電動機(jī)課件(何大熊)

1、電動機(jī)原理及運(yùn)行技術(shù)神福鴻電海門培訓(xùn)隊(duì)電氣專業(yè)一、直流電動機(jī)一、直流電動機(jī) 直流電動機(jī)雖然比三相交流異步電動機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，直流電動機(jī)雖然比三相交流異步電動機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維修也不便，但由于它的調(diào)速性能較好和起動轉(zhuǎn)矩較維修也不便，但由于它的調(diào)速性能較好和起動轉(zhuǎn)矩較大，因此，對調(diào)速要求較高的生產(chǎn)機(jī)械或者需要較大大，因此，對調(diào)速要求較高的生產(chǎn)機(jī)械或者需要較大起動轉(zhuǎn)矩的生產(chǎn)機(jī)械往往采用直流電動機(jī)驅(qū)動。起動轉(zhuǎn)矩的生產(chǎn)機(jī)械往往采用直流電動機(jī)驅(qū)動。直流電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：直流電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)： (1) 調(diào)速性能好調(diào)速性能好, 調(diào)速范圍廣調(diào)速范圍廣, 易于平滑調(diào)節(jié)。易于平滑調(diào)節(jié)。 (2) 起動、制動轉(zhuǎn)矩大起動、制動轉(zhuǎn)矩大, 易于

2、快速起動、停車。易于快速起動、停車。 (3) 易于控制。易于控制。應(yīng)用應(yīng)用: 1) 軋鋼機(jī)、電氣機(jī)車、中大型龍門刨床、軋鋼機(jī)、電氣機(jī)車、中大型龍門刨床、礦山豎井礦山豎井 提升機(jī)以及起重設(shè)備提升機(jī)以及起重設(shè)備等調(diào)速范圍大的大型設(shè)備。等調(diào)速范圍大的大型設(shè)備。 2) 用蓄電池做電源的地方，如汽車、拖拉機(jī)等用蓄電池做電源的地方，如汽車、拖拉機(jī)等NSNS 直流電機(jī)由定直流電機(jī)由定子子(磁極磁極)、轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子(電樞電樞)和機(jī)座等部和機(jī)座等部分構(gòu)成。分構(gòu)成。1、直流電動機(jī)的構(gòu)造、直流電動機(jī)的構(gòu)造轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子(電樞電樞) 由鐵心、繞組（線圈）、換向器組成。由鐵心、繞組（線圈）、換向器組成。磁極磁極永磁式永磁式:

3、由永久磁鐵做成。由永久磁鐵做成。勵磁式勵磁式: 磁極上繞線圈，線圈中通過直流電，磁極上繞線圈，線圈中通過直流電， 形成電磁鐵。形成電磁鐵。勵磁勵磁: 磁極上的線圈通以直流電產(chǎn)生磁通，稱磁極上的線圈通以直流電產(chǎn)生磁通，稱 為勵磁。為勵磁。電樞鐵心：由硅鋼片疊裝而成。電樞鐵心：由硅鋼片疊裝而成。電樞繞組：單個繞組元件組成。電樞繞組：單個繞組元件組成。用來在電機(jī)中產(chǎn)生磁場。用來在電機(jī)中產(chǎn)生磁場。2、直流電動機(jī)的分類、直流電動機(jī)的分類 直流電機(jī)按照勵磁方式可分為他勵電動機(jī)、并直流電機(jī)按照勵磁方式可分為他勵電動機(jī)、并勵電動機(jī)、串勵電動機(jī)和復(fù)勵電動機(jī)勵電動機(jī)、串勵電動機(jī)和復(fù)勵電動機(jī)UUfIaM+_+_If

4、fR stR他勵他勵I(lǐng)aUM+_IffR stR+_IE并勵并勵串勵串勵UIa+_IfM復(fù)勵復(fù)勵U+_IMIaIU+SbNacd 直流電從兩電刷之間通入電樞繞組，電樞電流直流電從兩電刷之間通入電樞繞組，電樞電流方向方向如圖所示。由于換向片和電源固定聯(lián)接，無論如圖所示。由于換向片和電源固定聯(lián)接，無論線圈怎樣轉(zhuǎn)動，總是線圈怎樣轉(zhuǎn)動，總是S極有效邊的電流方向向里極有效邊的電流方向向里, N極有效邊的電流方向向外。電動機(jī)電極有效邊的電流方向向外。電動機(jī)電樞樞繞組通電繞組通電后中受力后中受力(左手定則左手定則)按順時針方向旋轉(zhuǎn)按順時針方向旋轉(zhuǎn)。U+U+電刷電刷換向片換向片U+IFFTn換向器作用：換向器

5、作用：將外部直流電將外部直流電轉(zhuǎn)換成內(nèi)部的轉(zhuǎn)換成內(nèi)部的直流電，以保直流電，以保持轉(zhuǎn)矩方向不持轉(zhuǎn)矩方向不變。變。3、直流電機(jī)的基本工作原理、直流電機(jī)的基本工作原理U+EETnSbNdFFacII換向片換向片電刷電刷 線圈在磁場中旋轉(zhuǎn)，將在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電線圈在磁場中旋轉(zhuǎn)，將在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。由右手定則，感應(yīng)電動勢的方向與電流的方動勢。由右手定則，感應(yīng)電動勢的方向與電流的方向相反。向相反。KE: 與電機(jī)結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù)與電機(jī)結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù)n: 電動機(jī)轉(zhuǎn)速電動機(jī)轉(zhuǎn)速 ：磁通磁通電樞感應(yīng)電動勢電樞感應(yīng)電動勢 E=EK nU+EETnSbNdFFacII換向片換向片電刷電刷 由圖可知，由圖可知，電樞

6、感應(yīng)電動勢電樞感應(yīng)電動勢E與電樞電流或與電樞電流或外加電壓方向總是相反，所以稱外加電壓方向總是相反，所以稱反電勢反電勢。 aaaaRInKRIEUE 式中：式中：U 外加電壓外加電壓 Ra 繞組電阻繞組電阻電樞回路電壓平衡式電樞回路電壓平衡式RaIaE+UMKT: 與電機(jī)結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù)與電機(jī)結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù) : 線圈所處位置的磁通線圈所處位置的磁通Ia：電樞繞組中的電流：電樞繞組中的電流電磁轉(zhuǎn)矩電磁轉(zhuǎn)矩 直流電動機(jī)電樞繞組中的電流直流電動機(jī)電樞繞組中的電流(電樞電流電樞電流Ia)與磁與磁通通 相互作用，產(chǎn)生電磁力和電磁轉(zhuǎn)矩，直流電機(jī)的相互作用，產(chǎn)生電磁力和電磁轉(zhuǎn)矩，直流電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩公式為電磁轉(zhuǎn)

7、矩公式為轉(zhuǎn)矩平衡關(guān)系轉(zhuǎn)矩平衡關(guān)系 電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩T為驅(qū)動轉(zhuǎn)矩為驅(qū)動轉(zhuǎn)矩, 它使電樞轉(zhuǎn)動。它使電樞轉(zhuǎn)動。在電機(jī)運(yùn)行時，電磁轉(zhuǎn)矩必須和機(jī)械負(fù)載轉(zhuǎn)矩及空在電機(jī)運(yùn)行時，電磁轉(zhuǎn)矩必須和機(jī)械負(fù)載轉(zhuǎn)矩及空載損耗轉(zhuǎn)矩相平衡，即載損耗轉(zhuǎn)矩相平衡，即T=KT Ia 當(dāng)電動機(jī)軸上的機(jī)械負(fù)載發(fā)生變化時，通過電動當(dāng)電動機(jī)軸上的機(jī)械負(fù)載發(fā)生變化時，通過電動機(jī)轉(zhuǎn)速、電動勢、電樞電流的變化，電磁轉(zhuǎn)矩將自動機(jī)轉(zhuǎn)速、電動勢、電樞電流的變化，電磁轉(zhuǎn)矩將自動調(diào)整，以適應(yīng)負(fù)載的變化，保持新的平衡。調(diào)整，以適應(yīng)負(fù)載的變化，保持新的平衡。轉(zhuǎn)矩平衡過程轉(zhuǎn)矩平衡過程02TTT T2: 機(jī)械負(fù)載轉(zhuǎn)矩機(jī)械負(fù)載轉(zhuǎn)矩T0: 空載轉(zhuǎn)矩

