第三讲 交流电动机

1、第三讲交流电动机交流电动机交流电动机交流电动机 本章重点本章重点 三相异步电动机的基本构造、工作原理、机械特性三相异步电动机的基本构造、工作原理、机械特性 三相异步电动机的起动、制动和基本调速方法三相异步电动机的起动、制动和基本调速方法 三相异步电动机的铭牌数据和选择三相异步电动机的铭牌数据和选择 常用的低压电器元件常用的低压电器元件 ，三相异步电动机的基本控制，三相异步电动机的基本控制电路电路 电机电机发电机发电机电动机电动机直流电动机直流电动机交流电动机交流电动机同步电动机同步电动机异步电动机异步电动机三相电动机三相电动机单相电动机单相电动机交流电动机交流电动机按定子绕组相数分按定子绕组相

2、数分按转速是否受负按转速是否受负载影响分载影响分任务一任务一 三相异步电动机分类及简介三相异步电动机分类及简介电机：进行电能和机械能相互变化的机械装置。电机：进行电能和机械能相互变化的机械装置。异步电动机：把交流电能转换为机械能的一种动力装置。异步电动机：把交流电能转换为机械能的一种动力装置。三相异步电动机应用广泛，为本章学习研究对象。三相异步电动机应用广泛，为本章学习研究对象。电动机：把电能转换为机械能的装置。电动机：把电能转换为机械能的装置。发电机：把机械能转换为电能的装置。发电机：把机械能转换为电能的装置。电动机按供电电源不同，分为直流和交流电动机。电动机按供电电源不同，分为直流和交流电

3、动机。交流电动机分为单相（一般容量小）三相（相对容量大）、同步异步两交流电动机分为单相（一般容量小）三相（相对容量大）、同步异步两大类。大类。同步电动机转速恒定，不受负载控制。用于功率大，不需调、速、长期同步电动机转速恒定，不受负载控制。用于功率大，不需调、速、长期工作的大型机械（如大型鼓风机、压缩机、通风机等）工作的大型机械（如大型鼓风机、压缩机、通风机等）任务二任务二 三相异步电动机的基本构造三相异步电动机的基本构造三相异步电动机由三相异步电动机由定子定子和和转子转子两个基本部分组成，定子和转子两个基本部分组成，定子和转子之间由气隙分开。此外，还有端盖、风扇、接线盒等其他附件之间由气隙分开

4、。此外，还有端盖、风扇、接线盒等其他附件 。 三相异步电动机构造三相异步电动机构造一、定子一、定子三相异步电动机的定子主要由机座、定子铁心和定子绕组组成。三相异步电动机的定子主要由机座、定子铁心和定子绕组组成。1、机座：电动机的支架，一般为铸铁或铸钢铸造而成，起支、机座：电动机的支架，一般为铸铁或铸钢铸造而成，起支撑和保护作用。撑和保护作用。 2、定子、定子铁心铁心：电机磁路的一部分，由：电机磁路的一部分，由互相绝缘的圆环形硅钢片叠压而成。互相绝缘的圆环形硅钢片叠压而成。铁心内壁均匀分布若干冲槽，用于放铁心内壁均匀分布若干冲槽，用于放置定子绕组。置定子绕组。 3、定子、定子绕组绕组：电动机的电

5、路部分，：电动机的电路部分，嵌放在定子铁心槽中。绕组是嵌放在定子铁心槽中。绕组是三相对三相对称分布绕组称分布绕组 。 三相对称分布绕组三相对称分布绕组：每一相绕组的匝数、结构和形状相同；：每一相绕组的匝数、结构和形状相同； 在沿定子铁心内圆周放置时，空间相位互差在沿定子铁心内圆周放置时，空间相位互差120。各相绕组之间及绕组与铁心之间都是绝缘的。各相绕组之间及绕组与铁心之间都是绝缘的。每相绕组引出一个首端和一个末端，每相绕组引出一个首端和一个末端， 三相绕组共三相绕组共6个端子都个端子都引到接线盒中，按需要可以联成引到接线盒中，按需要可以联成Y形或形或形。形。 异步电动机的结构异步电动机的结构

