華信鋁業(yè)電機(jī)常識(shí)課件

電動(dòng)機(jī)電能優(yōu)勢(shì)電能的產(chǎn)生、傳輸、分配、控制和轉(zhuǎn)換都是既方便又高效率的，所以它成了各種能量轉(zhuǎn)換的中間環(huán)節(jié)。電機(jī)首先承擔(dān)了發(fā)電的功能，目前條件下其他能源一般要通過(guò)三相同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換成電能。電能的傳送、分配，主要由變壓器來(lái)承擔(dān)。把電能送到用戶以后，電能又要轉(zhuǎn)換成機(jī)械能去做功要通過(guò)電動(dòng)機(jī)來(lái)完成。電動(dòng)機(jī)已經(jīng)應(yīng)用到生產(chǎn)生活的各個(gè)領(lǐng)域。三相異步電動(dòng)機(jī)電機(jī)：機(jī)電能量的轉(zhuǎn)換裝置。機(jī)電能量的轉(zhuǎn)換過(guò)程是電磁場(chǎng)和載流導(dǎo)體相互作用的結(jié)果。以電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力拖動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械的電力拖動(dòng)方式比其它（蒸汽、水力等）拖動(dòng)方式效率高、控制簡(jiǎn)便、快速性好、易于實(shí)現(xiàn)完善的保護(hù)，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離測(cè)量控制，便于集中管理和實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化。種類(lèi)繁多的電動(dòng)機(jī)可以滿足不同類(lèi)型的生產(chǎn)機(jī)械的要求。按工作原理分：電機(jī)變壓器（靜止電機(jī)）旋轉(zhuǎn)電機(jī)（轉(zhuǎn)速恒定）交流電機(jī)同步電機(jī)異步電機(jī)發(fā)電機(jī)電動(dòng)機(jī)三相單相電動(dòng)機(jī)（具有可逆性）發(fā)電機(jī)(轉(zhuǎn)速不恒定）直流電機(jī)電機(jī)的分類(lèi)變壓器——主要改變電壓和電流大??；發(fā)電機(jī)——把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能；電動(dòng)機(jī)——把電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能；控制電機(jī)——作為控制系統(tǒng)中的執(zhí)行元件。按功能為：三相異步電動(dòng)機(jī)

三相異步電機(jī)也稱(chēng)感應(yīng)電機(jī)。異步電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、堅(jiān)固耐用、使用維護(hù)方便等。異步電機(jī)的缺點(diǎn)：功率因數(shù)低、調(diào)速困難、啟動(dòng)性能不良。但隨著功率因數(shù)自動(dòng)補(bǔ)償、變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展，異步電機(jī)大有代替直流電機(jī)的趨勢(shì)。異步電機(jī)的應(yīng)用：1、單相異步電動(dòng)機(jī)功率小，多用于小型機(jī)械設(shè)備或家用電器。2、三相異步電動(dòng)機(jī)功率大，多用于工礦企業(yè)。直流電機(jī)直流電動(dòng)機(jī)是指通以直流電流而轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)。直流電動(dòng)機(jī)應(yīng)用直流電動(dòng)機(jī)廣泛地應(yīng)用于軋鋼機(jī)、高爐卷?yè)P(yáng)、電力機(jī)車(chē)、無(wú)軌電車(chē)、機(jī)床等工作負(fù)荷變化較大、要求頻繁地啟動(dòng)、改變方向、平滑調(diào)速的生產(chǎn)機(jī)械上，而且還用于電動(dòng)自行車(chē)、電動(dòng)縫紉機(jī)和電動(dòng)玩具中。目前配備了晶閘管整流電源的直流電動(dòng)機(jī)可以直接在交流電網(wǎng)上運(yùn)行。一、三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)

和工作原理

異步電機(jī)主要由兩部分組成。固定部分稱(chēng)為定子，旋轉(zhuǎn)部分稱(chēng)為轉(zhuǎn)子。在定子和轉(zhuǎn)子之間有一很小的間隙，稱(chēng)為氣隙。氣隙用于儲(chǔ)存磁場(chǎng)能，并使轉(zhuǎn)子可以自由旋轉(zhuǎn)。1.三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)氣隙越小，產(chǎn)生同樣大小的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)所需的激磁電流也越??；由于激磁電流基本是無(wú)功電流，所以減少激磁電流就能夠提高功率因數(shù)。為了提高電機(jī)的功率因數(shù)，氣隙應(yīng)盡可能地小。但氣隙過(guò)小將使裝配困難和運(yùn)行不可靠。中小型電動(dòng)機(jī)的氣隙一般為0.2～2mm左右。異步電機(jī)的定子是異步電動(dòng)機(jī)固定不動(dòng)的部分。