8、空載轉(zhuǎn)矩 例：例：設(shè)外加電樞電壓設(shè)外加電樞電壓 U 一定，一定，T=T2 (平衡平衡)，此時，此時，若若T2突然增加，則調(diào)整過程為突然增加，則調(diào)整過程為T2 n Ia T E nKEE aaaREUI aIKTT aaRIEU 特點(diǎn)特點(diǎn): 勵磁繞組與電樞并聯(lián)勵磁繞組與電樞并聯(lián)由圖可求得由圖可求得aaREUI ffRUI aafIIII 由上分析可知：由上分析可知： 當(dāng)電源電壓當(dāng)電源電壓U和勵磁回路的電阻和勵磁回路的電阻Rf一定時一定時, 勵勵磁電流磁電流If和磁通和磁通 不變，即不變，即 = 常數(shù)常數(shù)。則則IaUM+_IffR stR+_IE4、直流電動機(jī)的機(jī)械特性、直流電動機(jī)的機(jī)械特性nnn

9、 0TKKRnET2a KUnE 0令：令：TKKRKUnETE2a T=KT Ia = KT Ia 即：并勵電動機(jī)的磁通即：并勵電動機(jī)的磁通 = 常數(shù)，轉(zhuǎn)矩與電樞電流常數(shù)，轉(zhuǎn)矩與電樞電流成正比。成正比。 aaaI IT TTEKnKERIEU 由以下公式由以下公式求得求得IaUM+_IffR stR+_IE轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速速降降:2aTKKRnET 理理想想空空載載轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速速:0KUnE 式中：式中：nnTKKRKUnETE 02an= f (T) 特性曲線特性曲線n0nNTN 并勵電動機(jī)在負(fù)載變化并勵電動機(jī)在負(fù)載變化時，時， 轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速 n 的變化不大的變化不大硬機(jī)械特性（自然特性）。硬機(jī)械特性（自然特

10、性）。改變電樞電壓和電樞回路串電阻可得人工特性曲線改變電樞電壓和電樞回路串電阻可得人工特性曲線n0T n直流電動機(jī)不允許在額定電壓直流電動機(jī)不允許在額定電壓UN下直接起動。下直接起動。Iast太大會使換向器產(chǎn)生嚴(yán)重的火花太大會使換向器產(chǎn)生嚴(yán)重的火花, ,燒壞換向器；燒壞換向器；NaaNast)2010(IRUI 起動時起動時, ,n =0 0 nKEE起動問題：起動問題：(1) 起動電流大起動電流大(2) 起動轉(zhuǎn)矩大起動轉(zhuǎn)矩大 起動時，起動轉(zhuǎn)矩為起動時，起動轉(zhuǎn)矩為(1020)TN , 造成機(jī)械沖造成機(jī)械沖擊，使傳動機(jī)構(gòu)遭受損壞。擊，使傳動機(jī)構(gòu)遭受損壞。tasIT 一般一般Iast限制在限制在(

11、1.52.5)IN。5、并勵電動機(jī)的啟動和反轉(zhuǎn)、并勵電動機(jī)的啟動和反轉(zhuǎn) 起動方法起動方法 注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)(1) 電樞串電阻起動法電樞串電阻起動法NstaNast)5 . 25 . 1 (IRRUI (2) 降壓起動法：降壓起動法： 直流電動機(jī)在起動和工作時，勵磁電路一定要直流電動機(jī)在起動和工作時，勵磁電路一定要接通接通, ,不能讓它斷開不能讓它斷開, ,而且起動時要滿勵磁。否則，而且起動時要滿勵磁。否則，磁路中只有很少的剩磁，可能產(chǎn)生事故：磁路中只有很少的剩磁，可能產(chǎn)生事故：aastNstRIUR 在滿磁下將在滿磁下將Rst置最大處，逐漸減小置最大處，逐漸減小Rst使使n升高。升高。最大起動

12、電壓最大起動電壓Ust為為aNastst)5 . 25 . 1 (RIRIU (1)如果電動機(jī)是靜止的，由于轉(zhuǎn)矩太小如果電動機(jī)是靜止的，由于轉(zhuǎn)矩太小( (T=KT Ia) , 電機(jī)將不能起動電機(jī)將不能起動，這時反電動勢為零，電樞電流，這時反電動勢為零，電樞電流很大，電樞繞組有被燒壞的危險。很大，電樞繞組有被燒壞的危險。 (2)如果電動機(jī)在有載運(yùn)行時斷開勵磁回路，反電動勢如果電動機(jī)在有載運(yùn)行時斷開勵磁回路，反電動勢E立即減小而使電樞電流增大，同時由于所產(chǎn)生的立即減小而使電樞電流增大，同時由于所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩不滿足不滿足負(fù)載負(fù)載的需要，電動機(jī)必將減速而停轉(zhuǎn)，更加的需要，電動機(jī)必將減速而停轉(zhuǎn)，更加促

13、使電樞電流的增大，以至燒毀電樞繞組和換向器。促使電樞電流的增大，以至燒毀電樞繞組和換向器。 (3)如果電機(jī)在空載運(yùn)行，可能造成飛車，使電機(jī)遭如果電機(jī)在空載運(yùn)行，可能造成飛車，使電機(jī)遭受嚴(yán)重的機(jī)械損傷，而且因電樞電流過大而將繞組受嚴(yán)重的機(jī)械損傷，而且因電樞電流過大而將繞組燒壞。燒壞。（ E Ia T T0 n 飛車）飛車）例：例：串勵的單相手電鉆，利用勵磁電流和電樞電流串勵的單相手電鉆，利用勵磁電流和電樞電流兩者的方向同時改變時而轉(zhuǎn)向不變的原理，采用特兩者的方向同時改變時而轉(zhuǎn)向不變的原理，采用特別的串勵電動機(jī)，使手電鉆用單相交流電源或直流別的串勵電動機(jī)，使手電鉆用單相交流電源或直流電源供電均可。

14、電源供電均可。電磁轉(zhuǎn)矩：電磁轉(zhuǎn)矩：并勵并勵( (他勵他勵) )電動機(jī)電動機(jī)與異步電動機(jī)相比，雖然結(jié)與異步電動機(jī)相比，雖然結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格高，維護(hù)也不方便，但在調(diào)速性能上構(gòu)復(fù)雜，價格高，維護(hù)也不方便，但在調(diào)速性能上由其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。由其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。 1. 調(diào)速均勻平滑，可以無級調(diào)速調(diào)速均勻平滑，可以無級調(diào)速( (注：異步機(jī)改注：異步機(jī)改 變極對數(shù)調(diào)速的方法叫有級調(diào)速變極對數(shù)調(diào)速的方法叫有級調(diào)速) )。 2. 調(diào)速范圍大，調(diào)速比可達(dá)調(diào)速范圍大，調(diào)速比可達(dá)200 以上以上( (調(diào)速比等調(diào)速比等 于最大轉(zhuǎn)速和最小轉(zhuǎn)速之比）于最大轉(zhuǎn)速和最小轉(zhuǎn)速之比）, ,因此機(jī)械變速因此機(jī)械變速 所用的齒輪箱可大大簡化。所

15、用的齒輪箱可大大簡化。主要優(yōu)點(diǎn)：主要優(yōu)點(diǎn)：由轉(zhuǎn)速公式由轉(zhuǎn)速公式: EKRIUnaa可見直流電機(jī)調(diào)速方法有三種?？梢娭绷麟姍C(jī)調(diào)速方法有三種。6、并勵（他勵）電動機(jī)的調(diào)速、并勵（他勵）電動機(jī)的調(diào)速可見：在可見：在U 一定的情況下，改變一定的情況下，改變 可改變轉(zhuǎn)速可改變轉(zhuǎn)速n 。（1 1）改變磁通調(diào)速）改變磁通調(diào)速TKKRKUnETE2a 保持電樞電壓保持電樞電壓U不變，改變勵磁電流不變，改變勵磁電流If (調(diào)調(diào)Rf)以以改變磁通改變磁通 。由式由式Rf If n 一般只采用減少勵磁電流一般只采用減少勵磁電流(減弱磁通減弱磁通)的方法調(diào)速的方法調(diào)速,即即 改變磁通調(diào)速的方法：改變磁通調(diào)速的方法：減

