第7章三相異步電動(dòng)機(jī)及其控制

1、ch7-1第第7章章 三相異步電動(dòng)機(jī)及其控制三相異步電動(dòng)機(jī)及其控制7.1 三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)7.2三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理7.3三相異步電動(dòng)機(jī)的電路分析三相異步電動(dòng)機(jī)的電路分析7.4 三相異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩和機(jī)械特性三相異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩和機(jī)械特性7.5 三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和調(diào)速三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和調(diào)速7.6三相異步電動(dòng)機(jī)的額定值三相異步電動(dòng)機(jī)的額定值7.7三相異步電動(dòng)機(jī)的控制與保護(hù)三相異步電動(dòng)機(jī)的控制與保護(hù)ch7s1-17.1 三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)n 利用電磁感應(yīng)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能利用電磁感

2、應(yīng)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能n 三相異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、堅(jiān)固耐用、維護(hù)方便，應(yīng)用廣泛三相異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、堅(jiān)固耐用、維護(hù)方便，應(yīng)用廣泛n 根據(jù)供電電源的不同，可分為交流電動(dòng)機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)根據(jù)供電電源的不同，可分為交流電動(dòng)機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)n 交流電動(dòng)機(jī)又可分為異步電動(dòng)機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)交流電動(dòng)機(jī)又可分為異步電動(dòng)機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)n 異步電動(dòng)機(jī)異步電動(dòng)機(jī)分為三相異步電動(dòng)機(jī)和單相異步電動(dòng)機(jī)分為三相異步電動(dòng)機(jī)和單相異步電動(dòng)機(jī)ch7s1-2定子和轉(zhuǎn)子定子和轉(zhuǎn)子基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)n 定子：固定部分，包括定子：固定部分，包括機(jī)座機(jī)座、定子鐵心和定子繞組等定子鐵心和定子繞組等n 轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)動(dòng)部分，包括轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)

3、動(dòng)部分，包括轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組和風(fēng)扇等轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組和風(fēng)扇等ch7s1-3定子定子n 定子鐵心定子鐵心由由涂有絕緣漆、內(nèi)圓周上沖有槽孔的環(huán)形硅鋼片疊壓而成涂有絕緣漆、內(nèi)圓周上沖有槽孔的環(huán)形硅鋼片疊壓而成n 定子繞組定子繞組是用是用帶有絕緣層的導(dǎo)線繞成匝數(shù)相同的線圈帶有絕緣層的導(dǎo)線繞成匝數(shù)相同的線圈n 三相異步電動(dòng)機(jī)的三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組聯(lián)結(jié)成三組，對(duì)稱(chēng)分布于鐵心線槽中，定子繞組聯(lián)結(jié)成三組，對(duì)稱(chēng)分布于鐵心線槽中，構(gòu)成三相繞組。構(gòu)成三相繞組。ch7s1-4轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子n 轉(zhuǎn)子鐵心由相互絕緣、外圓周沖有槽孔的硅鋼片疊壓而成轉(zhuǎn)子鐵心由相互絕緣、外圓周沖有槽孔的硅鋼片疊壓而成n 轉(zhuǎn)子主要

4、分為轉(zhuǎn)子主要分為鼠鼠籠型和繞線型兩種籠型和繞線型兩種，其中鼠，其中鼠籠型電動(dòng)機(jī)構(gòu)造簡(jiǎn)單、價(jià)籠型電動(dòng)機(jī)構(gòu)造簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、使用方便格低廉、使用方便，應(yīng)用范圍最為廣泛應(yīng)用范圍最為廣泛n 鼠鼠籠型籠型電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)是在轉(zhuǎn)子鐵心的線槽中嵌入銅條是在轉(zhuǎn)子鐵心的線槽中嵌入銅條（或鋁條）（或鋁條），再用熔接，再用熔接的銅端環(huán)的銅端環(huán)（或鋁端環(huán)）（或鋁端環(huán)）將銅條將銅條（或鋁條）（或鋁條）連成一體連成一體ch7s2-17.2 三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理三相三相電源電源定子定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子感應(yīng)電流感應(yīng)電流轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械能機(jī)械能ch7s2-2三相三相電源電源定子定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)旋

5、轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子感應(yīng)電流感應(yīng)電流轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械能機(jī)械能1Am11Bm11Cm1sinsin(120 )sin(120 )iItiItiIt磁極對(duì)數(shù)磁極對(duì)數(shù)p=1磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速（磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速（r/min）同步轉(zhuǎn)速同步轉(zhuǎn)速pffn1116060ch7s2-3三相三相電源電源定子定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子感應(yīng)電流感應(yīng)電流轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械能機(jī)械能1Am11Bm11Cm1sinsin(120 )sin(120 )iItiItiIt磁極對(duì)數(shù)磁極對(duì)數(shù)p=2pffn11160260磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速（磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速（r/min）同步轉(zhuǎn)速同步轉(zhuǎn)速ch7s2-4磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速（磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速（r/min）同步轉(zhuǎn)速同步轉(zhuǎn)速pfn1160電源頻