6、上一页上一页下一页下一页返返 回回上一节上一节下一节下一节 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二、转子二、转子三相异步电动机的转子由转子铁心、转子绕组和转轴构成。三相异步电动机的转子由转子铁心、转子绕组和转轴构成。 1、铁心铁心：由彼此绝缘的硅钢片叠成圆筒形，套在转轴上。其：由彼此绝缘的硅钢片叠成圆筒形，套在转轴上。其外表面有很多均匀分布的冲槽，用于安放转子绕组。外表面有很多均匀分布的冲槽，用于安放转子绕组。转子、气隙和定子铁心构成了一个电动机的完整磁路。转子、气隙和定子铁心构成了一个电动机的完整磁路。2、绕组绕组：鼠笼式、绕线式：鼠笼式、绕线式（1）鼠笼型转子绕组鼠笼型转子

7、绕组：做成笼状，即在转子铁心槽内放铜：做成笼状，即在转子铁心槽内放铜条，铜条两端用端环联接；或在槽中浇铸铝液，将转子导条条，铜条两端用端环联接；或在槽中浇铸铝液，将转子导条与端环铸在一起，铸成一鼠笼。与端环铸在一起，铸成一鼠笼。目前中小型鼠笼式电动机的转子多是铸铝的。鼠笼式异步电目前中小型鼠笼式电动机的转子多是铸铝的。鼠笼式异步电动机是工农业生产中应用最广泛的一种电动机。动机是工农业生产中应用最广泛的一种电动机。鼠笼型转子鼠笼型转子 铸铝的鼠笼型转子铸铝的鼠笼型转子鼠鼠笼笼型型绕绕组组转子转子外形外形 绕线式转子结构绕线式转子结构课堂小结与练习课堂小结与练习1、三相异步电动机的主要部件有哪些？

8、2、三相异步电动机的连接方式？三相异步电动机三相异步电动机W2 U2 V2 U1 V1 W1 W2 U2 V2 U1 V1 W1 L1L2L3星形连接星形连接L1L2L3三角形连接三角形连接4.2 三相异步电动机的工作原理三相异步电动机的工作原理4.2.1 旋转磁场旋转磁场 一、旋转磁场的产生一、旋转磁场的产生1、定子绕组（三相对称分布）通入对称三相交流电流、定子绕组（三相对称分布）通入对称三相交流电流)120sin()()120sin()(sin)(mCmBmAtItitItitItiBICIAIABCXYZiAiBiCi6090Ot2、在、在 时时 iA= 0； iB是负的，其方向与参考方

9、向相反，即是负的，其方向与参考方向相反，即Y-B； iC是正的，其方向与参考方向相同，即是正的，其方向与参考方向相同，即C-Z。 0t根据右手螺旋定则根据右手螺旋定则,判断此时三相电流所产生的合成磁场轴判断此时三相电流所产生的合成磁场轴线的方向是自上而下。线的方向是自上而下。0t 60t90t 60t 0t3、当、当iA是正的，其方向与参考方向相同，即是正的，其方向与参考方向相同，即A-X；iB是负的，其方向与参考方向相反，即是负的，其方向与参考方向相反，即Y-B； Ic = 0。此时合成磁场的方向与此时合成磁场的方向与时相比，已时相比，已在空间转过了在空间转过了60 60t 90t 0t4、

10、在、在 时时 iA是正的，其方向与参考方向相同，即是正的，其方向与参考方向相同，即A-X； iB是负的，其方向与参考方向相反，即是负的，其方向与参考方向相反，即Y-B； iC是负的，其方向与参考方向相反，即是负的，其方向与参考方向相反，即Z-C。 90t 60t判断此时合成磁场的方向与判断此时合成磁场的方向与时相比，时相比， 0t 60t 90t在空间又转过了在空间又转过了30 60t 90t 0t综上，综上，当三相对称绕组中通入三相交流电流时，所当三相对称绕组中通入三相交流电流时，所产生产生 的合成磁场是随电流的交变而在空间不断旋的合成磁场是随电流的交变而在空间不断旋转的，即产生旋转磁场。转