（1）定子機(jī)座定子繞組定子鐵心定子鐵心裝在機(jī)座內(nèi)，為一個(gè)內(nèi)壁開(kāi)槽的中空?qǐng)A柱體，槽內(nèi)嵌放定子繞組。定子鐵心是電動(dòng)機(jī)磁路的一部分。為減少鐵心中的損耗，定子鐵心用0.5mm厚的硅鋼片疊壓而成，片間有絕緣。

用絕緣的銅線繞成，嵌放在定子鐵心槽內(nèi)，繞組與槽壁用絕緣材料隔開(kāi)。定子繞組是電動(dòng)機(jī)的電路部分，其主要作用是通過(guò)電流產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。定子繞組定子繞組W2U2V1W1U1V2U2V2W2U2V1W1U1V2U2V2L1L2L3L1L2L3機(jī)座是電動(dòng)機(jī)的外殼，起支撐散熱的作用，要求有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和剛度，能承受運(yùn)輸和運(yùn)行過(guò)程中的各種作用力，通常用鑄鐵鑄成，較大容量的異步電機(jī)，一般采用鋼板焊接機(jī)座。

機(jī)座接線盒機(jī)座銘牌端蓋吊環(huán)轉(zhuǎn)子

轉(zhuǎn)子作用主要用來(lái)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力矩，拖動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子組成由轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組構(gòu)成。轉(zhuǎn)子鐵心轉(zhuǎn)子鐵心為電動(dòng)機(jī)磁路的一部分，一般也由0.5mm厚的硅鋼片疊成。鐵心固定在電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸上，大型異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子鐵心則套在轉(zhuǎn)子支架上。

轉(zhuǎn)子鐵心轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)子繞組的作用是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，流過(guò)電流和產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)子繞組的結(jié)構(gòu)型式：鼠籠式和有繞線式兩種。根據(jù)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)形式不同，異步電動(dòng)機(jī)分為：鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)：驅(qū)動(dòng)各種機(jī)械，如通風(fēng)機(jī)、機(jī)床和運(yùn)輸機(jī)械等等。繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)：起動(dòng)力矩大，卷?yè)P(yáng)機(jī)、水泵和行車(chē)。轉(zhuǎn)子繞組的外形就像一個(gè)“鼠籠”。由于異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組不必由外界電源供電，因此可以自行閉合構(gòu)成短路繞組。鼠籠式轉(zhuǎn)子 繞線轉(zhuǎn)子

繞線轉(zhuǎn)子：繞線轉(zhuǎn)子繞組與定子繞組一樣，是對(duì)稱(chēng)三相繞組。聯(lián)結(jié)成Y后，其三根引出線分別接到軸上的三個(gè)集電環(huán)，再經(jīng)電刷引出而與外部電路接通。可以在轉(zhuǎn)子回路中串入外接的附加電阻或其它控制裝置，以改善三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)性能及調(diào)速性能。繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)還裝有提刷短路裝置，當(dāng)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)完畢而又不需調(diào)速時(shí)，可操作手柄將電刷提起切除全部電阻同時(shí)使三只集電環(huán)短路起來(lái)，其目的是減少電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中電刷磨損和摩擦損耗。轉(zhuǎn)子繞組外接變阻器2.三相異步電動(dòng)機(jī)的符號(hào)M3～M3～三相異步鼠籠式電動(dòng)機(jī)三相異步繞線式電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)