6、率電源頻率磁極對(duì)數(shù)磁極對(duì)數(shù)p123456n1（r/min） 300015001000750600500f1=50Hz交換兩相，改變磁場(chǎng)轉(zhuǎn)動(dòng)方向。交換兩相，改變磁場(chǎng)轉(zhuǎn)動(dòng)方向。ch7s2-5三相三相電源電源定子定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子感應(yīng)電流感應(yīng)電流轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械能機(jī)械能旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)電流感應(yīng)電流感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)電流感應(yīng)電流右手定則右手定則ch7s2-6三相三相電源電源定子定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子感應(yīng)電流感應(yīng)電流轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械能機(jī)械能旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)電流感應(yīng)電流感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)電流感應(yīng)電流右手定則右手定則轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩

7、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n 同步轉(zhuǎn)速同步轉(zhuǎn)速n1轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)差率11nnns左手定則左手定則n 起動(dòng)瞬間，轉(zhuǎn)子不動(dòng)，起動(dòng)瞬間，轉(zhuǎn)子不動(dòng)，n=0，s=1n 體現(xiàn)了轉(zhuǎn)子和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)之間的體現(xiàn)了轉(zhuǎn)子和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)之間的 相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度，一般在一般在2%6%ch7s2-7例：某臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，其額定轉(zhuǎn)速例：某臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，其額定轉(zhuǎn)速n=975 r/min，電源頻率，電源頻率f1=50 Hz。試求電動(dòng)機(jī)的極數(shù)和額定負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)差率。試求電動(dòng)機(jī)的極數(shù)和額定負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)差率。p123456n1（r/min）300015001000750600500pfn1160f1=50Hz3p11nnn

8、s%5 . 21009751000ch7s2-8作業(yè)作業(yè) 7-1轉(zhuǎn)子漏磁轉(zhuǎn)子漏磁電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)定子漏磁定子漏磁電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)定子感應(yīng)定子感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)轉(zhuǎn)子感應(yīng)轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)ch7s3-17.3 三相異步電動(dòng)機(jī)的電路分析三相異步電動(dòng)機(jī)的電路分析定子繞組電阻定子繞組電阻轉(zhuǎn)子繞阻轉(zhuǎn)子繞阻次級(jí)感應(yīng)電流次級(jí)感應(yīng)電流初級(jí)電流初級(jí)電流等效電路等效電路功率特性功率特性定子特性定子特性轉(zhuǎn)子特性轉(zhuǎn)子特性ch7s3-2211copper3 RIPs2212rcopper3 RIPloss rotationalPdevP定子銅損定子銅損轉(zhuǎn)子銅損轉(zhuǎn)子銅損轉(zhuǎn)動(dòng)損耗轉(zhuǎn)動(dòng)損耗cos311IVPin輸入功率輸入功率outP

9、輸出功率輸出功率2gapair devTP定子定子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子等效電路等效電路功率特性功率特性定子特性定子特性轉(zhuǎn)子特性轉(zhuǎn)子特性ch7s3-311-EVmNfE11144. 4忽略定子損耗及漏磁（與變壓器初級(jí)分析相同）忽略定子損耗及漏磁（與變壓器初級(jí)分析相同）定子電動(dòng)勢(shì)頻率定子電動(dòng)勢(shì)頻率（電源頻率（電源頻率f1）pfn11606011pnf 等效電路等效電路功率特性功率特性定子特性定子特性轉(zhuǎn)子特性轉(zhuǎn)子特性電源電壓和頻率不變，電源電壓和頻率不變，m不變不變ch7s3-420222244. 4sENfKEm轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)頻率轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)頻率nn 1定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子相對(duì)轉(zhuǎn)速定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子相對(duì)轉(zhuǎn)速60)(1

10、2nnpf111160)(sfpnnnn定子電動(dòng)勢(shì)頻率定子電動(dòng)勢(shì)頻率（電源頻率（電源頻率f1）6011pnf pfn1160有有效效值值轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子繞組繞組系數(shù)系數(shù)mNfKE2122044. 4s=1, n=0, f1=f2轉(zhuǎn)子切割轉(zhuǎn)子切割磁力線最快磁力線最快等效電路等效電路功率特性功率特性定子特性定子特性轉(zhuǎn)子特性轉(zhuǎn)子特性ch7s3-520222244. 4sENfKEm12sff 定子電動(dòng)勢(shì)定子電動(dòng)勢(shì)頻率頻率f1mNfKE2122044. 4轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)頻率轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)頻率20221222222222j2jj2 j22sXRELfsREXRELfREI轉(zhuǎn)子感抗與轉(zhuǎn)子感抗與轉(zhuǎn)差率有關(guān)轉(zhuǎn)差率有關(guān)2202