11、的，即产生旋转磁场。 二旋转磁场的转向二旋转磁场的转向由图由图5.7可以看出，旋转磁场是沿着可以看出，旋转磁场是沿着ABC方向旋方向旋转的，与三相绕组中对称三相电流的转的，与三相绕组中对称三相电流的相序相序一致，即一致，即旋旋转磁场的转向由通入绕组的三相电流的相序决定转磁场的转向由通入绕组的三相电流的相序决定。所以所以可以通过改变三相绕组中电流的相序来改变旋可以通过改变三相绕组中电流的相序来改变旋转磁场的转向转磁场的转向。异步电动机的反转就是利用这一原。异步电动机的反转就是利用这一原理实现的。任意对调两根三相电源接到定子绕组上理实现的。任意对调两根三相电源接到定子绕组上的导线，就可以改变异步电

12、动机的旋转方向。的导线，就可以改变异步电动机的旋转方向。三、旋转磁场的极数三、旋转磁场的极数三相异步电动机的磁极对数就是旋转磁场的磁极三相异步电动机的磁极对数就是旋转磁场的磁极对数对数 。旋转磁场的极数和三相绕组的安排有关。在图旋转磁场的极数和三相绕组的安排有关。在图5.7所示情况所示情况下，每相绕组只有一个线圈，绕组的始端之间相差下，每相绕组只有一个线圈，绕组的始端之间相差120空空间角，则产生的旋转磁场具有一对极（或称两极旋转磁场），间角，则产生的旋转磁场具有一对极（或称两极旋转磁场），即即p=1（p是磁极对数）。是磁极对数）。 如将定子绕组安排成下左图示，即如将定子绕组安排成下左图示，即

13、每相绕组由两个线圈串联每相绕组由两个线圈串联，绕组的始端之间相差绕组的始端之间相差60空间角，则产生的旋转磁场具有两空间角，则产生的旋转磁场具有两对极（或称四极旋转磁场），即对极（或称四极旋转磁场），即p=2。所产生的。所产生的四极旋转磁四极旋转磁场场如图如图5.9示。示。产生四极旋转磁场的定子绕组产生四极旋转磁场的定子绕组（b）BICICXAZYAIB（a） （a） （ b）图图5.9 四极旋转磁场（四极旋转磁场（p=2）0t 60t四、旋转磁场的转速四、旋转磁场的转速三相异步电动机的转速与旋转磁场的转速有关，而旋转磁场的三相异步电动机的转速与旋转磁场的转速有关，而旋转磁场的转速决定于磁场的

14、极对数。转速决定于磁场的极对数。0t 60t90t在一对极的情况下，如下图，当电流从在一对极的情况下，如下图，当电流从t = 0到到t =60时，时，磁场在空间也旋转了磁场在空间也旋转了60。当电流变化了一个周期时，磁场。当电流变化了一个周期时，磁场恰好在空间旋转了一周（亦称一转）。设电流的频率为恰好在空间旋转了一周（亦称一转）。设电流的频率为f1，则，则旋转磁场的转速为旋转磁场的转速为n0=60f1。转速的单位为转。转速的单位为转/分（分（r/min）。）。在旋转磁场具有两对极的情况下，由下图，当电流也从在旋转磁场具有两对极的情况下，由下图，当电流也从t = 0到到t =60经历了经历了60