功率：電動(dòng)機(jī)在銘牌規(guī)定條件下正常工作時(shí)轉(zhuǎn)軸上輸出的機(jī)械功率，稱(chēng)為額定功率或容量PN。單位為千瓦（kW）。電壓：電動(dòng)機(jī)額定運(yùn)行時(shí)，外加在定子繞組上的線電壓UN。單位為伏（V）。電流：電動(dòng)機(jī)在額定電壓下，轉(zhuǎn)軸有額定功率輸出時(shí)，定子繞組的線電流。單位為安（A）。頻率：電動(dòng)機(jī)所接交流電源的頻率。單位為赫茲（Hz）。我國(guó)電網(wǎng)頻率為50Hz。轉(zhuǎn)速：電動(dòng)機(jī)在額定電壓和額定頻率下，轉(zhuǎn)軸有額定功率輸出時(shí)，轉(zhuǎn)子的額定轉(zhuǎn)速。單位為轉(zhuǎn)/分（r/min）。接法：指三相定子繞組接成三角形△（D）還是星形Y。功率因數(shù)：

指電動(dòng)機(jī)額定運(yùn)行時(shí)，定子相電壓與相電流相位差的余弦。效率：指電機(jī)額定運(yùn)行時(shí)，軸上輸出功率PN與定子輸入電功率P1N的比值：定子輸入的電功率：

標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)：表示電機(jī)制造廠在設(shè)計(jì)這臺(tái)電動(dòng)機(jī)時(shí)所依據(jù)的技術(shù)文件，“GB”為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。溫升：電機(jī)內(nèi)的溫度與環(huán)境溫度之差。環(huán)境溫度（海拔1000米以下）40℃。絕緣等級(jí)：指電機(jī)使用絕緣材料的等級(jí)。絕緣等級(jí)為H，最高容許工作溫度180℃；絕緣等級(jí)為F，最高容許工作溫度155℃；絕緣等級(jí)為B，最高容許工作溫度130℃；絕緣等級(jí)為E，最高容許工作溫度120℃；絕緣等級(jí)為A，最高容許工作溫度105℃。絕緣材料的等級(jí)與電動(dòng)機(jī)的容許溫升有關(guān)：若電機(jī)的絕緣一直處于最高容許工作溫度以下，一般來(lái)講，可以保證20年的使用壽命。例如：A絕緣，若在90～95℃使用壽命可達(dá)20年，但在95℃以上，每升高8～10℃，使用壽命就減少一半。當(dāng)在110℃工作時(shí)，壽命僅有4～5年。電動(dòng)機(jī)的絕緣如果損壞，運(yùn)行中機(jī)殼就會(huì)帶電。一旦機(jī)殼帶電而電動(dòng)機(jī)又沒(méi)有良好的接地裝置，當(dāng)操作人員接觸到機(jī)殼時(shí)，就會(huì)發(fā)生觸電事故。因此，電動(dòng)機(jī)的安裝、使用一定要有接地保護(hù)。絕緣損壞還可造成電氣短路燒壞電機(jī)等事故。

三相交流異步電動(dòng)機(jī)工作原理

三相異步電動(dòng)機(jī)的基本原理實(shí)驗(yàn)

旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生異步電動(dòng)機(jī)中，三相定子繞組產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)(?)電流流出()電流流入V1U1W1W2U2V2三相定子繞組iAW2W1V1U2U1V2iCiBBCA三相電源iAImiBiCt三相定子繞組iAW2W1V1U2U1V2iCiBBCA三相電源iAImiBiCt(a)t=0NSW1U1V1W2U2V2(b)t=60NSW1U1V1W2U2V2(c)t=120NSW1U1V1W2U2V2(d)t=180W1U1V1W2U2V2NSn1n1n1結(jié)論：磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)角度與電流相位角一致旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生磁極對(duì)數(shù)p=1旋轉(zhuǎn)方向：取決于三相電流的相序改變電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向的方法：換接任意兩相電源旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向iAImiBiCtiAImiCiBt將BC兩相相序顛倒旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速n1——同步轉(zhuǎn)速上述結(jié)構(gòu)的三相異步電動(dòng)機(jī)，一個(gè)電流周期，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在空間轉(zhuǎn)過(guò)360°n1稱(chēng)為同步轉(zhuǎn)速若則則每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)：（極對(duì)數(shù)p=1時(shí)）極對(duì)數(shù)（p）的改變將每相繞組分成兩段，按右下圖放入定子槽內(nèi)。形成的磁場(chǎng)則是2對(duì)磁極。U1W2U2U2U1W2W1W1V2V2V1V1BCACBAiAiCiB三相電源三相繞組W1U2U1W2W2W1U2U1V1V2V2V1極對(duì)數(shù)：p=2CBAiAiCiB三相電源三相繞組W1U2U1W2W2W1U2U1V1V2V2V1iAImiBiCtt=60SNSNU1W2U2U2U1W2W1W1V2V2V1V1t=0NSNSU1W2U2U2U1W2W1W1V2V2V1V1t=60°，磁場(chǎng)在空間轉(zhuǎn)過(guò)30°一個(gè)電流周期，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在空間轉(zhuǎn)過(guò)180°旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速即同步轉(zhuǎn)速為：