11、21222222)(sXRsEXREI220222222222)(cossXRRXRR等效電路等效電路功率特性功率特性定子特性定子特性轉(zhuǎn)子特性轉(zhuǎn)子特性ch7s3-620222244. 4sENfKEm12sff 定子電動(dòng)勢(shì)頻率定子電動(dòng)勢(shì)頻率f1mNfKE2122044. 4轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)頻率轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)頻率2202220222222)(sXRsEXREI220222222222)(cossXRRXRRI2N:轉(zhuǎn)子額定電流轉(zhuǎn)子額定電流轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)差率結(jié)論結(jié)論: 轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、感應(yīng)電流、阻抗、功率因數(shù)與均轉(zhuǎn)差率有關(guān)轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、感應(yīng)電流、阻抗、功率因數(shù)與均轉(zhuǎn)差率有關(guān)等效電路等效電路功率特性功率特性定子特

12、性定子特性轉(zhuǎn)子特性轉(zhuǎn)子特性ch7s3-7作業(yè)作業(yè) 7-2，7-3ch7s4-17.4 三相異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩和機(jī)械特性三相異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩和機(jī)械特性20222244. 4sENfKEm12sff 定子電動(dòng)勢(shì)頻率定子電動(dòng)勢(shì)頻率f1mNfKE2122044. 4轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)頻率轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)頻率2202220222222)(sXRsEXREI220222222222)(cossXRRXRR11-EVmNfE11144. 422022221220221221220221222022022222202)()(2)(2)(2sXRRsVsXRfRsVsXRfRsEsXRfREs22022221)(sXR

13、RsVKT轉(zhuǎn)矩特性分析轉(zhuǎn)矩特性分析2222RIT ch7s4-2cos311IVPin211copper3 RIPs2212rcopper3 RIPloss rotationalPoutPdevP電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能定子銅損定子銅損轉(zhuǎn)子銅損轉(zhuǎn)子銅損轉(zhuǎn)動(dòng)損耗轉(zhuǎn)動(dòng)損耗輸入功率輸入功率輸出功率輸出功率2gapair devTP定子定子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子11-EVmNfE11144. 420222244. 4sENfKEmmNfKE2122044. 42202220222222)(sXRsEXREI220222222222)(cossXRRXRR220222212)(sXRRsVKPTout12sf

14、f 轉(zhuǎn)矩特性轉(zhuǎn)矩特性ch7s4-3cos311IVPin211copper3 RIPs2212rcopper3 RIPloss rotationalPoutPdevP電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能定子銅損定子銅損轉(zhuǎn)子銅損轉(zhuǎn)子銅損轉(zhuǎn)動(dòng)損耗轉(zhuǎn)動(dòng)損耗輸入功率輸入功率輸出功率輸出功率2gapair devTP定子定子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子11-EVmNfE11144. 4220222212)(sXRRsVKPTout12sff 最大轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩特性轉(zhuǎn)矩特性臨界轉(zhuǎn)差率臨界轉(zhuǎn)差率ch7s4-4cos311IVPin211copper3 RIPs2212rcopper3 RIPloss rotationalPout

15、PdevP電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能定子銅損定子銅損轉(zhuǎn)子銅損轉(zhuǎn)子銅損轉(zhuǎn)動(dòng)損耗轉(zhuǎn)動(dòng)損耗輸入功率輸入功率輸出功率輸出功率2gapair devTP定子定子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子220222212)(sXRRsVKPTout臨界轉(zhuǎn)差率臨界轉(zhuǎn)差率最大轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩機(jī)械特性分析機(jī)械特性分析11nnns起動(dòng)轉(zhuǎn)矩起動(dòng)轉(zhuǎn)矩臨界轉(zhuǎn)速臨界轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩特性轉(zhuǎn)矩特性ch7s4-5臨界轉(zhuǎn)差率臨界轉(zhuǎn)差率最大轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩220222212)(sXRRsVKPTout11nnns起動(dòng)轉(zhuǎn)矩起動(dòng)轉(zhuǎn)矩臨界轉(zhuǎn)速臨界轉(zhuǎn)速正常工作區(qū)間正常工作區(qū)間額定轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩NNNNNNNnPnPPT955060/21000額定轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)速r/min額定功率額定功

