3.2三相异步机的结构和基本工作原理ppt课件

1、7.1.1 异步电动机的用途和分类异步电动机的用途和分类 在工业应用上在工业应用上:主要是拖动风机、泵、压缩机、主要是拖动风机、泵、压缩机、机床、轻工及矿山机械等机床、轻工及矿山机械等. 农业生产中的脱粒机和粉碎机、农副产品中农业生产中的脱粒机和粉碎机、农副产品中的加工机械等等。的加工机械等等。三相异步电机用途三相异步电机用途:主要用作电动机，拖动各种生主要用作电动机，拖动各种生产机械产机械.潜水泵潜水泵壁式排风机壁式排风机VW-2.5/2-40型无油润滑压缩机型无油润滑压缩机 HTF消防排烟机消防排烟机稻麦脱粒机稻麦脱粒机 AHM系列粉碎机系列粉碎机 在民用生活中，电扇、洗衣机、电冰在民用生

2、活中，电扇、洗衣机、电冰箱和空调器等一般由单相异步电动机来拖动。箱和空调器等一般由单相异步电动机来拖动。洗衣机电机洗衣机电机洗碗机电机洗碗机电机空调风机空调风机 异步电动机能在生产和生活领域中得到广泛的应用，异步电动机能在生产和生活领域中得到广泛的应用，是有着众多优点：是有着众多优点： 结构简单、制造容易、价格低廉、结构简单、制造容易、价格低廉、运行可靠、坚固耐用、运行效率较高并运行可靠、坚固耐用、运行效率较高并具有适用的工作特性。具有适用的工作特性。缺点：缺点： 功率因数较差，电机在运行过程中必功率因数较差，电机在运行过程中必须从电网吸收感性无功功率，因此它的功须从电网吸收感性无功功率，因此

3、它的功率因数总小于率因数总小于1。 异步电动机分类异步电动机分类:按定子相数分：按定子相数分：两相异步电动机两相异步电动机三相异步电动机三相异步电动机单相异步电动机单相异步电动机按转子结构分：按转子结构分：绕线型异步电动机绕线型异步电动机鼠笼型异步电动机鼠笼型异步电动机7.1.2 三相异步电动机的结构三相异步电动机的结构下面是它主要部件的拆分图。下面是它主要部件的拆分图。 右图是一台三相鼠笼型异步电右图是一台三相鼠笼型异步电动机的外形图。动机的外形图。 三相异步电动机的定子部分在结构上和同步电机的定子部分完全相同。 对中、小容量的低压异步电动机，通常定子三相绕组的六个出线头都引出，这样可根据需

4、要灵活地接成“Y形或“D形。U1 V1 W1U1 V1 W1W2 U 2 V2W2 U2 V2D联结Y联结 三相异步电动机的转子部分结构类型主要有两种：鼠笼型和绕线型。 鼠笼型转子绕组由插入每个转子槽中的导条和两侧的短路端环构成，如果去掉转子铁心，剩余的转子绕组就像一个松鼠笼子。鼠笼型转子铁心和绕组结构示意图鼠笼型转子铁心和绕组结构示意图这种电机的特点是：可以在转子绕组中串入附加电这种电机的特点是：可以在转子绕组中串入附加电阻，来改善电机的起动性能和调速性能。阻，来改善电机的起动性能和调速性能。下图是三相绕线型转子结构。绕组的三个出线端子下图是三相绕线型转子结构。绕组的三个出线端子接到固定在转

5、轴上的三铜环上，通过电刷引出。接到固定在转轴上的三铜环上，通过电刷引出。5额定功率因数额定功率因数 指电动机在额定负载指电动机在额定负载时定子侧的功率因数；时定子侧的功率因数；cosN7.1.2 三相异步电动机的额定值三相异步电动机的额定值1额定功率额定功率 （kW指额定运行时转轴上的指额定运行时转轴上的输出机械功率；输出机械功率；NP2额定电压额定电压 （V） 指额定运行状态下指额定运行状态下,加在绕组上的线电压；加在绕组上的线电压；NU3额定电流额定电流 （A） 指定子绕组中的线电流；指定子绕组中的线电流；NI4额定频率额定频率 （Hz） 我国工业用频率为我国工业用频率为50Hz；f6额定