16、小磁通，減小磁通，n只能上調(diào)。只能上調(diào)。改變改變 時的機(jī)械特性如圖。時的機(jī)械特性如圖。0n 0n0nTLTn（ 減小減?。㏑f增增加加 O調(diào)速過程調(diào)速過程: :直至直至T=TC達(dá)到新的平衡。達(dá)到新的平衡。電壓電壓U保持保持一定一定, ,減小磁通減小磁通 。TKKRKUnETE2a aaaREUI Rf E I n Ia E 瞬間瞬間T TT nKEE aIKTT (1)調(diào)速平滑，可得到無級調(diào)速；但只能向上調(diào)，受調(diào)速平滑，可得到無級調(diào)速；但只能向上調(diào)，受 機(jī)械本身強(qiáng)度所限，機(jī)械本身強(qiáng)度所限，n不能太高。不能太高。(2) 調(diào)速設(shè)備簡單，經(jīng)濟(jì)，電流小，便于控制。調(diào)速設(shè)備簡單，經(jīng)濟(jì)，電流小，便于控制。

17、(3) 機(jī)械特性較硬，穩(wěn)定性較好。機(jī)械特性較硬，穩(wěn)定性較好。(4) 對專門生產(chǎn)的調(diào)磁電動機(jī)對專門生產(chǎn)的調(diào)磁電動機(jī), ,其調(diào)速幅度可達(dá)其調(diào)速幅度可達(dá), 例如例如5302120 r/min及及3101 240 r/min 。 減小減小 調(diào)速的特點(diǎn)：調(diào)速的特點(diǎn)：(1) 若調(diào)速后若調(diào)速后 Ia 保持不變，電動機(jī)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時其負(fù)保持不變，電動機(jī)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時其負(fù)載轉(zhuǎn)矩必須減小。載轉(zhuǎn)矩必須減小。(2) 這種調(diào)速方法只適用于恒功率調(diào)速這種調(diào)速方法只適用于恒功率調(diào)速( (如用于切削機(jī)如用于切削機(jī)床床) )。使用調(diào)磁調(diào)速時應(yīng)注意：使用調(diào)磁調(diào)速時應(yīng)注意：（2 2）改變電壓調(diào)速）改變電壓調(diào)速由轉(zhuǎn)速公式知：由轉(zhuǎn)速公式知

18、：調(diào)電壓調(diào)電壓U，n0變化，但變化，但斜率不變，所以調(diào)速特斜率不變，所以調(diào)速特性是一組平行曲線。性是一組平行曲線。n0n0電電壓壓降降低低Tc特性曲線特性曲線n0nT0KTnTKKRKUnETE 02a )(a一定一定和和R改變電壓調(diào)速的特點(diǎn)改變電壓調(diào)速的特點(diǎn): :(1)工作時電壓不允許超過工作時電壓不允許超過UN ，而，而n U, 所以調(diào)速所以調(diào)速 只能向下調(diào)只能向下調(diào)。(2)機(jī)械特性較硬，并且電壓降低后硬度不變，穩(wěn)機(jī)械特性較硬，并且電壓降低后硬度不變，穩(wěn) 定性好。定性好。(3)均勻調(diào)節(jié)電樞電壓，可得到平滑無級調(diào)速。均勻調(diào)節(jié)電樞電壓，可得到平滑無級調(diào)速。(4)調(diào)速幅度較大。調(diào)速幅度較大。調(diào)速

19、過程調(diào)速過程: :保持保持If 為額定為額定, ,減小電樞減小電樞電壓電壓。U Ia T T = TC穩(wěn)定穩(wěn)定n E Ia T 改變電壓調(diào)速需要用電壓可以調(diào)節(jié)的專用設(shè)改變電壓調(diào)速需要用電壓可以調(diào)節(jié)的專用設(shè)備，投資費(fèi)用較高。備，投資費(fèi)用較高。 近年來已普遍采用晶閘管整流電源對電動機(jī)近年來已普遍采用晶閘管整流電源對電動機(jī)進(jìn)行調(diào)壓和調(diào)磁，以改變它的轉(zhuǎn)速。進(jìn)行調(diào)壓和調(diào)磁，以改變它的轉(zhuǎn)速。（3 3）電樞回路串電阻調(diào)速）電樞回路串電阻調(diào)速 電樞中串入電阻電樞中串入電阻, ,使使 n 、 n0不變，即電機(jī)的特性曲線不變，即電機(jī)的特性曲線變陡變陡( (斜率變大斜率變大) )，在相同力，在相同力矩下矩下, ,n

20、 。特性曲線如圖。特性曲線如圖。Rann0TnnTKKRKUnETE 02a 電樞回路串電阻調(diào)速需電樞回路串電阻調(diào)速需在電樞中串入專用電阻，電阻增大則轉(zhuǎn)速下降，在電樞中串入專用電阻，電阻增大則轉(zhuǎn)速下降，因此因此 n 只能下調(diào)。只能下調(diào)。特點(diǎn)：特點(diǎn)：(1) 設(shè)備簡單，操作方便。設(shè)備簡單，操作方便。(2)機(jī)械特性軟，穩(wěn)定性差。機(jī)械特性軟，穩(wěn)定性差。(3)能量損耗大，只用于小型直流機(jī)。能量損耗大，只用于小型直流機(jī)。Ra + R電電阻阻增增大大1.額定功率額定功率PN: : 電機(jī)軸上輸出的機(jī)械功率。電機(jī)軸上輸出的機(jī)械功率。2.額定電壓額定電壓UN : : 額定工作情況下的電樞上加額定工作情況下的電樞上

21、加 的直流電壓。（例：的直流電壓。（例：110V，220V，440V） 3.額定電流額定電流IN : : 額定電壓下軸上輸出額定功額定電壓下軸上輸出額定功 率時的電流（并勵包括勵磁和電樞電流）。率時的電流（并勵包括勵磁和電樞電流）。 三者關(guān)系：三者關(guān)系：PN=UNIN （ ：效率）：效率）4.額定轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)速nN: 在在PN , UN , IN 時的轉(zhuǎn)速。時的轉(zhuǎn)速。 直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速一般在直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速一般在500500r/min 以上。特以上。特 殊的直流電機(jī)轉(zhuǎn)速可以做到很低（如每分殊的直流電機(jī)轉(zhuǎn)速可以做到很低（如每分 鐘幾轉(zhuǎn)）或很高（每分鐘鐘幾轉(zhuǎn)）或很高（每分鐘30003000轉(zhuǎn)以上）。轉(zhuǎn)以

22、上）。注意注意: : 調(diào)速時對于沒有調(diào)速要求的電機(jī)，最大轉(zhuǎn)速調(diào)速時對于沒有調(diào)速要求的電機(jī)，最大轉(zhuǎn)速 不能超過不能超過1.2nN 。 。直流電動機(jī)的額定值直流電動機(jī)的額定值(3) 恒功率負(fù)載（恒功率負(fù)載（P 一定時，一定時，T和和n 成反比成反比) )，要選，要選 軟特性電機(jī)拖動。如：電氣機(jī)車等。軟特性電機(jī)拖動。如：電氣機(jī)車等。直流電動機(jī)特性類型的選擇直流電動機(jī)特性類型的選擇: :(1) 恒轉(zhuǎn)矩的生產(chǎn)機(jī)械恒轉(zhuǎn)矩的生產(chǎn)機(jī)械( (TL一定，和轉(zhuǎn)速無關(guān)一定，和轉(zhuǎn)速無關(guān)) )要選要選 硬特性的電動機(jī)，如：金屬加工、起重機(jī)械等。硬特性的電動機(jī)，如：金屬加工、起重機(jī)械等。(2) 風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載，機(jī)械負(fù)載風(fēng)機(jī)

23、、泵類負(fù)載，機(jī)械負(fù)載 TL 和轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)速 n 的平的平方成正比。這類機(jī)械也要選硬特性的電動機(jī)拖動。方成正比。這類機(jī)械也要選硬特性的電動機(jī)拖動。 直流電機(jī)有四個出線端，電樞繞組、勵磁繞組直流電機(jī)有四個出線端，電樞繞組、勵磁繞組各兩個，可通過標(biāo)出的字符和繞組電阻的大小各兩個，可通過標(biāo)出的字符和繞組電阻的大小區(qū)別。區(qū)別。 電動機(jī)的電動機(jī)的連接連接他勵他勵(并勵并勵)電機(jī)的勵磁繞組電機(jī)的勵磁繞組的阻值有的阻值有幾百歐姆幾百歐姆。串勵電機(jī)的勵磁繞組串勵電機(jī)的勵磁繞組的阻值的阻值與電樞繞組的相當(dāng)與電樞繞組的相當(dāng)。（2）繞組的符號）繞組的符號 （1）繞組的阻值范圍）繞組的阻值范圍電樞繞組電樞繞組的阻值在的阻