15、时，而磁场在空间仅旋转了时，而磁场在空间仅旋转了30。就是说，当电流变化了一周时，磁场仅旋转了半周，比就是说，当电流变化了一周时，磁场仅旋转了半周，比p=1情情况下的转速慢了一半，即况下的转速慢了一半，即n0=60f1 /2。 （a） t = 0 （ b） t =6 0图图5.9 四极旋转磁场（四极旋转磁场（p=2）)r/min(6010pfn 所以旋转磁场的转速为所以旋转磁场的转速为旋转磁场的转速旋转磁场的转速n0取决于电流频率取决于电流频率f1和磁极对数和磁极对数p。f1由异步电由异步电动机的供电电源频率决定，而动机的供电电源频率决定，而p决定于三相绕组的结构。对某决定于三相绕组的结构。对

16、某一异步电动机而言一异步电动机而言, f1和和p通常是一定的，所以磁场转速通常是一定的，所以磁场转速n0是是个常数。个常数。 在我国，工频在我国，工频f1=50 Hz，于是可得出对应于不同极对数，于是可得出对应于不同极对数p的同的同步转速步转速n0，见表，见表5.1。 表表5.1不同极对数不同极对数p的旋转磁场转速的旋转磁场转速n0p123456n 0 (r/min)3000150010007506005004.2.2 工作原理工作原理一、工作原理一、工作原理图图5.10中转子只示出两根导条。当三相定子绕组中转子只示出两根导条。当三相定子绕组接至三相电源后，三相绕组内将流过三相电流并接至三相电

17、源后，三相绕组内将流过三相电流并在电机内建立旋转磁场，用在电机内建立旋转磁场，用N、S表示两极旋转磁表示两极旋转磁场。当旋转磁场按顺时针方向旋转时，转子导条场。当旋转磁场按顺时针方向旋转时，转子导条相当于逆时针方向切割磁力线，在转子导条中产相当于逆时针方向切割磁力线，在转子导条中产生感应电动势。由右手定则可确定，生感应电动势。由右手定则可确定，N极下的转极下的转子导条的感应电动势的方向是向外的，而子导条的感应电动势的方向是向外的，而S极下极下的导条的感应电动势方向是向里的。的导条的感应电动势方向是向里的。图图5.10 工作原理图工作原理图由于转子绕组自身闭合，在感应电动势的作用下，转子导条中便

18、有感应由于转子绕组自身闭合，在感应电动势的作用下，转子导条中便有感应电流通过，即产生转子电流。载流转子导条与旋转磁场相互作用，使转电流通过，即产生转子电流。载流转子导条与旋转磁场相互作用，使转子导条受到电磁力子导条受到电磁力F的作用。电磁力的方向可用左手定则来确定。的作用。电磁力的方向可用左手定则来确定。每个载流导条在旋转磁场作用下受到的电磁力对转子转轴形成转矩，称每个载流导条在旋转磁场作用下受到的电磁力对转子转轴形成转矩，称之为电磁转矩。在电磁转矩的作用下，转子就转动起来。转子转动的方之为电磁转矩。在电磁转矩的作用下，转子就转动起来。转子转动的方向和磁极旋转的方向相同。向和磁极旋转的方向相同

19、。由上述分析可以看出，异步电动机的转动是由于电磁转矩的作用，而电由上述分析可以看出，异步电动机的转动是由于电磁转矩的作用，而电磁转矩的产生是由于转子导条与定子旋转磁场间存在相对运动。如果转磁转矩的产生是由于转子导条与定子旋转磁场间存在相对运动。如果转子转速达到旋转磁场转速，转子与旋转磁场之间就没有相对运动，转子子转速达到旋转磁场转速，转子与旋转磁场之间就没有相对运动，转子导条将不切割磁力线，转子电动势、转子电流以及电磁转矩也就都不存导条将不切割磁力线，转子电动势、转子电流以及电磁转矩也就都不存在。这样，转子就不可能继续转动。在。这样，转子就不可能继续转动。所以，异步电动机旋转的必要条件是：所以