6、转速额定转速 （r/min） 指电机额定运行时转指电机额定运行时转轴的转速；轴的转速；Nn2()9550( /min)NNNP kWTnr（N m）7电动机的额定输出转矩计算式为电动机的额定输出转矩计算式为.考虑：如果转矩单位为考虑：如果转矩单位为kg m，该如何计算？，该如何计算？. 2如铭牌上标有“380V、D联结时，表示电机正常运行时只能采用“D联结，但是在电动机起动过程中可接380V电源，绕组采用“Y联结，起动完毕，恢复“D联结。对高压电动机：对高压电动机： 定子绕组只有三根出线，只要电源电压符合电定子绕组只有三根出线，只要电源电压符合电动机铭牌电压值便可使用。动机铭牌电压值便可使用。

7、对于中低压电动机：对于中低压电动机： 1如铭牌上标有“380/220V、Y/D联结时，表示电源电压为380V时，电机绕组采用“Y联结；电源电压为220V时，采用“D联结。说明说明:两极异步电动机示意图两极异步电动机示意图 （图中气隙磁场形象地（图中气隙磁场形象地 用用N、S来表示）来表示）N1n1nnS160 fnp( /min)r 定子接三相电源上，绕组中流过三相对称电流，气隙中建立基波旋转磁动势，产生基波旋转磁场，转速为同步转速:7.1.4 三相异步电动机的简单工作原理三相异步电动机的简单工作原理 这个同步转速的气隙磁场切割转子绕组，产生感应电动势并在转子绕组中产生相应的电流； 转子绕组在

8、磁场中受到电磁力矩转子绕组在磁场中受到电磁力矩作用，这个力矩驱动转子沿着旋转磁作用，这个力矩驱动转子沿着旋转磁场方向转动，实现电动机的工作过程。场方向转动，实现电动机的工作过程。考虑：考虑： 能否等于能否等于 ？何谓异步？何谓异步？ 电动机的转向由随决定？电动机的转向由随决定？n1n 由于异步电动机的转速 总不等于同步速 ，因此在描述异步电机转速时通常采用转差率的概念。 转差率的概念定义如下：把同步速 和电机转子转速 之差与同步速 的比值称为转差率，用 表示：n1n1ns11nnsnn1n7-2 三相异步电动机转子不转、转子绕组开路三相异步电动机转子不转、转子绕组开路 时的电磁关系时的电磁关系

9、1、励磁磁动势、励磁磁动势异步电动机空载运行时， 转子电流为零，定子磁动势基本上就是产生气隙主磁场的励磁磁动势 ，定子电流就近似等于励磁电流 。0F0I（1 1幅值：幅值：1101031.352dpN KFFIP（2转向：取决电流的相序转向：取决电流的相序（3转速：同步转速160 fnp（4空间位置：当某相电流达到最大时，三相基波合成磁动势的幅值位于该相绕组的轴线上。主磁通是通过气隙并同时与定、转子绕组相交链的磁通。2. 2. 主磁通主磁通 和定子漏磁通和定子漏磁通m作用：传递能量的媒介作用磁路：气隙、定子齿、定子轭、转子齿、转子轭等五部分定子漏磁通定子漏磁通 ：仅与定子绕组交链而不进转子：仅

10、与定子绕组交链而不进转子磁路的磁通磁路的磁通1定子漏磁通又可分为槽漏磁、端部漏磁和谐波漏磁定子漏磁通又可分为槽漏磁、端部漏磁和谐波漏磁等三部分等三部分不起传递能量的媒介作用，只起电抗压降的作用；不起传递能量的媒介作用，只起电抗压降的作用；槽漏磁槽漏磁端部漏磁端部漏磁3 3、感应电动势、感应电动势气隙中的主磁场以同步转速旋转时，主磁通将气隙中的主磁场以同步转速旋转时，主磁通将在定子每相绕组中感生电动势在定子每相绕组中感生电动势1 11dp1mj4.44Ef N k 212dp2mj4.44E f N k在转子每相绕组中感生电动势在转子每相绕组中感生电动势电压变比：电压变比：1dp1122dp2e

