电工技术-6章-交流异步电动机

1、电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室鼠笼式异步交流电动机鼠笼式异步交流电动机授课内容：授课内容： 电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室定子定子转子转子三相异步机的结构三相异步机的结构电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步

2、电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室U1 -U2V1 -V2 W1- W2机座：铸钢或铸铁机座：铸钢或铸铁电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室鼠笼转子鼠笼转子(1) 鼠笼式转子鼠笼式转子 铁芯槽内放铜条，端铁芯槽内放铜条，端 部用短路环形成一体。部用短路环形成一体。 或铸铝形成转子绕组。或铸铝形成转子绕组。电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电

3、工电子教研室电工电子教研室转子导体转子导体: 在旋转磁场作用下，产生感应电动势或电流。在旋转磁场作用下，产生感应电动势或电流。(2)线绕式转子线绕式转子电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室三相三相线绕式式线绕式式异步电动机异步电动机- -滑环滑环1定子绕组；2机座；3定子铁芯；4接线盒；5转子铁芯；6转子绕组；7滑环电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室 结构简单、价格低廉、工作可靠；结构简单、价格低廉、工作可靠；不能人为改不能人为改变电动机的机械特

4、性。变电动机的机械特性。 结构复杂、价格较贵、维护工作量大；结构复杂、价格较贵、维护工作量大；转子转子外加电阻可人为改变电动机的机械特性外加电阻可人为改变电动机的机械特性。电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室旋转磁场使得鼠笼转动。旋转磁场使得鼠笼转动。在电动机中如何产生旋转磁场呢？在电动机中如何产生旋转磁场呢？正转正转反转反转电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室120sin120sinsintIitIitIim3m2m1电工技术电工技术第第6章章

5、交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室0n规定规定 i : “+” 首端首端流流入入，尾端流出。，尾端流出。 i : “” 尾端尾端流流入入，首端流出。，首端流出。 ()电流出电流出( )电流入电流入设三相绕组：设三相绕组：首端首端 U1、V1、W1末端末端 U2、V2、W20 t 电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室NS0 t 60t 0n60 90t SNSN合成磁场是合成磁场是旋转磁场旋转磁场。6000n电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学

6、武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室分析可知：三相电流产生的合成磁场是一分析可知：三相电流产生的合成磁场是一旋转的磁场旋转的磁场 即：即：U(A) , V(B) , W(C)电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室0t 60t 任意调换两根电源进线任意调换两根电源进线(电路如图电路如图如如2、3相相调换调换)NSNS2.0n电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室0t 即：即：1pNS当磁极对数当磁极对数p =1时，一个电流周期，旋转磁场在空间转过时

7、，一个电流周期，旋转磁场在空间转过360电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室极对数极对数2p旋转磁场的旋转磁场的磁极对数磁极对数与三相绕组的与三相绕组的排列有关排列有关0t 电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室分分）转转 /( 6010fn 工频：工频：Hz501 f分分）转转 /( 30000 n 旋转磁场的转速旋转磁场的转速取决于取决于

8、磁场的极对数磁场的极对数 pp=1时时2tt0t电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室0t 60tp=2时时0n分分）转转/( 150026010 fn230当当电源相位电源相位变化变化360电角度电角度，旋转磁场旋转磁场只变化只变化180度空间角度空间角。 60电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室)/( 6010分分转转pfn 2p180分）转/( 50011p360分）转/( 0003极对数极对数每个电流周期每个电流周期磁场转过的空间角度磁场转过

9、的空间角度同步转速同步转速)f(Hz501 3p120分）转/( 00014p分分）转转/( 75090旋转磁场转速旋转磁场转速n0与频率与频率f1和极对数和极对数 p 有关有关。可见可见:电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室分分）转转/( 6010pfn BlvBli电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室转差率转差率0nn 如果如果:0nn 如何评价这两者转速差别？如何评价这两者转速差别？电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉

10、理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室%s)91( 转子转速亦可由转差率求得转子转速亦可由转差率求得0)(1nns %10000 nnns 例例1 1：一台三相异步电动机，其额定转速一台三相异步电动机，其额定转速 nN= =975 r/min，电源频率，电源频率 f1 1= =50 Hz。试求电动机的。试求电动机的极对数极对数 p和额定负载下的和额定负载下的转差率转差率s s。解：解：根据异步电动机转子转速与旋转磁场同步转根据异步电动机转子转速与旋转磁场同步转速的关系可知：速的关系可知：n0=1000 r/min , 2.5% 100%10009751000%10000 nnnsN

11、N电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室1) 变压器原、副绕组是与变压器原、副绕组是与同一主磁通同一主磁通 相交链，异步相交链，异步电动机中定子和转子绕组也是与电动机中定子和转子绕组也是与同一旋转同一旋转磁通磁通 相交相交链。因此，异步电动机中定子和转子绕组相当于链。因此，异步电动机中定子和转子绕组相当于变压变压器的原、副绕组。器的原、副绕组。2）变压器：变压器： 变化变化 e U1 E1=4.44 f N1 异步机：异步机： 旋转旋转 e U1 E1=4.44 f N1 电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步

12、电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室3）变压器）变压器：I2 增大增大 I1增大，增大，以以保持保持 基本不变基本不变，以达到传递能量的目的。以达到传递能量的目的。 U1 E1=4.44 f N1 异步机异步机：当负载增加时，转子电流：当负载增加时，转子电流I2 增大增大 I1增大增大，以以保持保持 基本不变基本不变，以达到传递能量的目的。，以达到传递能量的目的。 U1 E1=4.44 f N1 电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室异步机异步机是旋转的。是旋转的。异步机中的定子和异步机中的定子和

13、转子之间转子之间是有不大的是有不大的气隙气隙。异步机中异步机中转子感应电动势的频率转子感应电动势的频率是是随转子转速随转子转速 改变改变的。的。电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室异步电动机：异步电动机：旋转磁场切割旋转磁场切割定子导体定子导体 e1， U1 E1= 4.44 f 1N1 每极磁通每极磁通111444NfU. 1U 旋转磁场与定子导体间的相对速度为旋转磁场与定子导体间的相对速度为 n0 ，则，则16001pnf 感应电势的频率与磁场和导体间的感应电势的频率与磁场和导体间的相对速度相对速度有关。有关。f 1

14、= 电源频率电源频率 f 1N2N电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室定子导体与旋转磁场间的相对速度固定，定子导体与旋转磁场间的相对速度固定，而而转子转子导体导体与与旋转磁场旋转磁场间的间的相对速度相对速度随转子的转速不同而随转子的转速不同而变化。变化。 定子感应电势频率定子感应电势频率 f 1 转子感应电势频率转子感应电势频率 f 2 pnnf6002 旋转磁场切割定子导体和转子导体的速度是不同的。旋转磁场切割

15、定子导体和转子导体的速度是不同的。1fs )(22222 cos,I ,X,E,f讨讨论论：电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室即即X2= sX20 X20= 2 f1L 2 E20= 4.44 f 1N2 即即E2= s E20 电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室222222XREI 2202220)(sXRsE )(00nn ，s(同步同步)02I(起动起动)(最大最大)2202220max2XREI)0(1n，s电工技术电工技术第第6章章

16、交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室222222cosXRR 202SXRs 很很小小时时，1cos2 ，202XRss 较较大大时时，s1cos2 ，220222)( sXRR （高速）（高速）（低速）（低速）（高）（高）（低）（低）电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室2202220222222)( XREXREIss2202222)(cosXRRs )(2 Isn)cos(2 sn 结论：结论：转子转动时，转转子转动时，转 子子电路中的各量均与转电路中的各量均与转 差率差

17、率 s有关，即与转速有关，即与转速 n有关。有关。I2cos 2s1I2,2cos O转子静止转子静止转子同步转子同步电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室22cosIKT T转矩常数，与转矩常数，与电机结构有关电机结构有关旋转磁场旋转磁场每极磁通每极磁通转子电流转子电流转子电路的转子电路的功率因数功率因数ilBF 22cos 、 IT电磁力电磁力（物理公式）（物理公式）电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室21220222)(UXsRRsKT22 c