20、，异步电动机旋转的必要条件是：异步电动机的转速异步电动机的转速n恒恒小于旋转磁场的转速小于旋转磁场的转速n0。 旋转磁场的转速旋转磁场的转速n0，也叫同步转速。，也叫同步转速。 异步电动机的转速异步电动机的转速n，就是转子转速，就是转子转速 。二、转差率二、转差率转差率转差率s ：异步电动机的转速差：异步电动机的转速差 与旋转磁场的转速与旋转磁场的转速 的比率。的比率。)(0nn 0n00nnns由于由于 且且 ，故，故 。转差率是异步电动机的一个重要参数，它与负载情况有关。负转差率是异步电动机的一个重要参数，它与负载情况有关。负载越大，转速越慢，转差率就越大；负载越小，转速越快，转载越大，转

21、速越慢，转差率就越大；负载越小，转速越快，转差率就越小。差率就越小。由于三相异步电动机的额定转速与同步转速相近，所以它的额由于三相异步电动机的额定转速与同步转速相近，所以它的额定转差率很小。通常异步电动机在额定负载时的转差率约为定转差率很小。通常异步电动机在额定负载时的转差率约为0.010.07。 0nn 0n10 s例例1有一台三相异步电动机，其额定转速有一台三相异步电动机，其额定转速n = 1440r/min。试求。试求电动机的极对数和额定负载时的转差率。电源频率电动机的极对数和额定负载时的转差率。电源频率f 1 = 50 Hz。 解：由于电动机的额定转速接近而略小于同步转速，而同步解：由

22、于电动机的额定转速接近而略小于同步转速，而同步转速对应于不同的极对数有一系列固定的数值（见表转速对应于不同的极对数有一系列固定的数值（见表5-1）。）。显然，与显然，与1440 r/min最相近的同步转速最相近的同步转速n0 =1500 r/min，所以，所以电动机的磁极对数为电动机的磁极对数为2150050606001nfp额定负载时的转差率为额定负载时的转差率为04. 015001440150000nnns4.3 三相异步电动机的转矩三相异步电动机的转矩4.3.1三相异步电动机的电路分析三相异步电动机的电路分析1定子电路定子电路 异步电动机的定子绕组是静止的，所以旋转磁场产生的感应电动势的

23、频率异步电动机的定子绕组是静止的，所以旋转磁场产生的感应电动势的频率等于电源频率等于电源频率f1。异步电动机气隙的旋转磁场切割定子绕组在其中产生感应。异步电动机气隙的旋转磁场切割定子绕组在其中产生感应电动势电动势e1 ，定子绕组中每相感应电动势的有效值为，定子绕组中每相感应电动势的有效值为 ：NKfE111144. 4式中式中 f1电源频率；电源频率；K1定子绕组系数，小于定子绕组系数，小于1的常数；的常数；N1每相绕组的串联匝数；每相绕组的串联匝数；旋转磁场每极磁通。旋转磁场每极磁通。U1定子绕组相电压的有效值。定子绕组相电压的有效值。忽略定子漏磁场对定子绕组的作用，忽略定子漏磁场对定子绕组

24、的作用， NKfEU1111144. 4旋转磁场每极磁通的大小取决于定子电压旋转磁场每极磁通的大小取决于定子电压U1 2、转子电路、转子电路（1）转子电流频率）转子电流频率f2与与s的关系的关系1000026060)(sfnnnnpnnpf转子静止时（起动瞬间或堵转状态），转子静止时（起动瞬间或堵转状态），n = 0，s = 1，12ff 即即转子电流频率转子电流频率f2与转差率与转差率s成正比成正比 （2）电动势）电动势E2与与s的关系的关系20221222244. 444. 4sENKsfNKfENKfE2212044. 4其中其中是转子静止时的感应电动势，也是转子绕组中感应电动势的最大有

25、效值。是转子静止时的感应电动势，也是转子绕组中感应电动势的最大有效值。 所以，转子感应电动势与转差率有关。所以，转子感应电动势与转差率有关。（3）2cos、I2与与s的关系的关系 图图5.11 转子等效电路转子等效电路2R2X2i2E202122222sXLsfLfXR2为转子电路的每相电阻，为转子电路的每相电阻，X2为转子电路每为转子电路每相漏电抗，相漏电抗，L2为转子每相漏磁电感；为转子每相漏磁电感； 21202LfX为转子静止时的每相感抗为转子静止时的每相感抗 ，也与转差率有关，也与转差率有关 转子每相转子每相阻抗阻抗为为 2202222222)(|sXRXRZ转子回路的转子回路的功率因