11、EkEN kN k绕组折算：把转子的每相绕组的有效匝数换算成定绕组折算：把转子的每相绕组的有效匝数换算成定子每相绕组的有效匝数子每相绕组的有效匝数122eEEK E11sE定子漏磁通定子漏磁通 将在定子绕组中感应漏磁电动势将在定子绕组中感应漏磁电动势 。把把 看成定子电流在漏电抗上的压降看成定子电流在漏电抗上的压降1sE 1012111111j22EI XXf Lf N 4、励磁电流、励磁电流励磁电流两个分量：有功分量励磁电流两个分量：有功分量 和无功分量和无功分量0aI0rI0aI提供铁损的电流提供铁损的电流0rI产生主磁通的磁化电流产生主磁通的磁化电流000arIIIm0I0rI0aI5、

12、电压方程式、电压方程式10111101()UEIrjxEI Z 22UE由于感应电动机定子、转子之间有气隙，其励磁由于感应电动机定子、转子之间有气隙，其励磁电流比变压器大，占额定电流的电流比变压器大，占额定电流的20502050）% %；此；此外感应电机的漏阻抗也比变压器大，所以转子绕外感应电机的漏阻抗也比变压器大，所以转子绕组开路时，定子绕组的漏阻抗压降占额定电压的组开路时，定子绕组的漏阻抗压降占额定电压的25%25%，而变压器中不超过，而变压器中不超过0.5%10mmmEZRjXI6 6、等效电路和相量图、等效电路和相量图mR励磁电阻，反映铁损的等效电阻励磁电阻，反映铁损的等效电阻mX励磁

13、电抗，反映铁芯磁化性能的参数励磁电抗，反映铁芯磁化性能的参数1U0I12EEmRmX1R1Xm0I0rI0aI12EE1E1U0I R0j I X12EE转子开路时的电磁关系转子开路时的电磁关系0011010111111220()SsmI RUIEj I XUEIRjXEEU 7-3 7-3 三相异步电动机转子堵转时的电磁关系三相异步电动机转子堵转时的电磁关系1 1、主磁通、漏磁通、主磁通、漏磁通三相异步电动机转子堵住不转，当三相定子绕组三相异步电动机转子堵住不转，当三相定子绕组接电源电压，转子绕组感应电动势便产生了三相接电源电压，转子绕组感应电动势便产生了三相电流，由于转子不转动，定、转子电

14、流频率相同，电流，由于转子不转动，定、转子电流频率相同，转子电流也产生转子磁动势，与定子磁动势共同转子电流也产生转子磁动势，与定子磁动势共同产生主磁通。产生主磁通。转子漏磁通：转子电流流过转子绕组时，也要产转子漏磁通：转子电流流过转子绕组时，也要产生转子漏磁通。由于磁路是线性的，用一电抗生转子漏磁通。由于磁路是线性的，用一电抗 来表示。它也有槽漏电抗、端部漏电抗和差漏电来表示。它也有槽漏电抗、端部漏电抗和差漏电抗组成。抗组成。2X2、转子回路的电压方程、转子回路的电压方程22220()EIRjX2222222222()jEEIeRjXRX222arctanXR2转子回路的功率因素角转子回路的功

15、率因素角3 3、转子磁动势、转子磁动势2F2dp22220.92FIN kmp（1 1幅值幅值（2 2转向转向转子绕组中感应的电动势相序和定子绕组通电相转子绕组中感应的电动势相序和定子绕组通电相序一致，所以其旋转方向和定子磁势方向一致。序一致，所以其旋转方向和定子磁势方向一致。（3转速转速21216060ffnnpp（4 4瞬间位置瞬间位置当转子某相电流达到最大值时，转子磁动势位于该当转子某相电流达到最大值时，转子磁动势位于该相绕组的轴线上。相绕组的轴线上。4 4、定子磁动势和励磁磁动势、定子磁动势和励磁磁动势转子绕组由开路到短路，定子绕组中的电流由空转子绕组由开路到短路，定子绕组中的电流由空