（轉(zhuǎn)/分，r/min）

接在工頻電源上不同極數(shù)的異步電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速p123456n0(r/min)300015001000750600500當(dāng)電動(dòng)機(jī)的定子繞組通以三相交流電時(shí)，便在氣隙中產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)靜止的轉(zhuǎn)子繞組同旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)轉(zhuǎn)子電路為閉合電路，在感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的作用下，產(chǎn)生了感應(yīng)電流三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理載流導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用，電磁力對(duì)轉(zhuǎn)軸形成電磁轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)子沿旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)稱(chēng)的三相定子繞組通入對(duì)稱(chēng)的三相交流電流旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生感應(yīng)電流轉(zhuǎn)子電流與磁場(chǎng)作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩運(yùn)轉(zhuǎn)三相異步電動(dòng)機(jī)的基本工作原理

電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同步轉(zhuǎn)速n1的關(guān)系電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)的方向一致，但無(wú)轉(zhuǎn)距轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)間沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)無(wú)轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)（轉(zhuǎn)子導(dǎo)體不切割磁力線）無(wú)轉(zhuǎn)子電流如果異步電動(dòng)機(jī)為什么總是？電機(jī)轉(zhuǎn)速變小，最后維持在小于同步轉(zhuǎn)速的一個(gè)轉(zhuǎn)速同步轉(zhuǎn)速n1與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n之差與同步轉(zhuǎn)速n1的比值稱(chēng)為轉(zhuǎn)差率s

（也稱(chēng)滑差）：（1）轉(zhuǎn)差率一般異步電機(jī)運(yùn)行中:電動(dòng)機(jī)起動(dòng)瞬間:（起動(dòng)瞬間轉(zhuǎn)差率最大1）轉(zhuǎn)差率:n1：同步轉(zhuǎn)速n：電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速時(shí):（轉(zhuǎn)差率最小）轉(zhuǎn)差率的取值范圍:轉(zhuǎn)子感應(yīng)電流的頻率：轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（或感應(yīng)電流）的頻率T0n1sn00一、機(jī)械特性曲線轉(zhuǎn)矩T與轉(zhuǎn)差率s的關(guān)系曲線稱(chēng)為機(jī)械特性硬特性：負(fù)載變化時(shí)，轉(zhuǎn)速變化不大，運(yùn)行特性好。軟特性：負(fù)載增加轉(zhuǎn)速下降較快，但起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，起動(dòng)特性好。機(jī)械特性的軟硬硬特性（R2小）軟特性（R2大）不同場(chǎng)合應(yīng)選用不同的電機(jī)。如金屬切削，選硬特性電機(jī)；起重機(jī)則選軟特性電機(jī)。TstR2nn1TmOTTstR2R2>R2TLsmsm10s

n0n0T穩(wěn)定運(yùn)行區(qū)穩(wěn)定運(yùn)行區(qū)不穩(wěn)定運(yùn)行區(qū)0.8UN0.7UNTm∝U12；Tst∝U12；n1和sm與電壓無(wú)關(guān)snsm10TLUN0n1TmTstT風(fēng)機(jī)型負(fù)載的運(yùn)行區(qū)域適合于帶恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載適合于帶通風(fēng)機(jī)負(fù)載三相異步電動(dòng)機(jī)的三個(gè)重要轉(zhuǎn)矩（1）額定轉(zhuǎn)矩電機(jī)在額定電壓下，以額定轉(zhuǎn)速nN