18、os IKTT22022202)( XREIss 2202222)(cosXRRs mNfU11144.4 由前面分析知：由前面分析知：（参数公式）（参数公式）电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室21U电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室maxTmSNSOTS曲曲线线)(sfT 曲曲线线)(Tfn 根据转矩公式根据转矩公式22022212)(XsRURsKT得特性曲线：得特性曲线：NnmaxTstTOnTNT0nNT动画动画stT1电工技术电工技术

19、第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室曲曲线线)(Tfn 机械特性坐标变换机械特性坐标变换电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室NnNT)/(n)(PT分分转转千千瓦瓦N2NN9550 1.额定转矩额定转矩TNOnT0n(N m)分）（转千瓦/)(nPnPT229550602注：注：P2N和和nN可以从电动机铭牌上查到。可以从电动机铭牌上查到。电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室 如某普通机床的

20、主轴电机如某普通机床的主轴电机(Y132M-4型型) 的额定功率的额定功率为为7.5kw, 额定转速为额定转速为1440 r/min, 则则额定转矩额定转矩为为N2NN9550nPTm.N7 .4914405 .79550电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室21220222U)Xs(RRsKT 2021max2XUKT0dd ST令：令：求得求得202mXRss 临界转差率临界转差率On0nTmax将将sm代入转矩公式，可得代入转矩公式，可得ms电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工

21、大学 电工电子教研室电工电子教研室,(1) 21maxUT 注注意意： max1TUms电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室(2) sm与与 R2 有关，有关，(sm sm1 ） R2 sm 绕线式电机绕线式电机改变转子附加电阻改变转子附加电阻R2 可实现调速。可实现调速。ms n (nN n1 ) ms1ms(即：变即：变S调速调速)电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室NmaxTTm 一般三相异步电动机的过载系数为一般三相异步电动机的过载系数为2

22、281. m 2 I1I电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室 在选用电动机时，必须考虑可能出现的在选用电动机时，必须考虑可能出现的最大最大负载转矩负载转矩Tmax，而后根据所选电动机的过载系数，而后根据所选电动机的过载系数算出算出电动机的最大转矩电动机的最大转矩，它必须大于最大负载转，它必须大于最大负载转矩。否则，就要重选电动机。矩。否则，就要重选电动机。电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室22022212)(XsRURsKT 电动机起动时的转矩。

23、电动机起动时的转矩。起动时起动时n= 0 时时，s =1 st121st, ) 1 (TUUT(2) Tst与与 R2 有关，有关， 适当使适当使 R2 Tst 。对。对绕线式绕线式 电机改变电机改变转子附加电阻转子附加电阻 R 2 , 可使可使Tst =Tmax 。体现了电动机带体现了电动机带载起动的能力。载起动的能力。 Tst T20nnNststTTK 起动能力起动能力电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室U Tm U U22022212stXRURKT 2021m2XUKT 202mXRs 0nNUT2nTOTst

24、 ，Tst U Tm 所以，所以，sm电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室R2 Tstn maxT2T22022212stXRURKT 2021m2XUKT 202mXRs n1n2n3R2对启动转矩对启动转矩Tst影响？影响？R2对转速对转速n影响？影响？电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室1.摇动摇动U型磁铁手柄，鼠笼跟着转动；型磁铁手柄，鼠笼跟着转动；（起动）（起动）2.摇动摇动U型磁铁手柄加快，鼠笼跟着加速转动；型磁铁手柄加快，鼠笼跟着加速

25、转动； （调速）（调速）3.反向摇动反向摇动U型磁铁手柄，鼠笼跟着反转转动；型磁铁手柄，鼠笼跟着反转转动；（反转）（反转）电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室直接起动直接起动 直接起动是利用闸刀开关或接触器直接起动是利用闸刀开关或接触器的起动方式，又叫的起动方式，又叫。：起动简单。起动简单。：起动电流较大，将使线路电压下降，起动电流较大，将使线路电压下降， 影响负载影响负载正常工作。起动转矩不大。正常工作。起动转矩不大。 若若NstII)75( NNststTTKT)2 . 21 (（中小型鼠笼式电机）（中小型鼠笼式电机