16、载电流变为定子电流，磁动势也变为定子磁动势。载电流变为定子电流，磁动势也变为定子磁动势。120FFF102()FFF 定子磁动势有两个分量：定子磁动势有两个分量：0F励磁分量，产生主磁通的励磁磁动势励磁分量，产生主磁通的励磁磁动势2()F负载分量，用来抵消负载分量，用来抵消 对主磁通影响对主磁通影响2F5 5、转子绕组的折算、转子绕组的折算转子绕组的折算：用一个相数、每相串联有匝数转子绕组的折算：用一个相数、每相串联有匝数以及绕组因素都和定子一样的新转子去代替实际以及绕组因素都和定子一样的新转子去代替实际的转子。保持转子折算前后的磁动势、各种功率的转子。保持转子折算前后的磁动势、各种功率不变。

17、不变。1222dp1dp2120.90.92N kIN kImm2pp22dp222211dp1im N kIII m N kk （1 1电流的折算电流的折算22FF（2 2电势的折算电势的折算1dp122e22dp2 N k EEEk kN222221 22m I Rm I R211122222dpeidpN kmRk k RmN k（3 3阻抗的折算：折算前后损耗不变阻抗的折算：折算前后损耗不变22eixk k x折算前后功率因素不变222222arctanarctane ie ik k XXRk kR120FFF102()III1111110m122222120j()()mUEI RXE

18、I RjXEEEI RjXIII()磁势方程式磁势方程式6 6、基本方程式、等效电路、基本方程式、等效电路2R2jX1U1I12EEmRmjX1R1jX2I转子堵转时转子堵转时T T型等效电路型等效电路由于电机的定、转子漏阻抗比较小，若转子堵转时，由于电机的定、转子漏阻抗比较小，若转子堵转时，在定子绕组上加额定电压，此时定、转子电流都很在定子绕组上加额定电压，此时定、转子电流都很大，约为额定电流的大，约为额定电流的4747倍，如果电动机长期倍，如果电动机长期堵转不动，则可能烧坏电机。在做短路实验时，必堵转不动，则可能烧坏电机。在做短路实验时，必须降低定子电压。须降低定子电压。1I11111(j

19、)E EI X定子定子22F00F1F2222(j)E EI X2I1E2E转子转子定子绕定子绕组内组内转子绕转子绕组内组内转子堵转时的电磁关系转子堵转时的电磁关系7-4 三相异步电动机转子旋转时的电磁关系三相异步电动机转子旋转时的电磁关系一、转子绕组中的电势及电流一、转子绕组中的电势及电流1 1、当电动机带上负载时，转子感应电动势和电流、当电动机带上负载时，转子感应电动势和电流的频率的频率f2f2应为应为sss21s6060p(nn)pn nnfsfn2、转子旋转时转子绕组的感应电动势：、转子旋转时转子绕组的感应电动势：222224.44SdpmEf N ksE说明：转子旋转时，转子绕组的感

20、应电动势与转差说明：转子旋转时，转子绕组的感应电动势与转差率成正比率成正比3 3、转子绕组的电阻和漏抗：忽略集肤效应，认为、转子绕组的电阻和漏抗：忽略集肤效应，认为 转子电阻不变转子电阻不变2r22212222Sxf Lsf Lsx2222222SsSEsEIrjxrjsx4 4、转子电流：、转子电流：正常运行时，转子端电压正常运行时，转子端电压U2=0U2=0， 222222()ssEIrsx有效值：有效值：结论：转子电流随结论：转子电流随S S的增加而增加。的增加而增加。5、转子绕组的功率因数：、转子绕组的功率因数：222222cos()rrsx结论：转子功率因数随结论：转子功率因数随S

21、S的增加而减小。的增加而减小。二、转子旋转时的磁动势当电动机带上负载时，转子感应电动势和电流的频当电动机带上负载时，转子感应电动势和电流的频率率f2f2应为应为sss21s6060p(nn)pn nnfsfn转子电流产生的旋转磁动势转子电流产生的旋转磁动势 F2 F2 相对于转子的转相对于转子的转速为速为n2n2：212s6060fsfnsnnpp 转子本身又以转速转子本身又以转速n n在旋转，因此从定子侧观察时，在旋转，因此从定子侧观察时，F2F2相对于定子的转速应为相对于定子的转速应为ss()nnnnnnnsn snns()ns120FFF例例1 有一台有一台50HZ、三相、四极的感应电动