運(yùn)行，輸出額定功率PN

時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)軸上輸出的轉(zhuǎn)矩。（N·m）

n=f(T)曲線TOn1nTmTstTNnNabdc如果TL>Tmax

電機(jī)將會(huì)因帶不動(dòng)負(fù)載而停轉(zhuǎn)。（2）最大轉(zhuǎn)矩：電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)最大負(fù)載的能力。過(guò)載系數(shù)：三相異步機(jī)的（3）起動(dòng)轉(zhuǎn)矩：電機(jī)起動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)矩體現(xiàn)了電動(dòng)機(jī)帶載起動(dòng)的能力。電機(jī)能起動(dòng)，否則將起動(dòng)不了。當(dāng)n=0時(shí)，s=1

n=f(T)曲線TOn1nTmTstTNnNabdc起動(dòng)能力：例3

三相異步電動(dòng)機(jī)，額定功率PN=10kW，額定轉(zhuǎn)速nN=1450r/min，啟動(dòng)能力Tst/TN=1.2，過(guò)載系數(shù)=1.8。求：額定轉(zhuǎn)矩，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，最大轉(zhuǎn)矩（1）額定轉(zhuǎn)矩TN（2）啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst（3）最大轉(zhuǎn)矩Tm#（4）用Y－方法起動(dòng)時(shí)的Tst'解機(jī)械特性和電路參數(shù)的關(guān)系結(jié)論：U1變大時(shí)Tst和Tm都變大和定子繞組電壓U1的關(guān)系和轉(zhuǎn)子繞組電阻R2的關(guān)系Tn1TstnTmOTstTmU1U1U1<U1結(jié)論：R2變大時(shí)Tst變大,TstR2nn1TmOTTstR2R2>R2TLsmsm線繞式電機(jī)通過(guò)轉(zhuǎn)子繞組串聯(lián)外接電阻而改變R2（串電阻起動(dòng)）鼠籠式電機(jī)轉(zhuǎn)子導(dǎo)條的金屬材料不同R2不同，一旦做好后R2不能改變電磁轉(zhuǎn)距的大小與電源電壓平方成正比二、三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)

與制動(dòng)方法

1.三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)當(dāng)異步電動(dòng)機(jī)接在三相對(duì)稱(chēng)電源上，如果最初啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大于負(fù)載轉(zhuǎn)矩時(shí)，電動(dòng)機(jī)就從靜止?fàn)顟B(tài)過(guò)渡到穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。這個(gè)過(guò)程叫做異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)。

把異步電動(dòng)機(jī)剛啟動(dòng)（n＝0，s=1）時(shí)，三相異步電動(dòng)機(jī)定子線電流稱(chēng)為異步電動(dòng)機(jī)的最初啟動(dòng)電流Ist。

電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流這么大的原因：電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)瞬間轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為零，而磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速很快，使得轉(zhuǎn)子導(dǎo)體與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)之間相對(duì)切割速度大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大，感應(yīng)電流必然大，又因?yàn)檗D(zhuǎn)子電流是從定子線圈中感應(yīng)而來(lái)，所以定子線圈電流也大。若異步電動(dòng)機(jī)在額定電壓下啟動(dòng)，則（最初）起動(dòng)電流為額定電流的4～7倍。

電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流大的危害1、在線路上會(huì)產(chǎn)生較大的線路壓降，使得電源電壓在起動(dòng)電機(jī)時(shí)下降。尤其是電源的容量較小時(shí)起動(dòng)電機(jī)，會(huì)使電壓降得更多。這就有可能影響同一電源上其他用電設(shè)備的正常運(yùn)行。2、較大的啟動(dòng)電流在線路和電機(jī)中產(chǎn)生的損耗大，引起發(fā)熱。特別是機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J較大時(shí)，啟動(dòng)較慢，啟動(dòng)過(guò)程產(chǎn)生的損耗增大，使電機(jī)過(guò)熱，溫度上升，嚴(yán)重時(shí)可能燒壞電機(jī)。

有足夠大的最初啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩；盡可能小的最初啟動(dòng)電流；啟動(dòng)過(guò)程中的功率損耗應(yīng)盡可能減少；啟動(dòng)的操作方便，啟動(dòng)設(shè)備簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)。啟動(dòng)性能的要求：異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的電流及功率因數(shù)

與轉(zhuǎn)差率s的關(guān)系0sI2s=1一、籠型電機(jī)的啟動(dòng)方法（一）直接啟動(dòng)（全壓?jiǎn)?dòng)）特點(diǎn)：?jiǎn)?dòng)電流較大，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩不大啟動(dòng)時(shí)n=0，s=1，由簡(jiǎn)化等效電路知：通常情況下，

