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1、,“第1章、第2章” 小结,第2章 交流电动机的工作原理及特性 2.1 三相异步电动机的 结构和工作原理 2.2 三相异步电动机的 定子电路和转子电路 2.3 三相异步电动机的转矩与 机械特性 2.4 三相异步电动机的 启动特性 2.5 三相异步电动机的 调速特性 2.6 三相异步电动机的 制动特性 2.7 单相异步电动机 2.8 同步电动机的 工作原理、特点及应用,第1章 直流电机的 工作原理及特性 1.1 直流电机的 基本结构和工作原理 1.2 直流发电机 1.3 直流电动机的 机械特性 1.4 直流他励电动机的 启动特性 1.5 直流他励电动机的 调速特性 1.6 直流他励电动机的 制动

2、特性,理 解,掌 握,应 用,“第1、2章” 小结 第1章 直流电机,在了解直流电动机的基本结构的基础上，着重掌握 直流电机的基本工作原理，特别应掌握转矩方程式、 电势方程式和电压平衡方程式； 掌握直流电动机的机械特性，特别是人为机械特性； 掌握直流电动机启动、调速和制动的各种方法以及 各种方法的优缺点和应用场所； 学会用机械特性的四个象限分析直流电动机运行状态； 学会根据他励直流电动机的铭牌技术数据，确定电动 机启动等运行特性。,“第1、2章” 小结 第1章 直流电机,由于机械特性是根据转矩、电势、电压平衡方程式推 导出来的，而机械特性又是分析启动、调速和制动特 性的依据，所以机械特性是电动

3、机内容的重中之重； 他励直流电动机的启动特性； 他励直流电动机的调压调速特性。,电流、电势的换向过程和电动机的制动过程； 电动机在各种运转状态下电磁转矩 T、负载转矩 TL， 转速 n 、电枢电流 Ia ，和电势 E 等符号的确定。,“第1、2章” 小结 第2章 交流电动机,了解异步电动机的基本结构和旋转磁场的产生； 掌握异步电动机的工作原理，机械特性， 以及启动、调速及制动的各种方法、特点与应用； 学会用机械特性 的四个象限来分析异步电动机的运行状态； 掌握单相异步电动机的工作原理和启动方法； 了解同步电动机 的结构特点、工作原理、运行特性及启动方法。,“第1、2章” 小结 第2章 交流电动

4、机,异步电动机的机械特性，它是基于异步电动机的工作原理 而推导出来的；特别是异步电动机的人为机械特性，因为 它是分析异步电动机启动、调速、制动工作状态的依据； 对异步电动机铭牌数据、额定值的含义要非常熟悉； 异步电动机直接启动和Y-降压启动的条件和优缺点， 线绕式异步电动机转子串电阻的启动、调速和制动， 以及各种启动方法的应用场合； 异步电动机变频调速和变极对数调速的特性与优缺点。,定子旋转磁场与转子运动的相对性。 电动机的制动过程。,“第1、2章” 小结 第2章 交流电动机,概 述,三相异步电动机的额定值,额定值的关系：,“第1、2章” 小结 第2章 交流电动机,2.1 三相异步电动机的结构

5、和工作原理,二. 三相异步电动机的工作原理, 转动原理,磁力线切割 转子绕组,转子绕组产 生感应电势,转子绕组产 生感应电流,电流与磁场作 用产生电磁力,电磁力产生 电磁转矩,转子运转 转速nn0,定子绕组通入 三相交流电流,旋转磁场 同步转速n0,“第1、2章” 小结 第2章 交流电动机,三相异步电机转速及转差率与运行状态的关系, 转差率,电动机,二. 三相异步电动机的工作原理,2.1 三相异步电动机的结构和工作原理,“第1、2章” 小结 第2章 交流电动机,1、固有机械特性 四个重要特殊点： 理想空载点A T = 0，n = n0（S =0） 额定工作点B T = TN，n = nN（S=

6、SN） 启动工作点D T = Tst，n = 0（S =1） 临界工作点C T = Tmax，n = nm（S = Sm）,机械特性 n = f（T）,2.3 三相异步电动机的转矩与机械特性,二. 三相异步电动机的机械特性,“第1、2章” 小结 第2章 交流电动机,2.3 三相异步电动机的转矩与机械特性,二. 三相异步电动机的机械特性,2、人为机械特性,可以作出改变U、f 以及 在定子、转子电路串接电阻或电抗 的人为机械特性。 异步电动机定子降压的人为机械特性 异步电动机定子串接电阻(电抗)的人为机械特性 异步电动机定子变频的人为机械特性 绕线式异步电动机转子串接电阻(电抗)的人为机械特性,根

7、据电磁转矩关系式,“第1、2章” 小结 第2章 交流电动机,2.3 三相异步电动机的转矩与机械特性,二. 三相异步电动机的机械特性,2、人为机械特性,三相异步电动机的人为机械特性 异步电动机定子降压的人为机械特性 异步电动机定子串接电阻(电抗)的人为机械特性 异步电动机定子变频的人为机械特性 绕线式异步电动机转子串接电阻(电抗)的人为机械特性,直流他励电动机的人为机械特性 电枢串电阻的人为机械特性 降低电枢电压的人为机械特性 减弱励磁磁通的人为机械特性,比较,“第1、2章” 小结 第2章 交流电动机,2.3 三相异步电动机的转矩与机械特性,二. 三相异步电动机的机械特性,2.人为机械特性,定子