16、率kW過(guò)載系數(shù)過(guò)載系數(shù)轉(zhuǎn)矩特性轉(zhuǎn)矩特性機(jī)械特性機(jī)械特性NNsTTXRRVKT0 . 29 . 022022221轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速202XRscNNNTTTXVKT38 . 122021maxch7s4-6220222212)(sXRRsVKPTout2021max2XVKT最大轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩臨界轉(zhuǎn)差率臨界轉(zhuǎn)差率202XRsc220222212)(sXRRsVKPTout11nnns轉(zhuǎn)矩特性轉(zhuǎn)矩特性轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩特性轉(zhuǎn)矩特性轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩NTTmax過(guò)載能力過(guò)載能力機(jī)械特性機(jī)械特性轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩特性轉(zhuǎn)矩特性轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)差率ch7s4-7兩臺(tái)異步電動(dòng)機(jī)功率都是兩

17、臺(tái)異步電動(dòng)機(jī)功率都是10kW。n1N=2930 r/min，n2N=1450 r/min。如果過(guò)載系數(shù)都是如果過(guò)載系數(shù)都是2.2，試求它們的額定轉(zhuǎn)矩和最大轉(zhuǎn)矩。，試求它們的額定轉(zhuǎn)矩和最大轉(zhuǎn)矩。NNNNNNNnPnPPT955060/21000NNNTTTXVKT38 . 122021max電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)1（兩極）（兩極）p123456n1（r/min）3000150010007506005001109550=32.6 N.m2930NT1max2.2 32.6 =71.7 N.mT電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)2 （四極）（四極）2109550=65.9 N.m1450NT2max2.2 65.9 =145 N.

18、mT機(jī)械特性機(jī)械特性轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩額定功率額定功率kW額定轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)速r/min旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)額定轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩pfn1160 ch7s5-1cos311IVPin211copper3 RIPs2212rcopper3 RIPloss rotationalP小小outPdevP電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能定子銅損定子銅損轉(zhuǎn)子銅損轉(zhuǎn)子銅損轉(zhuǎn)動(dòng)損耗轉(zhuǎn)動(dòng)損耗輸入功率輸入功率輸出功率輸出功率2gapair devTP定子定子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子11-EVmNfE11144. 420222244. 4sENfKEmmNfKE2122044. 42202220222222)(sXRsEXREI2

19、20222222222)(cossXRRXRR220222212)(sXRRsVKPTout 112fsff轉(zhuǎn)矩特性轉(zhuǎn)矩特性7.5 三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)與調(diào)速三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)與調(diào)速起動(dòng)特點(diǎn)起動(dòng)特點(diǎn)等效等效R2小小I2大，大，I1大（大（57IN）功率因數(shù)低功率因數(shù)低轉(zhuǎn)矩?。ㄞD(zhuǎn)矩?。?2.2TN）11nnnsch7s5-2起動(dòng)特點(diǎn)起動(dòng)特點(diǎn)等效等效R2小小I2大，大，I1大（大（57IN）功率因數(shù)低功率因數(shù)低轉(zhuǎn)矩小（轉(zhuǎn)矩?。?2.2TN）起動(dòng)方式起動(dòng)方式降壓起動(dòng)降壓起動(dòng)（1）有獨(dú)立變壓器，則在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)頻繁時(shí)，電動(dòng)機(jī)容量小于變壓器容）有獨(dú)立變壓器，則在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)頻繁時(shí)，電動(dòng)機(jī)容量小于變壓器容

20、量的量的20%時(shí)允許直接起動(dòng)；時(shí)允許直接起動(dòng)； 若電動(dòng)機(jī)不經(jīng)常起動(dòng)，其容量小于變壓器容量的若電動(dòng)機(jī)不經(jīng)常起動(dòng)，其容量小于變壓器容量的30%時(shí)允許直接起動(dòng)。時(shí)允許直接起動(dòng)。（2）與照明負(fù)載共用變壓器，電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的電壓降不應(yīng)超過(guò)）與照明負(fù)載共用變壓器，電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的電壓降不應(yīng)超過(guò)5%。直接起動(dòng)直接起動(dòng)直接起動(dòng)法：全壓起動(dòng)法。直接起動(dòng)法：全壓起動(dòng)法。利用閘刀開(kāi)關(guān)或者接觸器將電動(dòng)機(jī)直接加上額定電壓。操作簡(jiǎn)利用閘刀開(kāi)關(guān)或者接觸器將電動(dòng)機(jī)直接加上額定電壓。操作簡(jiǎn)單，較大，影響其他負(fù)載的正常工作。單，較大，影響其他負(fù)載的正常工作。ch7s5-3起動(dòng)特點(diǎn)起動(dòng)特點(diǎn)等效等效R2小小I2大，大