22、、三相、四极的感应电动机转子的转差率机转子的转差率s=5%，试求：，试求：（1转子电流的频率；转子电流的频率；（2转子磁动势相对于转子的转速；转子磁动势相对于转子的转速；（3转子磁动势在空间的转速。转子磁动势在空间的转速。 解解 (1)转子电流的频率转子电流的频率 f2 = sf1 =0.0550=2.5Hz (2)转子磁动势相对于转子的转速转子磁动势相对于转子的转速 n2=60f2/p=(602.5)/2=75r/min (3) 转子磁动势在空间的转速转子磁动势在空间的转速 n2 + n = n2+ns(1-s)=1500r/min2n2f1n2f222222222222221SSEsEIr

23、jxrjsxEErsrjxrjxss2222222arctanarctanarctansXSXXRRRs1f2f2f1f2222jREI (X )s1f1f返回1R1X0n 1U1I1E2I111,m N kw222m ,N kw12sRs2X2E2R频率归算后，转子电路中出现了一个表征机械负载频率归算后，转子电路中出现了一个表征机械负载的等效电阻。的等效电阻。1111110122222120j()()(j)s mmUEIRXEIRjXEEREIXIII1R1X返回2R0n 1U1I1E21EE2I111,m N kw111,m N kw21sRs2X2R2jX1U1I12EEmRmX1R1j

24、X2I21SRS当电动机空载时当电动机空载时1,0,nn s2210,0,RIIIs 电动机的空载时功率因素很低电动机的空载时功率因素很低当电动机负载运行时当电动机负载运行时220.05,RsRs约为 的20倍左右转子的功率因素较高，定子的功率因也较高，可转子的功率因素较高，定子的功率因也较高，可达达0.8-0.85由于定子漏阻抗不大由于定子漏阻抗不大, ,定子的漏阻抗压降与电源电压定子的漏阻抗压降与电源电压相比较小相比较小, ,可以认为可以认为 。即外电压恒定下，异步。即外电压恒定下，异步电动机从空载到负载主磁通基本不变。电动机从空载到负载主磁通基本不变。11UE但当低速或起动时，定、转子的

25、漏阻抗压降近似为但当低速或起动时，定、转子的漏阻抗压降近似为定子电压的一半，气隙主磁通也将变为空载时的一定子电压的一半，气隙主磁通也将变为空载时的一半。半。1j I Xm0I12EE1E1U1I R22RIs22I x2I1I2I121I11111(j)EEI X 定子定子22Fm0F1F2s2s2s2s(j)EEI X 2sI1E2sE转子转子三相异步电动机的电磁关系三相异步电动机的电磁关系定子绕定子绕组内组内转子绕转子绕组内组内1r1x2r2x21srs1U1I0I2Imrmx1cupFep2cupmPemP1P7.5.1 异步电动机的功率与转矩异步电动机的功率与转矩输入功率111 11c

26、osPm U I定子铜损211 11cupm I R定子铁损21 0Fempm I R电磁功率 22M12221 2RPm E I cosm Is转子铜损222222122cuMpm I Rm IRsP机械功率2222212211mssPm Irm Irss(1)Ms PCu1FeMMcu2mm2ma1PppPPpPPPpp功率方程为：功率方程为：其中其中2Cu2122M2m122Mpm I RsP1sPm IR(1s)Ps 附加损耗附加损耗:在大型异步电动机中在大型异步电动机中,大约占额定功率大约占额定功率的的0.5%;小型电机中小型电机中,可达额定功率的可达额定功率的1%-3%1PMPmP

27、2PpCu1pCu2pFepp mPT2mmaPPpp2maTTTT20TTT11(1)(1)mMMPs PPTs电磁转矩电磁转矩有一台三相有一台三相4极感应电动机极感应电动机,15.5,50,NPkw fHz1126.32,341 ,237.5 ,167 ,CuCuFePkW pw pw pw45 ,29mapw pw试求试求:2, , , , ,MmPPs n T T并画出功率流程图并画出功率流程图例例2例例3有一台三相极感应电动机，额定电压有一台三相极感应电动机，额定电压380 ,50,28,950 /minNNNUV fHz Pkw nr11cos0.88,2.2,1.1NCuFemp