26、数功率因数为为220222222)(|cossXRRZR转子每相电流有效值为转子每相电流有效值为2202220222)(|sXRsEZEI由上述分析可知，转子电路的各个物理量，如电动势、电流、由上述分析可知，转子电路的各个物理量，如电动势、电流、频率、感抗及功率因数等都与转差率有关，即与电动机转速频率、感抗及功率因数等都与转差率有关，即与电动机转速有关有关 。4.3.2 电磁转矩电磁转矩22TcosIKT 与电动机结构有关的常数；与电动机结构有关的常数；旋转磁场每极的磁通量；旋转磁场每极的磁通量；转子相电流的有效值；转子相电流的有效值；转子回路的功率因数，其中转子回路的功率因数，其中 是转子相

27、电流是转子相电流I2滞后滞后于同相绕组中感应电动势于同相绕组中感应电动势 的相位差角的相位差角 TKI22cos2 2E111144. 4NKfU 进一步可得异步电动机进一步可得异步电动机电磁转矩的参数表达式电磁转矩的参数表达式 :22022212T)(sXRUsRKT由此可知，电磁转矩由此可知，电磁转矩T与定子相电压与定子相电压U1的平方成正比，因此的平方成正比，因此电源电压的波动将会引起电磁转矩的较大变化。此外，电磁电源电压的波动将会引起电磁转矩的较大变化。此外，电磁转矩还与转差率转矩还与转差率s及转子参数有关。及转子参数有关。 上式中的上式中的一、电磁转矩一、电磁转矩O图图5.12转矩特

28、性曲线转矩特性曲线TCsNPMmaxTNTstTNsCs1)(sfT 由电磁转矩的参数表达式，可由电磁转矩的参数表达式，可知转矩知转矩T和转差率和转差率s有关，二者有关，二者关系可用右图表示。关系可用右图表示。的曲线叫电机的转矩的曲线叫电机的转矩特性曲线。特性曲线。 当当 s0（即（即nn0）时，电机）时，电机不产生电磁转矩。这是电动机不产生电磁转矩。这是电动机在无负载且本身无机械损耗的在无负载且本身无机械损耗的理想空载状态下的运行情况。理想空载状态下的运行情况。 二、临界转差率及最大转矩二、临界转差率及最大转矩22022212T)(sXRUsRKT令令0dsdT得得202XRsC201max

29、2XUKTT最大转矩：最大转矩：临界转差率临界转差率maxT正比于正比于21U而与而与R2无关无关1、2、NmaxTT叫叫过载系数过载系数，表征电动机的过载能力，一般为，表征电动机的过载能力，一般为1.82.2maxTTTLNmaxTTL电机过载短时可以运行电机过载短时可以运行,堵转，闷车。电流急剧上升到额定值的堵转，闷车。电流急剧上升到额定值的6、7倍，电机过热，以致烧坏倍，电机过热，以致烧坏4.4 三相异步电动机的机械特性三相异步电动机的机械特性机械特性：电动机转速机械特性：电动机转速n与转矩与转矩T之间的关系特性之间的关系特性 O图图5.13机械特性曲线机械特性曲线TCnNPMmaxTN

30、TstTNnCn0n一一. 额定运行点额定运行点N1. N点有点有额定转矩额定转矩TN，额定转差率额定转差率sN额定转速额定转速nN ，NNN0955nPT 额定转矩计算公式额定转矩计算公式kwr/min N m 2.工作状态工作状态NLTT 额定（满载）工作状态额定（满载）工作状态NLTT 超载状态，电机会过热，缩短其寿命。超载状态，电机会过热，缩短其寿命。短时超载允许。短时超载允许。NLTT 轻载工作状态，效率低轻载工作状态，效率低例例5.2 已知已知Y225S-4型三相异步电动机，型三相异步电动机， kW37NPV380NUmin/1480Nrn A4 .70NI87. 0cosN ，。