21、，I1大（大（57IN）功率因數(shù)低功率因數(shù)低轉(zhuǎn)矩?。ㄞD(zhuǎn)矩?。?2.2TN）起動(dòng)方式起動(dòng)方式降壓起動(dòng)降壓起動(dòng)直接起動(dòng)直接起動(dòng)星形星形三角形轉(zhuǎn)換起動(dòng)三角形轉(zhuǎn)換起動(dòng)自耦降壓起動(dòng)自耦降壓起動(dòng)繞線式電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)繞線式電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)Y/3=llVIZ3=llVIZ起動(dòng)轉(zhuǎn)矩起動(dòng)轉(zhuǎn)矩也也減小至直接起動(dòng)時(shí)的減小至直接起動(dòng)時(shí)的1/3ch7s5-4起動(dòng)特點(diǎn)起動(dòng)特點(diǎn)等效等效R2小小I2大，大，I1大（大（57IN）功率因數(shù)低功率因數(shù)低轉(zhuǎn)矩小（轉(zhuǎn)矩?。?2.2TN）起動(dòng)方式起動(dòng)方式降壓起動(dòng)降壓起動(dòng)直接起動(dòng)直接起動(dòng)星形星形三角形轉(zhuǎn)換起動(dòng)三角形轉(zhuǎn)換起動(dòng)自耦降壓起動(dòng)自耦降壓起動(dòng)繞線式電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)繞線式電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)如如60%抽頭

22、起動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流抽頭起動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流（即變壓器副繞組電路的電流）（即變壓器副繞組電路的電流）只有直接起動(dòng)時(shí)的只有直接起動(dòng)時(shí)的60%，自耦變壓器原繞組的電流自耦變壓器原繞組的電流（即電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)供電線路上的電流）（即電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)供電線路上的電流）只有直接起動(dòng)時(shí)的只有直接起動(dòng)時(shí)的(60%)2=36%。電動(dòng)機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩降為全壓起動(dòng)時(shí)的電動(dòng)機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩降為全壓起動(dòng)時(shí)的36%。ch7s5-5起動(dòng)特點(diǎn)起動(dòng)特點(diǎn)等效等效R2小小I2大，大，I1大（大（57IN）功率因數(shù)低功率因數(shù)低轉(zhuǎn)矩?。ㄞD(zhuǎn)矩?。?2.2TN）起動(dòng)方式起動(dòng)方式降壓起動(dòng)降壓起動(dòng)直接起動(dòng)直接起動(dòng)星形星形三角形轉(zhuǎn)換起動(dòng)三角形轉(zhuǎn)換起動(dòng)自耦

23、降壓起動(dòng)自耦降壓起動(dòng)繞線式電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)繞線式電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)ch7s5-6額定功率額定功率PN=2.8 kW額定電壓額定電壓VN=220/380 V（定子繞組電壓額定電壓（定子繞組電壓額定電壓220V）功率因數(shù)功率因數(shù)cos0.84N 83.5%N 效率效率轉(zhuǎn)子的額定轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子的額定轉(zhuǎn)速nN=1430 r/min起動(dòng)電流倍數(shù)起動(dòng)電流倍數(shù)IS/IN=6.0起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)TS/TN=1.9過(guò)載能力過(guò)載能力Tmax/TN=2.0工作頻率工作頻率f1=50Hz（1）磁極對(duì)數(shù)）磁極對(duì)數(shù)p（2）額定轉(zhuǎn)差率）額定轉(zhuǎn)差率sN（3）定子繞組連接成）定子繞組連接成Y形形 和形時(shí)的額定電流和形時(shí)的額定電流IN；

24、（4）額定轉(zhuǎn)矩）額定轉(zhuǎn)矩TN（5）定子繞組連接成）定子繞組連接成Y形形 和形時(shí)的起動(dòng)電流和形時(shí)的起動(dòng)電流IS；（6）起動(dòng)轉(zhuǎn)矩）起動(dòng)轉(zhuǎn)矩TS；（7）最大轉(zhuǎn)矩）最大轉(zhuǎn)矩Tmaxp123456n1（r/min）3000150010007506005002p047. 0150014301500Nspfn1160旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)11nnns轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)差率ch7s5-7額定功率額定功率PN=2.8 kW功率因數(shù)功率因數(shù)cos0.84N 83.5%N 效率效率轉(zhuǎn)子的額定轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子的額定轉(zhuǎn)速nN=1430 r/min起動(dòng)電流倍數(shù)起動(dòng)電流倍數(shù)IS/IN=6.0起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)TS/TN=1.9過(guò)載能力過(guò)載能