8、降压, 定 子 串 电 抗, 转 子 串 电 阻,定子变频,“第1、2章” 小结 第2章 交流电动机,2.3 三相异步电动机的转矩与机械特性,二. 三相异步电动机的机械特性,2.人为机械特性,定子降压,定子串电抗,转子串电阻,定子变频,参考：直流他励电动机的人为机械特性,“第1、2章” 小结 第2章 交流电动机,2.3 三相异步电动机的转矩与机械特性,三. 三相异步电动机的稳定运行问题,三相异步电动机 稳定运行分析,1异步电动机的特性 2恒转矩型负载特性 3恒功率型负载特性 4, 5通风机型负载特性,“第1、2章” 小结 第2章 交流电动机,三相异步电动机的调速特性 改变磁极对数 p调速（变极

9、调速） 改变频率 f 调速（变频调速） 改变转差率S调速 改变电压调速 转子串电阻调速 三相异步电动机的制动特性 反馈制动 正向反馈制动 反向反馈制动 反接制动 电源反接制动 倒拉反接制动 能耗制动 反抗性恒转矩负载 位能性恒转矩负载,2.42.6 三相异步电动机的启动调速制动特性,三相异步电动机的启动特性 1.直接启动 2.非直接启动 鼠笼式电动机降压启动法 线绕式电动机启动法,定子串电阻 定子串电抗 自耦变压器 Y- 延边三角形 转子串电阻 转子串频敏变阻器,“第1、2章” 小结 第2章 交流电动机,2.4 三相异步电动机的启动特性,三相异步电动机的启动特性 鼠笼式电动机降压启动法 定子串

10、电阻 定子串电抗 Y-转换 自耦变压器转换 延边三角形转换 线绕式电动机启动法 转子串电阻 转子串频敏变阻器,直流他励电动机的启动特性 降压启动 电枢电路串电阻启动,比较,“第1、2章” 小结 第2章 交流电动机,2.4 三相异步电动机的启动特性,定子串电阻启动 定子串电抗启动,鼠笼式电动机降压启动法,“第1、2章” 小结 第2章 交流电动机,2.4 三相异步电动机的启动特性,Y-降压启动,鼠笼式电动机降压启动法,自耦变压器 降压启动,延边三角形 降压启动,运行： KM1通 KM2通 KM3断,启动： KM1通 KM2断 KM3通,运行： KM1通 KM2断 KM3断,启动： KM1断 KM2

11、通 KM3通,运行： KM1通 KM2通 KM3断,启动： KM1通 KM2断 KM3通,“第1、2章” 小结 第2章 交流电动机,2.4 三相异步电动机的启动特性,线绕式电动机启动法,转子串电阻启动,转子串频敏变阻器启动,（三相）频敏变阻器,转子电路,“第1、2章” 小结 第2章 交流电动机,2.5 三相异步电动机的调速特性,三相异步电动机的调速特性 改变磁极对数 p 调速（变极调速） 改变频率 f 调速（变频调速） 改变转差率 S 调速 改变电压调速 转子串电阻调速,直流他励电动机的调速特性 改变电枢电压调速 改变励磁磁通调速 电枢电路串电阻调速,比较,“第1、2章” 小结 第2章 交流电

12、动机,2.5 三相异步电动机的调速特性,改变磁极对数调速,高速： KM1断 KM2通 KM3通,低速： KM1通 KM2断 KM3断,改变频率f 调速 (变频调速), 转子串 电阻 调速,改变转差率S调速, 变压 调速,“第1、2章” 小结 第2章 交流电动机,2.6 三相异步电动机的制动特性,三相异步电动机的制动特性 反馈制动 正向反馈制动 反向反馈制动 反接制动 电源反接制动 倒拉反接制动 能耗制动 反抗性恒转矩负载 位能性恒转矩负载,直流他励电动机的制动特性 反馈制动 正向反馈制动 反向反馈制动 反接制动 电源反接制动 倒拉反接制动 能耗制动 反抗性恒转矩负载 位能性恒转矩负载,比较,“

13、第1、2章” 小结 第2章 交流电动机, 能耗制动,2.6 三相异步电动机的制动特性,反抗性恒转矩负载 位能性恒转矩负载,电源反接制动 倒拉反接制动, 反接制动, 反馈制动,正向反馈制动 反向反馈制动,“第1、2章” 小结 第2章 交流电动机,2.6 三相异步电动机的制动特性, 能耗制动,反抗性恒转矩负载,电源反接制动, 反接制动, 反馈制动,正向反馈制动,位能性 恒转矩负载,倒拉反接制动,反向反馈制动,“第1、2章” 小结 第2章 交流电动机,正向电动运行,反向电动运行,反向反馈制动运行,反接制动过程,倒拉反接制动运行,能耗制动运行,能耗制动过程,正向反馈制动过程,三相异步电动机 的各种运行

14、状态, A B, C D H, J, E F I, K,2.42.6 三相异步电动机的启动调速制动特性,“第1、2章” 小结 应用举例,例一,调速系统静特性,当挖土机遇到坚硬的石块而过载时， 电动机停下，电流也只是堵转电流Ia0。,采取电流截止负反馈调速系统，可以获得“堵转”特性 (常称“挖土机”特性)，防止电流过大而烧坏电机。,正常 工作区域,“堵转” 区域,转折点,堵转点,“第1、2章” 小结 应用举例,转子串电阻的 人为机械特性,定子降压的 人为机械特性,（高转子电阻电动机降压调速）,转子电路电阻较高时 改变定子电压的人为机械特性,例二,（U1U1U2）,（R2R1）,三相异步 电动机调速,“第1、2章” 小结 应用举例,例三, 提升重物要求有低速、高速二挡。 高速时转速nA， 为工作在固有特性上； 低速时转速nB0.25nA， 为工作于转子串联电阻的特性上