28、pkw pkw忽略附加损耗试求额定负载时的转差率忽略附加损耗试求额定负载时的转差率Ns2CupN1NI2f（转子铜耗；（转子铜耗；（定子电（定子电流流（）（）（）（）222113260MPIRTn22213cos260E In211222132cos260dpf N kIn221223cos2dppN kI122cosM jCI 式中式中 ： 是一常数，叫转矩系数是一常数，叫转矩系数 2232MjdpCpN k7.5.3 电磁转矩的物理表达式电磁转矩的物理表达式7-6 三相异步电动机的机械特性三相异步电动机的机械特性三相异步电动机的机械特性三相异步电动机的机械特性:是指在定子电压、频率是指在定

29、子电压、频率和参数一定的情况下，电磁转矩与转差率转速的和参数一定的情况下，电磁转矩与转差率转速的关系。关系。221 2112Mrm IPsTfp12222112()()UIRRXXS7.6.1 机械特性的参数表达式机械特性的参数表达式221122211122()()rm p UsTrfrxxs说明：电磁转矩与电源参数、f）、结构参数r、x、m、p和运行参数s有关。7.6.2 固有机械特性曲线固有机械特性曲线固有机械特性：三相异步电动机在电压、频率均为固有机械特性：三相异步电动机在电压、频率均为额定值不变，定、转子回路不串入任何电路元件条额定值不变，定、转子回路不串入任何电路元件条件下的机械特性

30、。件下的机械特性。221122211122()()rm p UsTrfrxxs22RXS转差率较小时，转速较高转差率较小时，转速较高2STKSR当转差率较大，转速较高时当转差率较大，转速较高时22RXS2211211212()rm p UsTsfxxTmTstTBCmTT10,01,0,0nnSTn(1)1,0,0,0nn SnT(2)转速与电磁转矩方向相反转速与电磁转矩方向相反,特性特性在二在二 限象限象,发电状态发电状态.转速与电磁转矩方向一致转速与电磁转矩方向一致,特特性在第性在第 限象限象,电动状态电动状态(3)0,1,nS转速与电磁转矩方向相反转速与电磁转矩方向相反, ,特特性在四限

31、象性在四限象, ,电磁制动态电磁制动态. .A A点为额定运行点点为额定运行点,B,B为理想空载运行点为理想空载运行点,C,C点为最大转矩运行点为最大转矩运行点点;D;D点是起动运行点点是起动运行点D1、额定电磁转矩、额定电磁转矩:29550NNNNPPTTn0dTds211max221111222111124()4()m pUTfRRxxm pUUf xxf 222212112()mRRsxxRxx 说明:当其它参数一定时：（1 1最大电磁转矩与电源电压平方成正比；最大电磁转矩与电源电压平方成正比； 临界转差率与电源电压无关。临界转差率与电源电压无关。（2 2转子回路电阻越大，临界转差率越大

32、；转子回路电阻越大，临界转差率越大； 最大电磁转矩与转子电阻无关。最大电磁转矩与转子电阻无关。（3 3频率越高，最大电磁转矩和临界转差率越小；频率越高，最大电磁转矩和临界转差率越小； 漏抗越大，最大电磁转矩和临界转差率越小；漏抗越大，最大电磁转矩和临界转差率越小；mNTT（4过载能力过载能力一般三相异步电动机的一般三相异步电动机的1.62.2mk 2.22.8mk 起重、冶金用的三相异步电动机的起重、冶金用的三相异步电动机的 3、堵转转矩：、堵转转矩：2112st22112122 f ()() m pU RTRRXX （1当频率和参数一定时，起动转矩与电源电压当频率和参数一定时，起动转矩与电源

33、电压平方成正比；平方成正比；sTNTKT起动转矩倍数起动转矩倍数: :（2转子回路串电阻，与电动机的漏抗相等时，转子回路串电阻，与电动机的漏抗相等时，起动转矩为最大。起动转矩为最大。 212RxxLdTdTdsdsLdTdTdsds（3在给定电压情况下，漏抗越大，起动转矩越小。在给定电压情况下，漏抗越大，起动转矩越小。恒转矩负载稳定运行范围：恒转矩负载稳定运行范围：稳定运行条件：稳定运行条件：不能稳定运行不能稳定运行4、稳定运行、稳定运行0mss1mss恒转矩负载不稳定运行范围：恒转矩负载不稳定运行范围：（1降低定子端电压的人为机械特性降低定子端电压的人为机械特性snsm10TLUN0n1A0