25、力Tmax/TN=2.0工作頻率工作頻率f1=50Hz（1）磁極對(duì)數(shù)）磁極對(duì)數(shù)p（2）額定轉(zhuǎn)差率）額定轉(zhuǎn)差率sN（3）定子繞組連接成）定子繞組連接成Y形形 和形時(shí)的額定電流和形時(shí)的額定電流IN；（4）額定轉(zhuǎn)矩）額定轉(zhuǎn)矩TN（5）定子繞組連接成）定子繞組連接成Y形形 和形時(shí)的起動(dòng)電流和形時(shí)的起動(dòng)電流IS；（6）起動(dòng)轉(zhuǎn)矩）起動(dòng)轉(zhuǎn)矩TS；（7）最大轉(zhuǎn)矩）最大轉(zhuǎn)矩Tmax2p047. 0NsNNNNNIVPcos3額定電壓額定電壓VN=220/380 V（定子繞組電壓額定電壓（定子繞組電壓額定電壓220V）VN=380 VVN=220 VIN=6.1 AIN=10.5Ach7s5-8額定功率額定功率P

26、N=2.8 kW功率因數(shù)功率因數(shù)cos0.84N 83.5%N 效率效率轉(zhuǎn)子的額定轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子的額定轉(zhuǎn)速nN=1430 r/min起動(dòng)電流倍數(shù)起動(dòng)電流倍數(shù)IS/IN=6.0起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)TS/TN=1.9過(guò)載能力過(guò)載能力Tmax/TN=2.0工作頻率工作頻率f1=50Hz（1）磁極對(duì)數(shù)）磁極對(duì)數(shù)p（2）額定轉(zhuǎn)差率）額定轉(zhuǎn)差率sN（3）定子繞組連接成）定子繞組連接成Y形形 和形時(shí)的額定電流和形時(shí)的額定電流IN；（4）額定轉(zhuǎn)矩）額定轉(zhuǎn)矩TN（5）定子繞組連接成）定子繞組連接成Y形形 和形時(shí)的起動(dòng)電流和形時(shí)的起動(dòng)電流IS；（6）起動(dòng)轉(zhuǎn)矩）起動(dòng)轉(zhuǎn)矩TS；（7）最大轉(zhuǎn)矩）最大轉(zhuǎn)矩Tmax2p047

27、. 0Ns額定電壓額定電壓VN=220/380 V（定子繞組電壓額定電壓（定子繞組電壓額定電壓220V）IN=6.1 AIN=10.5A臨界轉(zhuǎn)速臨界轉(zhuǎn)速正常工作區(qū)間正常工作區(qū)間額定轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩NNNNNNNnPnPPT955060/21000額定轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)速r/min額定功率額定功率kW機(jī)械特性機(jī)械特性轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩TN=18.7N.mNNsTTXRRVKT0 . 29 . 022022221起動(dòng)轉(zhuǎn)矩起動(dòng)轉(zhuǎn)矩TS=35.5N.m過(guò)載能力過(guò)載能力NTTmaxTmax=37.4N.mch7s5-9額定功率額定功率PN=2.8 kW功率因數(shù)功率因數(shù)cos0.84N 83.5%N 效率效率轉(zhuǎn)子的額定轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子

28、的額定轉(zhuǎn)速nN=1430 r/min起動(dòng)電流倍數(shù)起動(dòng)電流倍數(shù)IS/IN=6.0起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)TS/TN=1.9過(guò)載能力過(guò)載能力Tmax/TN=2.0工作頻率工作頻率f1=50Hz（1）磁極對(duì)數(shù)）磁極對(duì)數(shù)p（2）額定轉(zhuǎn)差率）額定轉(zhuǎn)差率sN（3）定子繞組連接成）定子繞組連接成Y形形 和形時(shí)的額定電流和形時(shí)的額定電流IN；（4）額定轉(zhuǎn)矩）額定轉(zhuǎn)矩TN（5）定子繞組連接成）定子繞組連接成Y形形 和形時(shí)的起動(dòng)電流和形時(shí)的起動(dòng)電流IS；（6）起動(dòng)轉(zhuǎn)矩）起動(dòng)轉(zhuǎn)矩TS；（7）最大轉(zhuǎn)矩）最大轉(zhuǎn)矩Tmax2p047. 0Ns額定電壓額定電壓VN=220/380 V（定子繞組電壓額定電壓（定子繞組電壓額定