三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便。缺點(diǎn)：起動(dòng)電流大，Ist

=(5~7)IN。

應(yīng)用場(chǎng)合：當(dāng)電機(jī)容量小于10kW或其容量不超過(guò)電源變壓器容量的15%～20%時(shí)，最初起動(dòng)電流不會(huì)影響同一供電線路上的其他用電設(shè)備的正常工作，可允許直接啟動(dòng)。

（一）

降壓起動(dòng)（鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)）降壓起動(dòng)的方法是通過(guò)降低電動(dòng)機(jī)定子電壓U1來(lái)限制最初起動(dòng)電流Ist。由于電動(dòng)機(jī)的最初起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，所以當(dāng)電動(dòng)機(jī)定子電壓U1降低為時(shí)，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩就會(huì)降低為。用于空載或輕載啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)

1）

Y-△換接降壓起動(dòng)正常運(yùn)行時(shí)，定子繞組換接成△：這種控制方式僅適用于電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)定子繞組為D形接法。W2W1V2V1U1U2起動(dòng)時(shí)，定子繞組首先接成Y形。W2W1V2V1U1U2Y-△換接降壓起動(dòng)時(shí)的電流僅為直接起動(dòng)時(shí)的三分之一。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的延時(shí)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)，斷開(kāi)KM2然后閉合KM3，電動(dòng)機(jī)的定子繞組接成正常運(yùn)行時(shí)的△形。KM3W2W1V2V1U1U2KM2起動(dòng)時(shí)先閉合KM2定子繞組接成Y，每相定子上的電壓僅為額定電壓的、而電網(wǎng)的電流僅為全壓直接起動(dòng)時(shí)的；適用范圍：正常運(yùn)行時(shí)定子繞組是三角形連接電動(dòng)機(jī)。優(yōu)點(diǎn)：最初起動(dòng)電流為全壓起動(dòng)時(shí)的1／3。起動(dòng)設(shè)備比較簡(jiǎn)單、成本低、運(yùn)行比較可靠和維修方便。缺點(diǎn)：最初起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為全壓起動(dòng)時(shí)的1／3。只適用于輕載或空載起動(dòng)。說(shuō)明2）

自耦降壓起動(dòng)：采用自耦變壓器降壓起動(dòng)的控制電路中，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流的限制，是依靠自耦變壓器的降壓作用來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，定子繞組得到的電壓是自耦變壓器的二次電壓。一旦起動(dòng)結(jié)束，自耦變壓器便被切除，額定電壓或者說(shuō)自耦變壓器的一次電壓直接加在定子繞組，這時(shí)電動(dòng)機(jī)進(jìn)入全電壓正常運(yùn)行。通常習(xí)慣稱(chēng)自耦變壓器為起動(dòng)補(bǔ)償器。

自耦降壓起動(dòng)電動(dòng)機(jī)定子繞組上的電壓為：設(shè)，UN為電網(wǎng)電壓；自耦變壓器的變比為k。自耦變壓器副邊電流：N2Z1N1+-uN+-u2i2i1電網(wǎng)供給電動(dòng)機(jī)的電流應(yīng)是變壓器原邊電流：直接起動(dòng)時(shí)的起動(dòng)電流：自耦降壓起動(dòng)時(shí)的電流僅為直接起動(dòng)時(shí)的

自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩為直接啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩的優(yōu)點(diǎn)：使用時(shí)可根據(jù)允許的起動(dòng)電流和負(fù)載特性所需要的最初起動(dòng)轉(zhuǎn)矩進(jìn)行選配。缺點(diǎn)：同樣要降低起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，且線路比較復(fù)雜，使用的大型電器開(kāi)關(guān)較多，而且自耦變壓器的體積大、價(jià)格高、維修麻煩，不允許頻繁起動(dòng)。

說(shuō)明原理：電阻或電抗分壓。優(yōu)點(diǎn)：平穩(wěn)可靠，構(gòu)造簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)：損耗大，Tst小。結(jié)論：轉(zhuǎn)矩下降倍數(shù)大于電流下降倍數(shù)