31、若该电动机轴上的负载转矩若该电动机轴上的负载转矩TL分别为以下三种情况，分别为以下三种情况，则该电动机都处于何种工作状态？则该电动机都处于何种工作状态？ TL238.75 N m ； TL60 N m ； TL286.5N m 解：先计算出解：先计算出TNmN75.23814803795509550NNNnPT情况情况TL238.75 N mTN，所以该电动机处于满，所以该电动机处于满载运行状态，亦即额定运行状态。载运行状态，亦即额定运行状态。情况情况TL60 N m0.25 TN，所以该电动机处于轻载，所以该电动机处于轻载工作状态，仅为额定负载的工作状态，仅为额定负载的1/4。情况情况TL

32、=286.5 N m1.2 TN，所以该电动机处于超，所以该电动机处于超载状态，超载载状态，超载20。 O图图5.13机械特性曲线机械特性曲线TCnNPMmaxTNTstTNnCn0n二二. 临界点临界点C1. C点有点有最大最大(临界临界)转矩转矩Tmax，临界转差率临界转差率sCM-C段：稳定工作区，具有硬段：稳定工作区，具有硬机械特性，机械特性，负载变化大，转速变负载变化大，转速变化不大化不大。电机工作在该区电机工作在该区N点附近。点附近。C-P段：不稳定工作区，段：不稳定工作区，机械机械特性软，曲线弯。特性软，曲线弯。NmaxTT叫叫过载系数过载系数maxTTTLNmaxTTL电机过载

33、短时可以运行电机过载短时可以运行,2.堵转，闷车。电流急剧上升到额定值的堵转，闷车。电流急剧上升到额定值的6、7倍，电机过热，以致烧坏倍，电机过热，以致烧坏例例3 例例2中的三相异步电动机过载系数中的三相异步电动机过载系数 。如。如果轴上所带负载为冲击性的，负载转矩可能在瞬间果轴上所带负载为冲击性的，负载转矩可能在瞬间会达到较大值，试分析在下列几种情况下，该电动会达到较大值，试分析在下列几种情况下，该电动机能否会发生堵转？机能否会发生堵转？ 2 . 2/NmaxTTmN400maxLTmN500maxLTmN540maxLT 解：先由过载系数解：先由过载系数 求最大电磁转矩：求最大电磁转矩：

34、2 . 2NmaxTTmN25.52575.2382 . 22 . 2NmaxTT情况情况 ，故该电动机不能堵转；，故该电动机不能堵转；情况情况 ，故该电动机亦不会堵转；，故该电动机亦不会堵转；情况情况 ，故该电动机可能堵转。，故该电动机可能堵转。maxmaxLmN400TTmaxmaxLmN500TTmaxmaxLmN540TTO图图5.13机械特性曲线机械特性曲线TCnNPMmaxTNTstTNnCn0n三三. 起动点、堵转点起动点、堵转点P起动转矩起动转矩stTNst/TT表示起动能力，约表示起动能力，约1.72.2起动瞬间起动瞬间n=0，s=122022212stKXRURTT正比于正

35、比于21UststLTT 判断能否启动判断能否启动能起动能起动ststLTT不能起动，发生堵转不能起动，发生堵转例例4 例例2中的三相异步电动机，中的三相异步电动机， 。若在起动时，。若在起动时，即即s=1瞬间，轴上的负载转矩分别如下，试分析该电瞬间，轴上的负载转矩分别如下，试分析该电动机能否顺利起动起来？动机能否顺利起动起来？ 9 . 1/NstTTmN300stLTmN400stLTmN460stLT 解：先由解：先由 求出该电动机的起动转矩为求出该电动机的起动转矩为9 . 1/NstTTmN45475.2389 . 19 . 1NstTT情况情况 ，故该电动机能顺利起动；，故该电动机能顺