29、電壓220V）IN=6.1 AIN=10.5ATN=18.7N.m起動(dòng)特點(diǎn)起動(dòng)特點(diǎn)等效等效R2小小I2大，大，I1大（大（57IN）功率因數(shù)低功率因數(shù)低轉(zhuǎn)矩?。ㄞD(zhuǎn)矩?。?2.2TN）IS=36.6AIS=63ATS=35.5N.mTmax=37.4N.mch7s5-10額定功率額定功率PN=2.8 kW功率因數(shù)功率因數(shù)cos0.84N 83.5%N 效率效率轉(zhuǎn)子的額定轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子的額定轉(zhuǎn)速nN=1430 r/min起動(dòng)電流倍數(shù)起動(dòng)電流倍數(shù)IS/IN=6.0起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)TS/TN=1.9過(guò)載能力過(guò)載能力Tmax/TN=2.0工作頻率工作頻率f1=50Hz（1）磁極對(duì)數(shù)）磁極對(duì)數(shù)p（2）額

30、定轉(zhuǎn)差率）額定轉(zhuǎn)差率sN（3）定子繞組連接成）定子繞組連接成Y形形 和形時(shí)的額定電流和形時(shí)的額定電流IN；（4）額定轉(zhuǎn)矩）額定轉(zhuǎn)矩TN（5）定子繞組連接成）定子繞組連接成Y形形 和形時(shí)的起動(dòng)電流和形時(shí)的起動(dòng)電流IS；（6）起動(dòng)轉(zhuǎn)矩）起動(dòng)轉(zhuǎn)矩TS；（7）最大轉(zhuǎn)矩）最大轉(zhuǎn)矩Tmax2p047. 0Ns額定電壓額定電壓VN=220/380 V（定子繞組電壓額定電壓（定子繞組電壓額定電壓220V）IN=6.1 AIN=10.5ATN=18.7N.mIS=36.6AIS=63ATS=35.5N.mTmax=37.4N.m如果負(fù)載轉(zhuǎn)矩為如果負(fù)載轉(zhuǎn)矩為30.5 N.m，試判斷在試判斷在V=VN和和V=0.9

31、VN兩種情況下電動(dòng)機(jī)能否起動(dòng)？?jī)煞N情況下電動(dòng)機(jī)能否起動(dòng)？討論1：機(jī)械特性機(jī)械特性轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩22022221XRRVKTs起動(dòng)轉(zhuǎn)矩起動(dòng)轉(zhuǎn)矩V=VN30.5 N.m0.92*TS-不能起動(dòng)不能起動(dòng)-ch7s5-11額定功率額定功率PN=2.8 kW功率因數(shù)功率因數(shù)cos0.84N 83.5%N 效率效率轉(zhuǎn)子的額定轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子的額定轉(zhuǎn)速nN=1430 r/min起動(dòng)電流倍數(shù)起動(dòng)電流倍數(shù)IS/IN=6.0起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)TS/TN=1.9過(guò)載能力過(guò)載能力Tmax/TN=2.0工作頻率工作頻率f1=50Hz（1）磁極對(duì)數(shù)）磁極對(duì)數(shù)p（2）額定轉(zhuǎn)差率）額定轉(zhuǎn)差率sN（3）定子繞組連接成）定子繞組連接成Y

32、形形 和形時(shí)的額定電流和形時(shí)的額定電流IN；（4）額定轉(zhuǎn)矩）額定轉(zhuǎn)矩TN（5）定子繞組連接成）定子繞組連接成Y形形 和形時(shí)的起動(dòng)電流和形時(shí)的起動(dòng)電流IS；（6）起動(dòng)轉(zhuǎn)矩）起動(dòng)轉(zhuǎn)矩TS；（7）最大轉(zhuǎn)矩）最大轉(zhuǎn)矩Tmax2p047. 0Ns額定電壓額定電壓VN=220/380 V（定子繞組電壓額定電壓（定子繞組電壓額定電壓220V）IN=6.1 AIN=10.5ATN=18.7N.mIS=36.6AIS=63ATS=35.5N.mTmax=37.4N.m采用采用Y轉(zhuǎn)換起動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)換起動(dòng)時(shí)，試求起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。試求起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。討論2：機(jī)械特性機(jī)械特性轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩22022221XRRVKTs起動(dòng)轉(zhuǎn)矩起動(dòng)轉(zhuǎn)矩起動(dòng)電

