù)p（3）改變轉(zhuǎn)差率s前兩者是鼠籠式電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法，后者是繞線式電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法。下面我們分別討論。一、變極調(diào)速p由式n0=

60f1可知，如果極對數(shù)減小一半，則旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速便提高一倍，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速差不多也提高一倍，因此，改變p可以得到不同的轉(zhuǎn)速。如何改變極對數(shù)呢？這同定子繞組的接法有關(guān)。A1X1A2X2A1X1A2

X2A

Xp=1的繞組接法A

Xp=2的繞組接法二、變頻調(diào)速變頻調(diào)速就是改變電源電壓的頻率，從而改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。目前主要采用下圖所示的變頻裝置整流器~f1=50Hz逆變器-+M3~f可變整流器先將50Hz的交流電變換為直流電，再由逆變器變換為頻率可調(diào)、電壓有效值也可調(diào)的三相交流電，供給鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)。由此可得到電動(dòng)機(jī)的無級(jí)調(diào)速，并具有硬的機(jī)械特性。三、變轉(zhuǎn)差率調(diào)速只要在繞線式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子電路中接入一個(gè)調(diào)速電阻，改變電阻的大小，就可以得到平滑調(diào)速。如增大調(diào)速電阻時(shí)，轉(zhuǎn)差率上升，而轉(zhuǎn)速下降。這種調(diào)速方法的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡單、投資少；但能量損耗較大。這種調(diào)速方法廣泛應(yīng)用于起重設(shè)備中。8.

三相電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)部分有慣性，所以把電源切斷后，電動(dòng)機(jī)還會(huì)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)一定時(shí)間后停止。為