3）、定子串電阻或電抗降壓起動(dòng)定子串電阻或電抗器降壓?jiǎn)?dòng)U1L123456789Z11Z12U1優(yōu)點(diǎn)：不同抽頭對(duì)應(yīng)不同電壓變比。缺點(diǎn)：內(nèi)部接線復(fù)雜，只能用于?接法的電機(jī)，電流最小下降倍數(shù)有限。4）、延邊三角形起動(dòng)限流或恒流起動(dòng)法：限制電流或使電流恒定，用于輕載起動(dòng)。斜坡電壓法：監(jiān)控電壓，使之線性上升，用于重載起動(dòng)。轉(zhuǎn)矩控制法：監(jiān)控轉(zhuǎn)矩，使之線性上升，減小沖擊，用于重載起動(dòng)。轉(zhuǎn)矩加脈沖突跳控制法：Tst>TZ，其余同轉(zhuǎn)矩控制法，用于重載起動(dòng)。電壓控制起動(dòng)法：監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)矩，控制電壓，使Tst足夠大，用于輕載起動(dòng)。（三）軟起動(dòng)對(duì)鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)，無(wú)論采用哪一種降壓起動(dòng)方法來(lái)減小最初起動(dòng)電流，電動(dòng)機(jī)的最初起動(dòng)轉(zhuǎn)矩也都會(huì)隨之減小。繞線式異步電動(dòng)機(jī)采用轉(zhuǎn)子繞組串入附加電阻的方法來(lái)起動(dòng)電機(jī)既可以降低起動(dòng)電流Ist又可以增大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst。

(3)繞線式異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)

由于在繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路串接了電阻而限制了轉(zhuǎn)子電流，又因?yàn)檗D(zhuǎn)子電流是從定子繞組中感應(yīng)而來(lái)的，所以也就限制了電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流。1、轉(zhuǎn)子繞組串電阻起動(dòng)既可以降低起動(dòng)電流Ist又可以增大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst。轉(zhuǎn)子繞組串電阻起動(dòng)

優(yōu)點(diǎn)：既可以增大Tst，又可以降低Ist。注意：串太大的電阻反而會(huì)使起動(dòng)轉(zhuǎn)矩下降。存在問(wèn)題：需要逐段切除所串電阻，沖擊大；控制設(shè)備復(fù)雜。

根據(jù)上述分析知：要想獲得更加平穩(wěn)的啟動(dòng)特性，必須增加啟動(dòng)級(jí)數(shù)，這就會(huì)使設(shè)備復(fù)雜化。為此采用了在轉(zhuǎn)子上串頻敏變阻器的啟動(dòng)方法。所謂頻敏變阻器，是由厚鋼板疊成鐵心并在鐵心柱上繞有線圈的電抗器。它是一個(gè)鐵損耗很大的三相電抗器，如果忽略繞組的電阻和漏抗時(shí)，其一相的等效電路如圖。2、轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器起動(dòng)頻敏變阻器頻敏變阻器一相等效電路頻敏變阻器特點(diǎn)：阻值與頻率成正比起動(dòng)時(shí)n=0，s=1，f2=sf1=f1比較大，頻敏變阻器等效電阻R大→Ist

小，Tst

大。n↑→s↓→f2↓→R↓，相當(dāng)于逐漸切除所串電阻，使Tst

保持較大值。起動(dòng)結(jié)束后將頻敏變阻器切除。優(yōu)點(diǎn)：隨著轉(zhuǎn)速的上升，轉(zhuǎn)子回路所串電阻自動(dòng)減小，使得整個(gè)起動(dòng)過(guò)程都有較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和較小的起動(dòng)電流。例13.2.3一臺(tái)鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)，額定電壓UN＝380V，額定電流IN=20.1A，額定轉(zhuǎn)矩TN=65.5N·m最初起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)為。問(wèn)：為使最初起動(dòng)轉(zhuǎn)矩不小于額定轉(zhuǎn)矩的0.8倍，若用自耦變壓器降壓起動(dòng)，設(shè)自耦變壓器配有73％、64％、55％三檔抽頭，應(yīng)選哪一檔？

解：為使最初起動(dòng)轉(zhuǎn)矩不小于額定轉(zhuǎn)矩的0.8倍

由于電動(dòng)機(jī)的最初起動(dòng)轉(zhuǎn)矩

起動(dòng)時(shí)應(yīng)使電壓降低到

為變壓器變比的倒數(shù)