33、壓起動(dòng)電壓=運(yùn)轉(zhuǎn)電壓運(yùn)轉(zhuǎn)電壓/3N.m8 .113/sSrTTch7s5-12額定功率額定功率PN=2.8 kW功率因數(shù)功率因數(shù)cos0.84N 83.5%N 效率效率轉(zhuǎn)子的額定轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子的額定轉(zhuǎn)速nN=1430 r/min起動(dòng)電流倍數(shù)起動(dòng)電流倍數(shù)IS/IN=6.0起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)TS/TN=1.9過(guò)載能力過(guò)載能力Tmax/TN=2.0工作頻率工作頻率f1=50Hz（1）磁極對(duì)數(shù)）磁極對(duì)數(shù)p（2）額定轉(zhuǎn)差率）額定轉(zhuǎn)差率sN（3）定子繞組連接成）定子繞組連接成Y形形 和形時(shí)的額定電流和形時(shí)的額定電流IN；（4）額定轉(zhuǎn)矩）額定轉(zhuǎn)矩TN（5）定子繞組連接成）定子繞組連接成Y形形 和形時(shí)的起動(dòng)電

34、流和形時(shí)的起動(dòng)電流IS；（6）起動(dòng)轉(zhuǎn)矩）起動(dòng)轉(zhuǎn)矩TS；（7）最大轉(zhuǎn)矩）最大轉(zhuǎn)矩Tmax2p047. 0Ns額定電壓額定電壓VN=220/380 V（定子繞組電壓額定電壓（定子繞組電壓額定電壓220V）IN=6.1 AIN=10.5ATN=18.7N.mIS=36.6AIS=63ATS=35.5N.mTmax=37.4N.m當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩TN的的70%和和50%時(shí)，電動(dòng)機(jī)能否起動(dòng)？時(shí)，電動(dòng)機(jī)能否起動(dòng)？討論3：機(jī)械特性機(jī)械特性轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩22022221XRRVKTs起動(dòng)轉(zhuǎn)矩起動(dòng)轉(zhuǎn)矩N.m8 .113/sSrTT0.7*TNTSr-不能起動(dòng)不能起動(dòng)0.5*TN18010.效率

35、效率銘牌上的數(shù)據(jù)外，電動(dòng)機(jī)說(shuō)明還會(huì)給出其它重要的性能指標(biāo)，如效率銘牌上的數(shù)據(jù)外，電動(dòng)機(jī)說(shuō)明還會(huì)給出其它重要的性能指標(biāo)，如效率N效率：額定運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)軸上輸出的機(jī)械功率（即定功率效率：額定運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)軸上輸出的機(jī)械功率（即定功率PN） 與定子輸入電功率與定子輸入電功率P1N的比值，的比值， 1100%NNNPP1= 3cosNNNNPV Ich7s6-7作業(yè)作業(yè)7-5，7-8ch7s7-17.7 三相異步電動(dòng)機(jī)的控制與保護(hù)三相異步電動(dòng)機(jī)的控制與保護(hù)低壓控制電器低壓控制電器開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)按鈕按鈕熔斷器熔斷器接觸器接觸器熱繼電器熱繼電器ch7s7-2直接起動(dòng)控制電路直接起動(dòng)控制電路籠型電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)控制線路籠型電

36、動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)控制線路籠型電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路籠型電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路Ch7小結(jié)小結(jié)-11、三相異步電動(dòng)的結(jié)構(gòu)、三相異步電動(dòng)的結(jié)構(gòu)小結(jié)小結(jié)2、三相異步電動(dòng)的工作原理、三相異步電動(dòng)的工作原理三相三相電源電源定子定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子感應(yīng)電流感應(yīng)電流轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械能機(jī)械能磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速（磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速（r/min）同步轉(zhuǎn)速同步轉(zhuǎn)速pfn1160電源頻率電源頻率磁極對(duì)數(shù)磁極對(duì)數(shù)p123456n1（r/min）300015001000750600500f1=50Hz交換兩相，改變磁場(chǎng)轉(zhuǎn)動(dòng)方向。交換兩相，改變磁場(chǎng)轉(zhuǎn)動(dòng)方向。轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)頻率轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)頻率定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子相對(duì)轉(zhuǎn)速定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子相對(duì)轉(zhuǎn)速11260)(sfnnpfnn 111nnns轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)差率Ch7小結(jié)小結(jié)-24、電路特性、電路特性11-EVmNfE11144. 420222244. 4sENfKEmmNfKE2122044. 420222jsXREI2202212)(sXRsEI2202222)(cossXRRCh7小結(jié)小結(jié)-35、轉(zhuǎn)矩特性與機(jī)械特性、轉(zhuǎn)矩特性與機(jī)械特性臨界轉(zhuǎn)差率臨界轉(zhuǎn)差率最大轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩220222212)(sXRRsVKPTout11nnns起動(dòng)轉(zhuǎn)矩起動(dòng)轉(zhuǎn)矩臨界轉(zhuǎn)速臨界轉(zhuǎn)速正常工作區(qū)間正常工作區(qū)間額定轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩NNNNNNNnPnPPT955060/21000額定轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)速r/min額定功率額