26、）直起时有功电流分量不大直起时有功电流分量不大)cos(22TIKT电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室星形星形- -三角形三角形(Y ) 换接起动换接起动自耦变压器降压起动自耦变压器降压起动电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室起动时定子绕组连成星形，通电后电动机运转，起动时定子绕组连成星形，通电后电动机运转，当转速升高到接近额定转速时再换接成三角形。当转速升高到接近额定转速时再换接成三角形。正常运行时定子绕组为三角形连接，且正常运行时定子绕组为三

27、角形连接，且每相绕组都有两个引出端子的电动机。每相绕组都有两个引出端子的电动机。1. 降压起动降压起动(1) Y 换接起动换接起动电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室pYlII YplII3 31ZZUZUlp33 Z/UZUlpY3 llYII31ZUl31 31llYII所以所以分析：分析：正常运行时，三角形连接：正常运行时，三角形连接：起动运行时，星形连接：起动运行时，星形连接：电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室lYPYUU31(1) 仅仅

28、适用于适用于正常运行为三角形正常运行为三角形连接的电机连接的电机。 )(2StUT (2)Y 起动，起动， ststTI所以，所以，Y 换接起动适合于换接起动适合于空载空载或或轻载轻载起动的场合。起动的场合。SYtst31TT UlU1W2V2W1+U2V1UP+Ul+U1W2V2W1U2V1电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室例：例： 某三相异步电动机，电源电压某三相异步电动机，电源电压UL =380V，三相定子绕组三相定子绕组 接法运行，额定电流接法运行，额定电流IN=20A，起动电流起动电流Ist / IN=7，求

29、：求： （1） 接法时的直接起动电流接法时的直接起动电流 Ist （2）若起动时改为）若起动时改为Y接法，求接法，求 Ist Y（1）Ist = 7 IN = 7 20 = 140 A（2） llYII31解：解：A473140 （直接起动）（直接起动）（Y与与 换接起动）换接起动）电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室 电动机起动时接成星形可以降低电动机的起电动机起动时接成星形可以降低电动机的起动电流，减轻对电网的冲击。动电流，减轻对电网的冲击。 星三角起动器结构简单，当轻载时，可使电动星三角起动器结构简单，当轻载时，可

30、使电动机在星形接法下运行，使电动机的额定转矩与负机在星形接法下运行，使电动机的额定转矩与负载匹配，从而提高电动机的效率，节约能源。载匹配，从而提高电动机的效率，节约能源。Y 换接起动应用：换接起动应用：电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室自耦变压器备有自耦变压器备有40、60、80等多种抽头，使用时要根据电等多种抽头，使用时要根据电动机起动转矩的要求具体选择。动机起动转矩的要求具体选择。 利用三相自耦变压器将电动机在起动过程中的端电压降低，利用三相自耦变压器将电动机在起动过程中的端电压降低，以达到以达到减小起动电流减小起

31、动电流的目的。的目的。电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室具有不同的抽头，可以根据起动转矩的要求，具有不同的抽头，可以根据起动转矩的要求，比较方便的得到不同的电压。比较方便的得到不同的电压。体积大、成本高。体积大、成本高。适用于容量较大的电动机或不能用适用于容量较大的电动机或不能用Y-降压降压起动的鼠笼式三相异步电动机起动的鼠笼式三相异步电动机。电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室 绕线式异步电动机采用绕线式异步电动机采用转子绕组串入附加转子绕组串

32、入附加电阻起动电阻起动。电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室 绕线式异步电动机绕线式异步电动机转子绕组串入附加电阻转子绕组串入附加电阻后，既可以降低起动电流，又可以增大起动转矩。后，既可以降低起动电流，又可以增大起动转矩。电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室stTTOn0nmaxT2T2RRR2RRR 22202220st2)X(REI 22022212stXRURKT R2 Tst ststIIR122nn n 220212XURK起动时起动时2