24、值在零點(diǎn)幾歐姆到零點(diǎn)幾歐姆到12歐姆。歐姆。S1T1B1C1H1 BC1Q1S2T2B2C2H2 BC2Q2電樞繞組電樞繞組他勵繞組他勵繞組并勵繞組并勵繞組串勵繞組串勵繞組 換向極繞組換向極繞組補(bǔ)償繞組補(bǔ)償繞組起動繞組起動繞組始端始端繞組名稱繞組名稱末端末端 在三相異步電動機(jī)中，對應(yīng)著定子鐵心的槽中在三相異步電動機(jī)中，對應(yīng)著定子鐵心的槽中安放著在空間上互差安放著在空間上互差120 角的三相繞組，當(dāng)給電動角的三相繞組，當(dāng)給電動機(jī)的三相繞組施加對稱的三相交流電壓時，在三相機(jī)的三相繞組施加對稱的三相交流電壓時，在三相繞組通過對稱的三相電流，三相電流波形如下圖所繞組通過對稱的三相電流，三相電流波形如下

25、圖所示。示。二、異步電動機(jī)二、異步電動機(jī)1、異步電動機(jī)工作原理、異步電動機(jī)工作原理 該電流在定子鐵心上會合成一個與永久磁鐵轉(zhuǎn)動時一樣的該電流在定子鐵心上會合成一個與永久磁鐵轉(zhuǎn)動時一樣的旋轉(zhuǎn)磁場，如下圖所示。該旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向與三相定子旋轉(zhuǎn)磁場，如下圖所示。該旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向與三相定子繞組在鐵心中的安放順序相同，旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速為同步速繞組在鐵心中的安放順序相同，旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速為同步速n1。由于旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子繞組之間有相對運(yùn)動，在轉(zhuǎn)子繞組中就由于旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子繞組之間有相對運(yùn)動，在轉(zhuǎn)子繞組中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流。該電流與旋轉(zhuǎn)磁場相互作用，在轉(zhuǎn)子繞組會產(chǎn)生感應(yīng)電流。該電流與旋轉(zhuǎn)磁場相互作用，在轉(zhuǎn)子繞

26、組上產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，從而使電動機(jī)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，并將交流電能轉(zhuǎn)上產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，從而使電動機(jī)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，并將交流電能轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)機(jī)械能。換成旋轉(zhuǎn)機(jī)械能。 分類分類 異步電動機(jī)異步電動機(jī)按按 相相數(shù)數(shù) 分分按轉(zhuǎn)子按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)分結(jié)構(gòu)分單相異步電動機(jī)單相異步電動機(jī)三相三相異步電動機(jī)異步電動機(jī)繞線型繞線型異步電動機(jī)異步電動機(jī)鼠籠型鼠籠型異步電動機(jī)異步電動機(jī)2、異步電動機(jī)結(jié)構(gòu)、異步電動機(jī)結(jié)構(gòu)異步電動機(jī)實(shí)物圖異步電動機(jī)實(shí)物圖單相異步電動機(jī)單相異步電動機(jī)三相異步電動機(jī)三相異步電動機(jī)異步電動機(jī)實(shí)物圖異步電動機(jī)實(shí)物圖繞線型三相異步電動機(jī)繞線型三相異步電動機(jī)鼠籠型三相異步電動機(jī)鼠籠型三相異步電動機(jī)異步電動機(jī)實(shí)物圖異步電動機(jī)實(shí)物圖

27、三相異步電動機(jī)的定子鐵心三相異步電動機(jī)的定子鐵心三相異步電動機(jī)的定子槽形三相異步電動機(jī)的定子槽形中小型籠型式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)中小型籠型式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)（a）銅條繞組；（）銅條繞組；（b）鑄鋁繞組）鑄鋁繞組 異步電動機(jī)實(shí)物圖異步電動機(jī)實(shí)物圖異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子鐵心和轉(zhuǎn)軸異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子鐵心和轉(zhuǎn)軸三相異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子繞組三相異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子繞組大中型籠型式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)大中型籠型式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)（a）雙籠型式轉(zhuǎn)子；（）雙籠型式轉(zhuǎn)子；（b）深槽式轉(zhuǎn)子）深槽式轉(zhuǎn)子繞線式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)繞線式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu) 繞線型三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)繞線型三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)異步電動機(jī)實(shí)物圖異步電動機(jī)實(shí)物圖鼠籠型三相異步電動機(jī)主要部件拆分圖鼠籠型三相異步電動機(jī)主

28、要部件拆分圖高壓電動機(jī)外形圖高壓電動機(jī)外形圖低壓電動機(jī)外形圖低壓電動機(jī)外形圖（1）額定功率）額定功率PN電動機(jī)在額定情況下運(yùn)行，由軸端輸出的機(jī)電動機(jī)在額定情況下運(yùn)行，由軸端輸出的機(jī)械功率，單位為械功率，單位為W、kW。（2）額定電壓）額定電壓UN電動機(jī)在額定情況下運(yùn)行時，施加在定子繞電動機(jī)在額定情況下運(yùn)行時，施加在定子繞組上的線電壓，單位為組上的線電壓，單位為V、kV。（3）額定頻率）額定頻率fN 我國電網(wǎng)頻率我國電網(wǎng)頻率50Hz。（4）額定電流）額定電流IN電動機(jī)在額定電壓、額定頻率下軸端輸出額電動機(jī)在額定電壓、額定頻率下軸端輸出額定功率時，定子繞組的線電流，單位為定功率時，定子繞組的線電流

29、，單位為A。（5）額定轉(zhuǎn)速）額定轉(zhuǎn)速nN電動機(jī)在額定電壓、額定頻率、軸端輸出額電動機(jī)在額定電壓、額定頻率、軸端輸出額定功率時，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，單位為定功率時，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，單位為r/min。對于三相異步電動機(jī)，額定功率：對于三相異步電動機(jī)，額定功率： PN = 式中式中 電動機(jī)額定運(yùn)行時的效率，電動機(jī)額定運(yùn)行時的效率，%； cosN電動機(jī)額定運(yùn)行時的功率因數(shù)。電動機(jī)額定運(yùn)行時的功率因數(shù)。NNNcosIU33、三相異步電動機(jī)的額定參數(shù)、三相異步電動機(jī)的額定參數(shù)（1）產(chǎn)品代號說明如下：）產(chǎn)品代號說明如下：Y一般用途的籠型全封閉自冷式三相異步電動機(jī)；一般用途的籠型全封閉自冷式三相異步電動機(jī)；YR三相繞線三

30、相繞線式異步電動機(jī)；式異步電動機(jī)；YB隔爆三相異步電動機(jī)；隔爆三相異步電動機(jī)；YD封閉式多速三相封閉式多速三相異步電動機(jī)；異步電動機(jī)；YDT通風(fēng)機(jī)用多速三相異步電動機(jī)；通風(fēng)機(jī)用多速三相異步電動機(jī)；YK高速籠型高速籠型異步電動機(jī)；異步電動機(jī)；YQ高啟動轉(zhuǎn)矩的三相異步電動機(jī)；高啟動轉(zhuǎn)矩的三相異步電動機(jī)；YH封閉式高封閉式高滑率三相異步電動機(jī)；滑率三相異步電動機(jī)；YTD電梯用多速三相異步電動機(jī)；電梯用多速三相異步電動機(jī)；YZ和和YZR起重和冶金用三相異步電動機(jī)。起重和冶金用三相異步電動機(jī)。（2）機(jī)座代號說明如下：）機(jī)座代號說明如下：S短機(jī)座；短機(jī)座；M中機(jī)座；中機(jī)座；L長機(jī)座。長機(jī)座。 4、三相異步

31、電動機(jī)的型號和分類、三相異步電動機(jī)的型號和分類 三相異步電動機(jī)的主要分類三相異步電動機(jī)的主要分類分分 類類 方方 式式類類 別別轉(zhuǎn)子繞組型式轉(zhuǎn)子繞組型式籠型、繞線型籠型、繞線型電動機(jī)尺寸電動機(jī)尺寸中心高中心高H(mm)定子鐵心外徑定子鐵心外徑D1(mm)大型大型6301000中型中型3556305001000小型小型80315120500防護(hù)型式防護(hù)型式開啟式（開啟式（IP11）防護(hù)式（防護(hù)式（IP22、IP23）封閉式（封閉式（IP44、IP54）通風(fēng)冷卻方式通風(fēng)冷卻方式自冷式、自扇冷式、他扇冷式，管道通風(fēng)式自冷式、自扇冷式、他扇冷式，管道通風(fēng)式安裝結(jié)構(gòu)型式安裝結(jié)構(gòu)型式臥式（臥式（IMB3、