34、.8UNTmTm0.64T0.64stTstT7.6.3 人为机械特性人为机械特性3、人为机械特性、人为机械特性（1降低定子端电压的人为机械特性降低定子端电压的人为机械特性snsm10TLUN0n1A0.8UNTmTm0.64T0.64stTstT（2转子回路串电阻的人为机械特性转子回路串电阻的人为机械特性r2+Rs3Tst2sm2r2+Rs2Tst1sm1r2+Rs11 0TstTmTems n0n1smr2s n1 0TmTsm0n1TmTstsm7.6.4 机械特性的实用表达式机械特性的实用表达式2mmmTssTss9550NNNPTnmNTT2(1)mNss11NNnnsn0.010.

35、05Ns2mmTTsssmmssss当当时时21m mT sTssmmssss当当时时2mNmTssTss22()1)NNmTTSSTT例例1、一台三相、一台三相6极笼型异步电动机，定子绕组极笼型异步电动机，定子绕组Y型联结型联结 380 ,975 /minNNUV nr1223.12 ,1.53 ,4.25XRX1150,2.08 ,fHz R试计算：试计算： 1、额定电磁转矩；、额定电磁转矩；2、最大电磁转矩及过载能力；、最大电磁转矩及过载能力；3、产生最大电磁转矩时的转差率；、产生最大电磁转矩时的转差率；4、起动转矩；、起动转矩；例例2 有一台三相有一台三相4极极Y联结绕线型异步电动机联

36、结绕线型异步电动机,150,150,380NNfHz PkW UV转子铜损耗转子铜损耗 额定负载时测得其额定负载时测得其22210cupW,机械损耗 2640mpW附加损耗附加损耗 1000apW,并已知电机的参数为：并已知电机的参数为： 12120.012 ,0.06RRXX忽略励磁电流，求：忽略励磁电流，求：(1) 额定运行时的额定运行时的 , , ,MPS n T(2) 当电磁转矩不变时当电磁转矩不变时,在转子每相绕组回路串入在转子每相绕组回路串入电阻电阻 后的转差率、转速和转子铜耗后的转差率、转速和转子铜耗 20.1R （3产生最大电磁转矩时的转差率产生最大电磁转矩时的转差率mS（4欲

37、使起动转矩最大，应在转子回路中串入电欲使起动转矩最大，应在转子回路中串入电阻是多大折合到定子边的值）？阻是多大折合到定子边的值）？在电动机的定子绕组加额定电压和额定频率下，电动在电动机的定子绕组加额定电压和额定频率下，电动机的转速、电磁转矩、定子电流、功率因数、效率与机的转速、电磁转矩、定子电流、功率因数、效率与输出功率的关系曲线称为感应电动机的工作特性。输出功率的关系曲线称为感应电动机的工作特性。 7.7.1 工作特性的分析工作特性的分析(1) 转速特性转速特性2()nf P1,n I s2Pn1Is 221 221222scosCuemm r IPPm E I220,0.0,CusIpsn

38、n空载时空载时,(1)snns102()III 负载增加时负载增加时,电磁功率和铜耗都增加电磁功率和铜耗都增加,但铜耗增加的更但铜耗增加的更快快,因此负载增大因此负载增大,转差率增大转差率增大,转速减小转速减小.2()nf P是一条稍向下倾斜的曲线。是一条稍向下倾斜的曲线。 () 定子电流特性定子电流特性空载时空载时,10II负载增大，转子电流增大，定子电流也增大负载增大，转子电流增大，定子电流也增大n2P1I（定子功率因数特性（定子功率因数特性12cos()f P1cos, ,T 1cosT2P空载时空载时,功率因素很低功率因素很低1cos0.2负载增大时，转子的有负载增大时，转子的有功电流增加，定子的有功电流增加，定子的有功电流增加，定子的功功电流增加，定子的功率因素增大；负载增加率因素增大；负载增加到一定程度，转