33、02XR (适当增加适当增加)电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室降低降低增加增加当串入某一合适电阻时，还能使电动机以它的最当串入某一合适电阻时，还能使电动机以它的最大转矩大转矩Tm起动。起动。 电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室启动电阻启动电阻不锈钢不锈钢Z型电阻器型电阻器电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室电动机起动用的电动机起动用的频敏变阻器频敏变阻器LfLXL 2

34、电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室 频敏变阻器和其他控制电器组成的起动器。频敏变阻器和其他控制电器组成的起动器。主要用于主要用于大中容量的交流绕线式感应电动机的大中容量的交流绕线式感应电动机的起动起动。由于频敏变阻器的阻抗是随电动机的转。由于频敏变阻器的阻抗是随电动机的转速而平滑地自动改变，故速而平滑地自动改变，故起动过程平稳起动过程平稳，无起无起动电流和起动转矩的冲击，控制线路也很简单动电流和起动转矩的冲击，控制线路也很简单。 在频敏起动中，频敏变阻器接在电动机转子在频敏起动中，频敏变阻器接在电动机转子绕组电路中，当

35、接触器接通电源后，电动机便绕组电路中，当接触器接通电源后，电动机便开始起动。由于起动时电动机转子的旋转速度开始起动。由于起动时电动机转子的旋转速度是由零逐渐增大，而频敏变阻器的阻抗则由一是由零逐渐增大，而频敏变阻器的阻抗则由一较大值逐渐减小，故较大值逐渐减小，故起动电流开始也被限制起动电流开始也被限制。电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室各计算公式：各计算公式：CosIUPNNN3NNN3N2Ncos310 UP

36、I 00NnnnNs mN 9550NN2NnPTNNmaxmax)(TTTTNNstst)(TTTT 2StUT电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室A2849230880380310453. 1)NNN3N2Ncos310 UPI 一台一台Y225M-4 型的三相异步电型的三相异步电 动机，定子动机，定子绕组绕组型联接，其额定数据为：型联接，其额定数据为：CosIUP3因为因为所以所以求：求：P2NkWnNr/minUNV N%cos NIst/INTst/TNTmax/TN45148038092.30.8871.92

37、.2电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室 2）由由nN=1480r/min，可知，可知 p =2 （四极四极电动机电动机）minr 15000/n 00NnnnNs 3）NN2N9550nPT mN 9638429022 .NNstst)(TTTT 0130150014801500. mN 42901480459550 .NNmaxmax)(TTTT mN 8551429091 .电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室 在在上例中上例中 (1) 如果

38、负载转矩为如果负载转矩为 510.2Nm, 试问在试问在U = UN和和 U =0.9UN两种情况下电动机能否起动？两种情况下电动机能否起动？（2）采用采用Y- 换接起动时，求起动电流和起动转矩。换接起动时，求起动电流和起动转矩。（3）采用采用Y- 换接起动时，当负载转矩为额定转矩的换接起动时，当负载转矩为额定转矩的80%和和50%时，电动机能否起动？时，电动机能否起动？1LstTT提示：提示：电动机起动时要求满足电动机起动时要求满足电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室 在上例中在上例中(1)如果负载转矩为如果负载转矩为

39、 510.2Nm, 试问在试问在U=UN和和U =0.9UN两种情况下电动机能否起动？两种情况下电动机能否起动？（2）采用采用Y- 换接换接起动时，求起动电流和起动转矩。起动时，求起动电流和起动转矩。（3）又当负载转矩为额又当负载转矩为额定转矩的定转矩的80%和和50%时，电动机能否起动？时，电动机能否起动？ (1) Tst = 551.8 Nm 510.2 N. m mN2510mN 4478551902st .T (2) Ist = 7IN= 7 84.2= 589.4 Ast stY31II 在在U = 0.9UN 时，时，2UTst 由由于于A5196459831. 电工技术电工技术第