32、IMB5）、立式（）、立式（IMV1、IMV3、IMV5）、帶底腳、帶凸緣）、帶底腳、帶凸緣絕緣等級絕緣等級E級、級、B級、級、F級、級、H級級工作制工作制連續(xù)（連續(xù)（S1）、短時（）、短時（S2）、斷續(xù)（）、斷續(xù)（S3、S4、S5）（1 1）電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩特性）電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩特性異步電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩公式為：異步電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩公式為：式中式中 MM電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩，電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩，Nm； CM與電動機(jī)結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù)；與電動機(jī)結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù)； U1定子繞組相電壓有效值，定子繞組相電壓有效值，V； f1系統(tǒng)頻率，系統(tǒng)頻率，Hz； R2轉(zhuǎn)子繞組電阻，轉(zhuǎn)子繞組電阻，； X20轉(zhuǎn)速為零時轉(zhuǎn)子繞組

33、的電抗，轉(zhuǎn)速為零時轉(zhuǎn)子繞組的電抗，； s轉(zhuǎn)差率。轉(zhuǎn)差率。220222121MM)sX(RsRfUCM5、三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性、三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性三相異步電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩特性三相異步電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩特性（a）MM=f（s）；）； （b）MM=f（n）2202221210XRRfUCMMM20121MmaxX21fUCM（2）廠用機(jī)械的負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性）廠用機(jī)械的負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性(3) 恒功率負(fù)載（恒功率負(fù)載（P 一定時，一定時，T和和n 成反比成反比) )，要選，要選 軟特性電機(jī)拖動。如：電氣機(jī)車等。軟特性電機(jī)拖動。如：電氣機(jī)車等。(1) 恒轉(zhuǎn)矩的生產(chǎn)機(jī)械恒轉(zhuǎn)矩的生產(chǎn)機(jī)械( (TL一定，和轉(zhuǎn)速

34、無關(guān)一定，和轉(zhuǎn)速無關(guān)) )要選要選 硬特性的電動機(jī)，如：金屬加工、起重機(jī)械等。硬特性的電動機(jī)，如：金屬加工、起重機(jī)械等。(2) 風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載，機(jī)械負(fù)載風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載，機(jī)械負(fù)載 TL 和轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)速 n 的平的平方成正比。這類機(jī)械也要選硬特性的電動機(jī)拖動。方成正比。這類機(jī)械也要選硬特性的電動機(jī)拖動。（3 3） 電力拖動運(yùn)動方程電力拖動運(yùn)動方程式中式中 MM電動機(jī)產(chǎn)生的電磁拖動轉(zhuǎn)矩，電動機(jī)產(chǎn)生的電磁拖動轉(zhuǎn)矩，Nm； ML廠用機(jī)械的負(fù)載阻轉(zhuǎn)矩，廠用機(jī)械的負(fù)載阻轉(zhuǎn)矩，Nm； J包括電動機(jī)在內(nèi)的整個機(jī)組的轉(zhuǎn)動慣量，包括電動機(jī)在內(nèi)的整個機(jī)組的轉(zhuǎn)動慣量，kgm2； 機(jī)組旋轉(zhuǎn)角速度，機(jī)組旋轉(zhuǎn)角速度，rad/s

35、，；，； G機(jī)組旋轉(zhuǎn)部分總重量，機(jī)組旋轉(zhuǎn)部分總重量，N； D慣性直徑，慣性直徑，m； g重力加速度，重力加速度，g = 9.81m/s2； GD2飛輪慣量，飛輪慣量，Nm2。dtdJMMLMdt dn 375GD MM2LM異步電動機(jī)和機(jī)械設(shè)備的轉(zhuǎn)矩特性曲線異步電動機(jī)和機(jī)械設(shè)備的轉(zhuǎn)矩特性曲線 0dtdn0dtdn 當(dāng)當(dāng)MM = ML時，時，即電動機(jī)靜止或等速旋轉(zhuǎn)，拖動系統(tǒng)處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)；即電動機(jī)靜止或等速旋轉(zhuǎn)，拖動系統(tǒng)處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)；，拖動系統(tǒng)處于加速狀態(tài)；，拖動系統(tǒng)處于加速狀態(tài)；，拖動系統(tǒng)處于減速狀態(tài)。，拖動系統(tǒng)處于減速狀態(tài)。 電動機(jī)的工作狀態(tài)分析：電動機(jī)的工作狀態(tài)分析：，則，則n =

36、0或或n = cont，0dtdn當(dāng)當(dāng)MM ML時，時，當(dāng)當(dāng)MMML時，時， 電動機(jī)從接通電源開始轉(zhuǎn)動到正常運(yùn)行轉(zhuǎn)速為止的這一過電動機(jī)從接通電源開始轉(zhuǎn)動到正常運(yùn)行轉(zhuǎn)速為止的這一過程，稱為電動機(jī)的啟動過程。電動機(jī)啟動電流倍數(shù)約為程，稱為電動機(jī)的啟動過程。電動機(jī)啟動電流倍數(shù)約為47倍。籠型異步電動機(jī)的啟動特性見下表：倍?；\型異步電動機(jī)的啟動特性見下表： 啟動方法啟動方法啟動轉(zhuǎn)距啟動轉(zhuǎn)距/額定額定轉(zhuǎn)距轉(zhuǎn)距最大轉(zhuǎn)距最大轉(zhuǎn)距/額定額定轉(zhuǎn)距轉(zhuǎn)距啟動電流啟動電流/額定額定電流電流全壓全壓啟動啟動籠型籠型0.81.71.8267雙籠型雙籠型131.82.735深槽型深槽型1.21.61.82.73.54.5星

37、星/三角啟三角啟動動籠型籠型0.270.522.3522.3雙籠型雙籠型0.33111.6711.7電動機(jī)的啟動特性電動機(jī)的啟動特性6、三相異步電動機(jī)的啟動和自啟動、三相異步電動機(jī)的啟動和自啟動 電動機(jī)啟動前的檢查電動機(jī)啟動前的檢查(1) 電動機(jī)周圍應(yīng)清潔、無雜物、無漏水、漏汽且無人工作；電動機(jī)周圍應(yīng)清潔、無雜物、無漏水、漏汽且無人工作；(2) 電動機(jī)及其控制箱座無異常現(xiàn)象，外殼接地良好，電動機(jī)引線電動機(jī)及其控制箱座無異?，F(xiàn)象，外殼接地良好，電動機(jī)引線已接好；已接好；(3) 機(jī)械部分應(yīng)完好，外露旋轉(zhuǎn)部分應(yīng)裝有完好的防護(hù)罩；機(jī)械部分應(yīng)完好，外露旋轉(zhuǎn)部分應(yīng)裝有完好的防護(hù)罩；(4)如電動機(jī)停運(yùn)的時間

38、超過規(guī)定時間或電動機(jī)受潮時，應(yīng)由電氣如電動機(jī)停運(yùn)的時間超過規(guī)定時間或電動機(jī)受潮時，應(yīng)由電氣運(yùn)行人員測定其絕緣電阻合格；運(yùn)行人員測定其絕緣電阻合格；(5) 電動機(jī)底座螺栓應(yīng)牢固不松動，軸承油的油位和油色正常；電動機(jī)底座螺栓應(yīng)牢固不松動，軸承油的油位和油色正常；(6) 用手盤動機(jī)械部分，應(yīng)無卡澀、摩擦現(xiàn)象；用手盤動機(jī)械部分，應(yīng)無卡澀、摩擦現(xiàn)象；(7) 檢查傳動裝置應(yīng)正常，例如傳動皮帶不應(yīng)過緊或過松，不斷裂、檢查傳動裝置應(yīng)正常，例如傳動皮帶不應(yīng)過緊或過松，不斷裂、聯(lián)軸器應(yīng)完好等；聯(lián)軸器應(yīng)完好等；(8) 有關(guān)各部測溫元件顯示或指示正常；有關(guān)各部測溫元件顯示或指示正常；(9) 冷卻裝置完好，水冷卻器水源