36、利起动；情况情况 ，故该电动机亦能顺利起动；，故该电动机亦能顺利起动；情况情况 ，故该电动机不能起动，起，故该电动机不能起动，起动时发生堵转。动时发生堵转。 ststLmN300TTststLmN400TTststLmN460TT4.5 三相三相异步电动机异步电动机的选择的选择4.5.1三相异步电动机的铭牌数据三相异步电动机的铭牌数据1. 型号型号 不同系列电动机用型号表示不同系列电动机用型号表示 Y 132 M 4笼型三相笼型三相异步异步电动机电动机 磁极数磁极数 机座中心高（机座中心高（mm） 机座长度代号：机座长度代号：S短机座短机座 M中机座中机座 L长机座长机座2接法接法异步电动机的

37、接法是指异步电动机的接法是指定子定子三相绕组的接法。三相绕组的接法。 联接方法有星形联接和三角形联接两种。联接方法有星形联接和三角形联接两种。通常三相异步电动机自通常三相异步电动机自3 kW以下者，联接成星形；自以下者，联接成星形；自4 kW以上者，联接成三角形以上者，联接成三角形 3额定电压额定电压UN电动机额定运行时电动机额定运行时定子绕组的定子绕组的线线电压电压。一般规定电动机的电压不应高于或低于额定值的一般规定电动机的电压不应高于或低于额定值的5%。 4额定电流额定电流I N电动机在额定运行时电动机在额定运行时定子绕组的定子绕组的线线电流电流。5额定功率额定功率PN与与额定效率额定效率

38、 额定功率额定功率PN是指电动机额定运行时轴上输出的机械是指电动机额定运行时轴上输出的机械功率。额定效率功率。额定效率 是指额定运行时的效率。是指额定运行时的效率。 输出功率输出功率PN与输入功率与输入功率P1的差值，等于电动机本的差值，等于电动机本身的损耗功率，包括铜损、铁损及机械损耗等身的损耗功率，包括铜损、铁损及机械损耗等 1NPPNNN1cos3IUP P1定子额定输入功率定子额定输入功率一般额定效率为一般额定效率为72%93%6功率因数功率因数 cos定子相电流滞后相电压一个定子相电流滞后相电压一个 角角， 就是电动机的就是电动机的功率因数。功率因数。 较低，较低， =0.70.9c

39、osNcos7额定转速额定转速nN额定状态下的转子转速即额定转速额定状态下的转子转速即额定转速 。8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使用时容许的极绝缘等级是按电动机绕组所用的绝缘材料在使用时容许的极限温度来分级的。限温度来分级的。所谓极限温度，是指电机绝缘结构中最热点的最高容许温度。所谓极限温度，是指电机绝缘结构中最热点的最高容许温度。 绝缘等级绝缘等级 A E B F H 极限温度极限温度105 120 130 155 1809工作方式工作方式电动机的工作方式是指电动机运行的持续时间。电动机的工作方式是指电动机运行的持续时间。一般分为连续、短时、断续三种，分别用字母一般

40、分为连续、短时、断续三种，分别用字母S1、S2、S3表示表示这三种工作方式。这三种工作方式。 5.5.2三相异步电动机的选择三相异步电动机的选择选用电动机时，技术方面要考虑机械特性，调速和起动性能；选用电动机时，技术方面要考虑机械特性，调速和起动性能；经济方面关注一次投资以及运行费用。经济方面关注一次投资以及运行费用。1功率的选择功率的选择如果电动机的功率选得过大，造成轻载，能保证其安全可如果电动机的功率选得过大，造成轻载，能保证其安全可靠地运行，但是不仅初期投资大，而且由于所谓靠地运行，但是不仅初期投资大，而且由于所谓“大马拉小大马拉小车车”现象，造成三相异步电动的功率因数和效率均降低，提现象，造成三相异步电动的功率因数和效率均降低，提高了运行费用，不符合节能要求。高了运行费用，不符合节能要求。 LNPP 连续工作的电动