40、第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室13 .2329 .183%804 .2909 .183 121459183%5042909183%50NstY .TT起动起动st2stY)31(TT (3)21stUT 由由于于mN2 .510 LTmN9 .1838 .5513131st T LstYTT%80NstY TT起起动动时时，则则采采用用 Y线线相相YY31UU 电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室 pfsnsn106011 1fps电工技术电工技术第第6章章

41、交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室 f = 50 HzM3 +（1）变频调速方法）变频调速方法 pfsnsn106011 根据根据可知频率可知频率 f 下调时，转速下调时，转速 n 降低。降低。而频率而频率 f 上调时，转速上调时，转速 n 升高。升高。电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室P =2NNSS;21UU;21UU电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室P =1 采用变极调速方法的电动机称作采用

42、变极调速方法的电动机称作双速电机双速电机，由于调速时，由于调速时其转速呈跳跃性变化，因而只用在对调速性能要求不高的场其转速呈跳跃性变化，因而只用在对调速性能要求不高的场合，如铣床、镗床、磨床等机床上。合，如铣床、镗床、磨床等机床上。SN电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室Ts2R2Ro22RR2R2R变转差率变转差率s调速，调速，绕线式绕线式电动机采用电动机采用转子回路串电阻转子回路串电阻。nnTLTLs s 202mXRs 2021m2XUKT 电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理

43、工大学 电工电子教研室电工电子教研室绕线式绕线式电动机转子回路串电阻调速电动机转子回路串电阻调速电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室制动方法制动方法机械制动机械制动电气制动电气制动能耗制动能耗制动反接制动反接制动发电反馈制动发电反馈制动 电动机断电后由于机械惯性总要经过一段时电动机断电后由于机械惯性总要经过一段时间才能停下来。为了提高生产效率及安全，间才能停下来。为了提高生产效率及安全，就是就是所谓的所谓的电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室 在在

44、断开断开三相电源的同时，给电动机其中两相三相电源的同时，给电动机其中两相绕组通入直流电流，绕组通入直流电流，直流直流电流形成的电流形成的固定磁场固定磁场与与旋转的转子中导体作用，产生了与转子旋转方向相反的旋转的转子中导体作用，产生了与转子旋转方向相反的转距（转距（制动转距制动转距），使转子迅速停止转动。），使转子迅速停止转动。nF转子转子T n0=0电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室 nFT n0电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室 当电动机转子

45、的转速当电动机转子的转速大于大于旋转磁场的转速旋转磁场的转速时，旋转磁场产生的电磁转距作用方向发生变时，旋转磁场产生的电磁转距作用方向发生变化，由驱动转距变为制动转距。化，由驱动转距变为制动转距。电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室如：如：起重机快速下放重物起重机快速下放重物时，就会发生这种情况。时，就会发生这种情况。这时重物拖动转子，使转速大于旋转磁场的转速，这时重物拖动转子，使转速大于旋转磁场的转速，电动机进入制动状态，重物受到制动而等速下降。电动机进入制动状态，重物受到制动而等速下降。此时电动机已转入发电机运行，将

46、重物的位能转换成此时电动机已转入发电机运行，将重物的位能转换成电能回送给电网。所以称为电能回送给电网。所以称为发电反馈制动发电反馈制动。nF转子转子T n0n n0另外，当将多速电动机从另外，当将多速电动机从高速调到低速的过程中，高速调到低速的过程中，也发生这种制动现象。也发生这种制动现象。电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室磁极数磁极数( 极对数极对数 p = 2 )例如：例如： Y 132 M4 用以表明电动机的系列、几何尺寸和极数。用以表明电动机的系列、几何尺寸和极数。机座长度代号机座长度代号机座中心高（机座中心高

47、（mm）三相异步电动机三相异步电动机教材教材P315，附录，附录H中列出了各种电动机的系列代号。中列出了各种电动机的系列代号。电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室异步电动机产品名称代号异步电动机产品名称代号电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室接线盒接线盒。通常。通常连接电机容量Y3kW 连接电机容量kW4U1U2W2U2V2V1W1U1W1V1W2V2电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电