39、應(yīng)投入，且無漏水情況，壓力、冷卻裝置完好，水冷卻器水源應(yīng)投入，且無漏水情況，壓力、流量正常。流量正常。電動機(jī)啟動注意事項(xiàng)電動機(jī)啟動注意事項(xiàng)(1) 大、中容量的電動機(jī)啟動前應(yīng)通知單元長和值長，并采取大、中容量的電動機(jī)啟動前應(yīng)通知單元長和值長，并采取必要的措施，以保證電動機(jī)能順利啟動。必要的措施，以保證電動機(jī)能順利啟動。(2) 電動機(jī)的啟動電流很大，但隨著電動機(jī)的轉(zhuǎn)速上升，在一電動機(jī)的啟動電流很大，但隨著電動機(jī)的轉(zhuǎn)速上升，在一定時間內(nèi)電流表的指示應(yīng)逐漸返回到額定值以下，如果在預(yù)定定時間內(nèi)電流表的指示應(yīng)逐漸返回到額定值以下，如果在預(yù)定時間內(nèi)不能返回，則應(yīng)立即停用該電動機(jī)并查明原因，否則不時間內(nèi)不能返

40、回，則應(yīng)立即停用該電動機(jī)并查明原因，否則不允許再次啟動。允許再次啟動。(3) 電動機(jī)啟動時，應(yīng)監(jiān)視從啟動至升速的全過程直至轉(zhuǎn)速正電動機(jī)啟動時，應(yīng)監(jiān)視從啟動至升速的全過程直至轉(zhuǎn)速正常，如果啟動過程中發(fā)生振動、異響、著火等情況應(yīng)立即停用。常，如果啟動過程中發(fā)生振動、異響、著火等情況應(yīng)立即停用。(4) 對新投運(yùn)或檢修后的電動機(jī)初次啟動時，應(yīng)注意旋轉(zhuǎn)方向，對新投運(yùn)或檢修后的電動機(jī)初次啟動時，應(yīng)注意旋轉(zhuǎn)方向，的一致性，方向相反時應(yīng)停運(yùn)倒換相序。的一致性，方向相反時應(yīng)停運(yùn)倒換相序。 電動機(jī)啟動次數(shù)的規(guī)定電動機(jī)啟動次數(shù)的規(guī)定 電動機(jī)應(yīng)避免頻繁啟動，因?yàn)殡妱訖C(jī)直接啟動時，啟動電流可電動機(jī)應(yīng)避免頻繁啟動，因?yàn)殡?/p>

41、動機(jī)直接啟動時，啟動電流可達(dá)到額定電流的達(dá)到額定電流的47倍，啟動次數(shù)增多會導(dǎo)致電動機(jī)內(nèi)部熱量的倍，啟動次數(shù)增多會導(dǎo)致電動機(jī)內(nèi)部熱量的累積，促使電動機(jī)的絕緣老化，減短其壽命，而且電動機(jī)的啟動累積，促使電動機(jī)的絕緣老化，減短其壽命，而且電動機(jī)的啟動將使電力線路產(chǎn)生較大的線路壓降，而影響負(fù)載端的電壓，特別將使電力線路產(chǎn)生較大的線路壓降，而影響負(fù)載端的電壓，特別是大容量的電動機(jī)更是如此。是大容量的電動機(jī)更是如此。 正常情況下，籠型式電動機(jī)的啟動次數(shù)應(yīng)遵照制造廠規(guī)定執(zhí)行，正常情況下，籠型式電動機(jī)的啟動次數(shù)應(yīng)遵照制造廠規(guī)定執(zhí)行，無規(guī)定時，一般允許在冷態(tài)下啟動兩次，每次間隔不少于無規(guī)定時，一般允許在冷態(tài)下

42、啟動兩次，每次間隔不少于5min，允許在熱態(tài)下啟動一次。大容量電動機(jī)的啟動間隔不小于允許在熱態(tài)下啟動一次。大容量電動機(jī)的啟動間隔不小于0.51h；在事故處理及電動機(jī)的啟動時間不超過在事故處理及電動機(jī)的啟動時間不超過23s時，允許比正常情況時，允許比正常情況下多啟動一次。下多啟動一次。 電動機(jī)的啟動方式電動機(jī)的啟動方式 直接啟動也稱全壓啟動，啟動時將電動機(jī)的定子繞組直接直接啟動也稱全壓啟動，啟動時將電動機(jī)的定子繞組直接接通額定電壓的電源。這種啟動方法的特點(diǎn)是設(shè)備簡單、操接通額定電壓的電源。這種啟動方法的特點(diǎn)是設(shè)備簡單、操作方便，但啟動電流大。一般情況下，若電動機(jī)容量較小，作方便，但啟動電流大。一

43、般情況下，若電動機(jī)容量較小，且啟動時對母線電壓影響較小，則應(yīng)優(yōu)先采用直接啟動。且啟動時對母線電壓影響較小，則應(yīng)優(yōu)先采用直接啟動。 凡是不允許直接啟動的籠型異步電動機(jī)，啟動時可在定子凡是不允許直接啟動的籠型異步電動機(jī)，啟動時可在定子電路中采用串電抗器、串自偶變壓器和星電路中采用串電抗器、串自偶變壓器和星/三角變換等手段，三角變換等手段，降低加在電動機(jī)上的電壓，從而降低啟動電流。降低加在電動機(jī)上的電壓，從而降低啟動電流。（1）直接啟動）直接啟動 啟動時，先使接啟動時，先使接觸器的主觸點(diǎn)觸器的主觸點(diǎn)KM1接通，使電動機(jī)串接通，使電動機(jī)串入入Xst啟動；當(dāng)轉(zhuǎn)速啟動；當(dāng)轉(zhuǎn)速上升到一定值時，上升到一定值時

44、，將接觸器的主觸點(diǎn)將接觸器的主觸點(diǎn)KM2接通，接通，KM1斷斷開，使電動機(jī)定子開，使電動機(jī)定子繞組加全電壓正常繞組加全電壓正常運(yùn)行。運(yùn)行。（2）定子串電抗）定子串電抗 降壓啟動降壓啟動串電抗器啟動串自偶變壓器啟動串自偶變壓器啟動（3）自偶變壓器降壓啟動）自偶變壓器降壓啟動 啟動時，先使接觸器啟動時，先使接觸器的主觸點(diǎn)的主觸點(diǎn)KM2和和KM3閉閉合，將自耦變壓器一次合，將自耦變壓器一次側(cè)接電源，二次側(cè)抽頭側(cè)接電源，二次側(cè)抽頭接電動機(jī)使電動機(jī)降壓接電動機(jī)使電動機(jī)降壓啟動。當(dāng)轉(zhuǎn)速升到一定啟動。當(dāng)轉(zhuǎn)速升到一定值時，將值時，將KM2和和KM3斷斷開，開，KM1閉合，使電動閉合，使電動機(jī)全壓運(yùn)行，同時自耦

45、機(jī)全壓運(yùn)行，同時自耦變壓器脫離電源。變壓器脫離電源。 （4）星）星/三角啟動三角啟動星星/三角變換啟動三角變換啟動 啟動時，使啟動時，使KM1和和KM3閉合，轉(zhuǎn)速上升至閉合，轉(zhuǎn)速上升至穩(wěn)定轉(zhuǎn)速時，將穩(wěn)定轉(zhuǎn)速時，將KM3斷斷開，開，KM2閉合，電動機(jī)閉合，電動機(jī)作三角形連接穩(wěn)定運(yùn)行。作三角形連接穩(wěn)定運(yùn)行。因?yàn)橄劝葱切芜B接進(jìn)行因?yàn)橄劝葱切芜B接進(jìn)行降壓啟動，然后按三角降壓啟動，然后按三角形連接加全電壓運(yùn)行，形連接加全電壓運(yùn)行，所以稱為星所以稱為星/三角啟動。三角啟動。 （5）延邊三角形啟動）延邊三角形啟動延邊三角形啟動的接線延邊三角形啟動的接線(a)延邊三角形接法啟動；延邊三角形接法啟動；(b)三角

46、形接法運(yùn)行三角形接法運(yùn)行 （6） 繞線轉(zhuǎn)子串對稱電阻啟動繞線轉(zhuǎn)子串對稱電阻啟動 1）啟）啟動時，全部電阻均串入轉(zhuǎn)子回路，隨著轉(zhuǎn)速的上升，電動時，全部電阻均串入轉(zhuǎn)子回路，隨著轉(zhuǎn)速的上升，電磁轉(zhuǎn)矩將減小。磁轉(zhuǎn)矩將減小。 2）為了縮短起動時間，隨轉(zhuǎn)速上升分級切除部分電阻，使在為了縮短起動時間，隨轉(zhuǎn)速上升分級切除部分電阻，使在整個起動過程中電動機(jī)保持有較大的電磁轉(zhuǎn)矩。整個起動過程中電動機(jī)保持有較大的電磁轉(zhuǎn)矩。 3）待起動完畢后，轉(zhuǎn)子繞組便被短路，轉(zhuǎn)入正常運(yùn)行。待起動完畢后，轉(zhuǎn)子繞組便被短路，轉(zhuǎn)入正常運(yùn)行。定子轉(zhuǎn)子電刷滑環(huán)電阻繞線轉(zhuǎn)子串電阻啟動接線及特性繞線轉(zhuǎn)子串電阻啟動接線及特性(a) 轉(zhuǎn)子串電阻啟動

47、接線；轉(zhuǎn)子串電阻啟動接線；(b) 啟動特性啟動特性 （7）繞線轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器啟動）繞線轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器啟動 繞線式異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子回路串電阻啟動，雖然能夠限制啟動電繞線式異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子回路串電阻啟動，雖然能夠限制啟動電流并增大啟動轉(zhuǎn)矩，但每級都要同時切除一段三相電阻，切除啟流并增大啟動轉(zhuǎn)矩，但每級都要同時切除一段三相電阻，切除啟動電阻時引起轉(zhuǎn)矩大幅度波動，使啟動不夠平滑，如果采用頻敏動電阻時引起轉(zhuǎn)矩大幅度波動，使啟動不夠平滑，如果采用頻敏變阻器啟動，能夠隨著轉(zhuǎn)速升高而連續(xù)減小轉(zhuǎn)子串聯(lián)電阻，從而變阻器啟動，能夠隨著轉(zhuǎn)速升高而連續(xù)減小轉(zhuǎn)子串聯(lián)電阻，從而使啟動過程中升速平滑。使啟動過程中升速平滑。

48、在廠用電系統(tǒng)中運(yùn)行的電動機(jī)，當(dāng)斷開電源時，電動機(jī)轉(zhuǎn)速就在廠用電系統(tǒng)中運(yùn)行的電動機(jī)，當(dāng)斷開電源時，電動機(jī)轉(zhuǎn)速就會下降，這一轉(zhuǎn)速下降的過程稱為惰行。若電動機(jī)失去電源后，會下降，這一轉(zhuǎn)速下降的過程稱為惰行。若電動機(jī)失去電源后，不與廠用供電母線斷開，經(jīng)過很短時間（一般在不與廠用供電母線斷開，經(jīng)過很短時間（一般在0.51.5s），廠），廠用供電母線通過自動轉(zhuǎn)換裝置使備用電源投入，此時，電動機(jī)惰用供電母線通過自動轉(zhuǎn)換裝置使備用電源投入，此時，電動機(jī)惰行尚未結(jié)束，又自動啟動恢復(fù)到穩(wěn)態(tài)運(yùn)行，這一過程稱為電動機(jī)行尚未結(jié)束，又自動啟動恢復(fù)到穩(wěn)態(tài)運(yùn)行，這一過程稱為電動機(jī)的自啟動。的自啟動。自啟動過程中可能會出現(xiàn)廠用

49、供電系統(tǒng)電壓下降和電動機(jī)本身自啟動過程中可能會出現(xiàn)廠用供電系統(tǒng)電壓下降和電動機(jī)本身發(fā)熱。因?yàn)閰⒓幼詥拥碾妱訖C(jī)較多，往往同時成組電動機(jī)啟動發(fā)熱。因?yàn)閰⒓幼詥拥碾妱訖C(jī)較多，往往同時成組電動機(jī)啟動時，很大的啟動電流在廠用變壓器和線路等元件中引起電壓降，時，很大的啟動電流在廠用變壓器和線路等元件中引起電壓降，使廠用母線電壓降低，同時啟動時間較長，使電動機(jī)繞組發(fā)熱。使廠用母線電壓降低，同時啟動時間較長，使電動機(jī)繞組發(fā)熱。電壓下降和電動機(jī)繞組發(fā)熱的數(shù)值如超過允許指標(biāo)，將危及廠用電壓下降和電動機(jī)繞組發(fā)熱的數(shù)值如超過允許指標(biāo)，將危及廠用電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和電動機(jī)的安全與壽命。電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和電動機(jī)的安全與

50、壽命。 電動機(jī)的自啟動電動機(jī)的自啟動 電動機(jī)自啟動時廠用母線電壓最低限值電動機(jī)自啟動時廠用母線電壓最低限值 名名 稱稱 類類 型型自啟動電壓為額定自啟動電壓為額定電壓的百分值（電壓的百分值（%）高壓廠高壓廠用母線用母線高溫高壓電廠高溫高壓電廠6570中壓電廠中壓電廠6065低壓廠低壓廠用母線用母線由低壓母線單獨(dú)供電電動由低壓母線單獨(dú)供電電動機(jī)自啟動機(jī)自啟動60由低壓母線與高壓母線串由低壓母線與高壓母線串接供電電動機(jī)自啟動接供電電動機(jī)自啟動55 保證電動機(jī)自啟動成功的措施保證電動機(jī)自啟動成功的措施 (1) 限制自啟動的電動機(jī)數(shù)量。對不重要設(shè)備用的電動機(jī)加裝低限制自啟動的電動機(jī)數(shù)量。對不重要設(shè)備用

51、的電動機(jī)加裝低電壓保護(hù)裝置，延時電壓保護(hù)裝置，延時0.5s斷開，不參加自啟動。斷開，不參加自啟動。 (2) 阻轉(zhuǎn)矩為定值的重要設(shè)備用的電動機(jī)，因它只能在接近額定阻轉(zhuǎn)矩為定值的重要設(shè)備用的電動機(jī)，因它只能在接近額定電壓下啟動，也不應(yīng)參加自啟動，對這種機(jī)械設(shè)備及一部分大容量電壓下啟動，也不應(yīng)參加自啟動，對這種機(jī)械設(shè)備及一部分大容量重要設(shè)備，電動機(jī)均可采用低電壓保護(hù)和自動重合閘裝置。當(dāng)廠用重要設(shè)備，電動機(jī)均可采用低電壓保護(hù)和自動重合閘裝置。當(dāng)廠用母線電壓低于臨界值時，把它們從母線上斷開，而在母線電壓恢復(fù)母線電壓低于臨界值時，把它們從母線上斷開，而在母線電壓恢復(fù)后又自動投入。這樣，不僅保證該部分電動機(jī)

52、的逐級自啟動，而且后又自動投入。這樣，不僅保證該部分電動機(jī)的逐級自啟動，而且改善了未曾斷開的重要電動機(jī)的自啟動條件。改善了未曾斷開的重要電動機(jī)的自啟動條件。 (3) 對重要的廠用機(jī)械設(shè)備，應(yīng)選用具有較高啟動轉(zhuǎn)矩和允許過對重要的廠用機(jī)械設(shè)備，應(yīng)選用具有較高啟動轉(zhuǎn)矩和允許過載倍數(shù)較大的電動機(jī)與它們配套。載倍數(shù)較大的電動機(jī)與它們配套。 (4) 在不得已的情況下，或增大廠用變壓器容量，或適當(dāng)減小廠在不得已的情況下，或增大廠用變壓器容量，或適當(dāng)減小廠用變壓器的阻抗值（結(jié)合限制短路電流問題一起考慮）。用變壓器的阻抗值（結(jié)合限制短路電流問題一起考慮）。 異步電動機(jī)的基本調(diào)速方法有三種：異步電動機(jī)的基本調(diào)速方

53、法有三種：(1) 變極調(diào)速；變極調(diào)速；(2) 變頻變頻調(diào)速；調(diào)速；(3) 變轉(zhuǎn)差率調(diào)速。另外，在不改變電動機(jī)轉(zhuǎn)速的前提變轉(zhuǎn)差率調(diào)速。另外，在不改變電動機(jī)轉(zhuǎn)速的前提下，利用電磁轉(zhuǎn)差離合器、減速機(jī)、鏈輪等設(shè)備也能改變被下，利用電磁轉(zhuǎn)差離合器、減速機(jī)、鏈輪等設(shè)備也能改變被拖動設(shè)備的轉(zhuǎn)速。電動機(jī)的轉(zhuǎn)速表達(dá)式如下：拖動設(shè)備的轉(zhuǎn)速。電動機(jī)的轉(zhuǎn)速表達(dá)式如下：pfsnsn11601111nnns7、三相異步電動機(jī)的調(diào)速方法、三相異步電動機(jī)的調(diào)速方法三相異步電動機(jī)的調(diào)速方法分類三相異步電動機(jī)的調(diào)速方法分類1）改變同步轉(zhuǎn)速）改變同步轉(zhuǎn)速n1改變極對數(shù)：變極調(diào)速（籠型）改變極對數(shù)：變極調(diào)速（籠型）改變電源頻率：變頻