48、工电子教研室提问：提问：电动机外接电缆线入口电动机外接电缆线入口为什么设计在接线盒的下端呢？为什么设计在接线盒的下端呢？（提示：人的鼻孔为什么朝下长呢？（提示：人的鼻孔为什么朝下长呢？ 如朝上长将会发生什么情况？如朝上长将会发生什么情况？）电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室例如：例如：380/220V、Y/ 是指是指线电压线电压为为 380V 时时 采用采用 Y联结；联结；线电压线电压为为 220V 时采用时采用 联结。联结。电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研

49、室电工电子教研室 表示星形表示星形联结联结下下电机的线电流为电机的线电流为 6.73A；三角形；三角形联结联结下线电流下线电流为为 11.64A。两种接法下相电流均为。两种接法下相电流均为 6.73A。12PP cos3NN1IUP 鼠笼电机鼠笼电机 =7293电动机在额定运行时定子绕组的电动机在额定运行时定子绕组的额定功率是指电机在额定运行时轴上输出的额定功率是指电机在额定运行时轴上输出的机机械功率械功率 P2，它不等于从电源吸取的电功率，它不等于从电源吸取的电功率 P1。电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室PN 三相

50、异步电动机的功率因数较低，在额定负载三相异步电动机的功率因数较低，在额定负载时约为时约为 0.7 0.9。空载时功率因数很低，只有。空载时功率因数很低，只有 0.2 0.3。额定负载额定负载时，时，功率因数最高功率因数最高。 电机在额定电压、额定负载下运行时的转速。电机在额定电压、额定负载下运行时的转速。P2cos O电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室 0N0Nnnns 额额定定转转差差率率指电机绝缘材料能够承受的极限温度等级，分指电机绝缘材料能够承受的极限温度等级，分为为A、E、B、F、H五级，五级，A级最低级最低(

51、105C)，H级最高级最高(180C)。绝缘等级越高，过载能力就越强。绝缘等级越高，过载能力就越强。 电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室本章结束本章结束电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室各计算公式：各计算公式：CosIUPNNN

52、3NNN3N2Ncos310 UPI 00NnnnNs mN 9550NN2NnPTNNmaxmax)(TTTTNNstst)(TTTT 2StUT电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室电工技术电工技术第第6章章 交流异步电动机交流异步电动机武汉理工大学武汉理工大学 电工电子教研室电工电子教研室三相异步电动机工作原理三相异步电动机工作原理 当电机的定子绕组接通三相电源后，在定子内的空间便产生旋转磁当电机的定子绕组接通三相电源后，在定子内的空间便产生旋转磁场。假定旋转磁场按顺时钟方向旋转，则转子与旋转磁场间就有相对运动，场。

53、假定旋转磁场按顺时钟方向旋转，则转子与旋转磁场间就有相对运动，转子导线产生感应电动势。由于磁场按顺时钟方向旋转，相对于磁场不动，转子导线产生感应电动势。由于磁场按顺时钟方向旋转，相对于磁场不动，按照右手定则，可确定转子上半部导线的感应电动势方向是进去的。由于所按照右手定则，可确定转子上半部导线的感应电动势方向是进去的。由于所有转子导线的两端分别被两个铜环联在一起，因而构成了闭合回路。在此感有转子导线的两端分别被两个铜环联在一起，因而构成了闭合回路。在此感应电动势的作用下，转子导线内就有电流通过，称为转子电流。转子电流在应电动势的作用下，转子导线内就有电流通过，称为转子电流。转子电流在旋转磁场中受力，其方向由左手定则决定。这些电磁力对转轴形成一个转矩，旋转磁场中受力，其方向由左手定则决定。这些电磁力对转轴形成一个转矩，称为电磁转矩，其作用方向与旋转磁场方向一致，因此转子就顺着旋转磁场称为电磁转矩，其作用方向与旋转磁场方向一致，因此转子就顺着旋转磁场