54、調(diào)速改變電源頻率：變頻調(diào)速（改變轉(zhuǎn)差率）（改變轉(zhuǎn)差率）2）不改變同步轉(zhuǎn)速）不改變同步轉(zhuǎn)速n1改變電源電壓：調(diào)壓調(diào)速改變電源電壓：調(diào)壓調(diào)速轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速（繞線式）轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速（繞線式）轉(zhuǎn)子串附加電動勢調(diào)速：串級調(diào)速轉(zhuǎn)子串附加電動勢調(diào)速：串級調(diào)速機(jī)械調(diào)速：機(jī)械調(diào)速：通過改變齒輪比進(jìn)行調(diào)速；通過改變齒輪比進(jìn)行調(diào)速； 電氣調(diào)速電氣調(diào)速：通過改變電機(jī)的電氣量和參數(shù)進(jìn)行調(diào)速。通過改變電機(jī)的電氣量和參數(shù)進(jìn)行調(diào)速。 （1）電動機(jī)的變極調(diào)速）電動機(jī)的變極調(diào)速變極原理變極原理 圖圖(a)是一個四極電動是一個四極電動機(jī)的機(jī)的A相繞組示意圖，相繞組示意圖，在如圖所示的電流方向在如圖所示的電流方向a1x1a2x2下，

55、它下，它產(chǎn)生磁通勢基波極數(shù)產(chǎn)生磁通勢基波極數(shù)2p=4（低速）。（低速）。如果按圖如果按圖(b)改接，即改接，即a1與與x2聯(lián)接作為首端聯(lián)接作為首端A，x1與與a2相聯(lián)接，作為尾相聯(lián)接，作為尾端端X，則它產(chǎn)生的磁通，則它產(chǎn)生的磁通勢基波極數(shù)勢基波極數(shù)2p=2（高（高速），這樣就實(shí)現(xiàn)了單速），這樣就實(shí)現(xiàn)了單繞組變極。繞組變極。 變極繞組的連接方法變極繞組的連接方法星形星形/雙星形變極繞組連接方法雙星形變極繞組連接方法(a)星形連接，星形連接， 2p=4（低速）（低速） ，A、B、C接電源；接電源；(b)雙星星連接，雙星星連接， 2p=2（高速），（高速），A、B、C短接，短接，Al、B1、C1接電

56、源接電源三角形三角形/雙星星變極繞組連接方法雙星星變極繞組連接方法(a)三角形連接，三角形連接， 2p=4（低速）（低速） ，A、B、C接電源；接電源；(b)雙星星連接，雙星星連接， 2p=2（高速）（高速） ，A1、Bl、C1短接，短接，A、B、C接電源接電源（2）電動機(jī)的變頻調(diào)速）電動機(jī)的變頻調(diào)速 由由n1= 可知，當(dāng)極對數(shù)可知，當(dāng)極對數(shù)不變時，同步轉(zhuǎn)速不變時，同步轉(zhuǎn)速n1和電源和電源頻率頻率f1成正比。因此若連續(xù)成正比。因此若連續(xù)改變?nèi)喈惒诫妱訖C(jī)電源的改變?nèi)喈惒诫妱訖C(jī)電源的頻率頻率f1，就可以連續(xù)改變同，就可以連續(xù)改變同步轉(zhuǎn)速步轉(zhuǎn)速n1，從而可平滑連續(xù)，從而可平滑連續(xù)地改變電動機(jī)轉(zhuǎn)速

57、達(dá)到調(diào)速地改變電動機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到調(diào)速的目的。電動機(jī)的變頻調(diào)速的目的。電動機(jī)的變頻調(diào)速轉(zhuǎn)矩特性如圖所示。轉(zhuǎn)矩特性如圖所示。pf160交交直直交變頻調(diào)速系統(tǒng)交變頻調(diào)速系統(tǒng) 示意圖示意圖（3）電動機(jī)的變轉(zhuǎn)差調(diào)速）電動機(jī)的變轉(zhuǎn)差調(diào)速 移相調(diào)壓調(diào)速移相調(diào)壓調(diào)速 由三相異步電動機(jī)的機(jī)械特性參數(shù)表達(dá)式可知：三相異步電動由三相異步電動機(jī)的機(jī)械特性參數(shù)表達(dá)式可知：三相異步電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與定子電壓的平方成正比，因此，改變異步電動機(jī)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與定子電壓的平方成正比，因此，改變異步電動機(jī)的定子電壓也就可改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩及機(jī)械特性，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)速。的定子電壓也就可改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩及機(jī)械特性，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)速。這是一種比較簡單

58、而方便的方法，且隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，這是一種比較簡單而方便的方法，且隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，目前已廣泛采用晶閘管來實(shí)現(xiàn)交流移相調(diào)壓調(diào)速。目前已廣泛采用晶閘管來實(shí)現(xiàn)交流移相調(diào)壓調(diào)速。 調(diào)壓調(diào)速電路調(diào)壓調(diào)速電路 調(diào)壓調(diào)速特性調(diào)壓調(diào)速特性繞線轉(zhuǎn)子回路串電阻調(diào)速繞線轉(zhuǎn)子回路串電阻調(diào)速 繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子回路串電阻調(diào)速的原理接線圖參見繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子回路串電阻調(diào)速的原理接線圖參見圖（圖（a），其調(diào)速特性參見圖（），其調(diào)速特性參見圖（b）。由圖可見，繞線轉(zhuǎn)子異步）。由圖可見，繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子回路串電阻不僅能改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性，也能實(shí)電動機(jī)轉(zhuǎn)子回路串電阻不僅能改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性，也能

59、實(shí)現(xiàn)在一定范圍內(nèi)的調(diào)速?，F(xiàn)在一定范圍內(nèi)的調(diào)速。 繞線轉(zhuǎn)子串級調(diào)速繞線轉(zhuǎn)子串級調(diào)速 在繞線轉(zhuǎn)子電動機(jī)的轉(zhuǎn)子回路串接一個與轉(zhuǎn)子電動勢同在繞線轉(zhuǎn)子電動機(jī)的轉(zhuǎn)子回路串接一個與轉(zhuǎn)子電動勢同頻率的附加電動勢頻率的附加電動勢 。通過改變附加電動勢的幅值和相位，。通過改變附加電動勢的幅值和相位，可實(shí)現(xiàn)調(diào)速。其調(diào)速電路如下圖所示。可實(shí)現(xiàn)調(diào)速。其調(diào)速電路如下圖所示。（4）電磁轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速）電磁轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速 電磁調(diào)速異步電動機(jī)，又稱滑差電動機(jī)。它由三相籠型異步電動機(jī)和電磁調(diào)速異步電動機(jī)，又稱滑差電動機(jī)。它由三相籠型異步電動機(jī)和電磁轉(zhuǎn)差離合器組成。電磁轉(zhuǎn)差離合器的輸入轉(zhuǎn)速為籠型異步電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)差離合器組成。電磁

60、轉(zhuǎn)差離合器的輸入轉(zhuǎn)速為籠型異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，基本不變，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)差離合器的勵磁電流，即可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)差離合器的轉(zhuǎn)速，基本不變，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)差離合器的勵磁電流，即可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)差離合器的輸出轉(zhuǎn)速，亦即可以調(diào)節(jié)負(fù)載機(jī)械的轉(zhuǎn)速。輸出轉(zhuǎn)速，亦即可以調(diào)節(jié)負(fù)載機(jī)械的轉(zhuǎn)速。主動部分是電樞主動部分是電樞5，與，與M同同軸連接，其上有籠型繞組，軸連接，其上有籠型繞組，也可以只是實(shí)心鑄鋼，此也可以只是實(shí)心鑄鋼，此時渦流的通路起籠型導(dǎo)條時渦流的通路起籠型導(dǎo)條的作用。從動部分是磁極的作用。從動部分是磁極1，繞有勵磁繞組，由滑環(huán)繞有勵磁繞組，由滑環(huán)2引引入直流勵磁電流入直流勵磁電流If 。兩部。兩部分在機(jī)械上是分開的，當(dāng)分在機(jī)械上是分開的，