故為使最初起動(dòng)轉(zhuǎn)矩不小于額定轉(zhuǎn)矩的0.8倍，且兼顧盡量減小最初起動(dòng)電流，應(yīng)選自耦變壓器64％一檔。

電動(dòng)機(jī)常識(shí)茌平縣技工學(xué)校講師王蘭輝一、三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速則異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法有：1、變極原理結(jié)論：改變半個(gè)繞組電流方向就可改變極數(shù)（一）、變極調(diào)速注意：①

變極調(diào)速一般只用于籠型轉(zhuǎn)子電機(jī)。為使電機(jī)正常工作，定轉(zhuǎn)子的極對(duì)數(shù)必須相等，籠型轉(zhuǎn)子可以自動(dòng)調(diào)節(jié)極對(duì)數(shù)，而繞線轉(zhuǎn)子電機(jī)不能。②

變極以后必須將定子任意兩相對(duì)調(diào)，以保持轉(zhuǎn)向不變。。UVWUWVUVWUVWUWVUVW（1）Y/YY：（星形/雙星形）（2）?/YY（三角形/雙星形）2、聯(lián)結(jié)法1、Y/YY接法變極調(diào)速為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速適用于帶恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。2、?/YY接法變極調(diào)速為近似恒功率調(diào)速適用于帶恒功率負(fù)載。（二）、變頻調(diào)速

由知1、頻率變化對(duì)電機(jī)的影響由知在其他條件不變的情況下

為使調(diào)速前后電機(jī)具有同樣的過(guò)載能力，（1）恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載（2）恒功率負(fù)載變頻調(diào)速特點(diǎn)質(zhì)量輕、體積小、慣性小、效率高。是目前交流調(diào)速的發(fā)展方向。（三）、改變轉(zhuǎn)差調(diào)速1、轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速調(diào)速原理只能用于繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)調(diào)速性質(zhì)為充分利用電機(jī)，調(diào)速前后電流都為額定電流：結(jié)論：轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速經(jīng)濟(jì)性帶恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載時(shí)，s<sm才可穩(wěn)定運(yùn)行，調(diào)速范圍小?？梢栽诮祲旱耐瑫r(shí)在轉(zhuǎn)子回路中串入電阻，但此時(shí)低速的穩(wěn)定性差，效率低。2、改變定子電壓調(diào)速二、電動(dòng)機(jī)制動(dòng)電動(dòng)機(jī)斷電后，由于慣性作用，自由停車(chē)時(shí)間較長(zhǎng)。而某些生產(chǎn)工藝、過(guò)程則要求電動(dòng)機(jī)在某一個(gè)時(shí)間段內(nèi)能迅速而準(zhǔn)確地停車(chē)。這時(shí)，就要對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的制動(dòng)控制，使之迅速停車(chē)。

制動(dòng)停車(chē)的方式主要有機(jī)械制動(dòng)和電氣制動(dòng)兩種。機(jī)械制動(dòng)是采用機(jī)械抱閘制動(dòng)；電氣制動(dòng)是產(chǎn)生一個(gè)與原來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的制動(dòng)力矩?；\型異步電動(dòng)機(jī)與直流電動(dòng)機(jī)和繞線型異步電動(dòng)機(jī)一樣，在電器制動(dòng)方式的使用過(guò)程中可采用反接制動(dòng)、能耗制動(dòng)和再生制動(dòng)（發(fā)電制動(dòng)）三種方法。1、機(jī)械制動(dòng)電磁抱閘結(jié)構(gòu)示意圖機(jī)械制動(dòng)控制機(jī)械制動(dòng)應(yīng)用電磁抱閘制動(dòng)廣泛應(yīng)用于起重機(jī)械上。上吊重物時(shí)，電磁鐵和電動(dòng)機(jī)同時(shí)通電，閘瓦松開(kāi)，電動(dòng)機(jī)能自由轉(zhuǎn)動(dòng)；停車(chē)或停電時(shí)，立即把閘輪抱住，電動(dòng)機(jī)迅速制動(dòng)，重物不僅不會(huì)因斷電而下落，而且能準(zhǔn)確地停留在某一位置上。單向反接制動(dòng)能耗制動(dòng)能耗制動(dòng)就是在運(yùn)行中的三相異步電動(dòng)機(jī)停車(chē)時(shí)，在切除三相交流電源的同時(shí)，將一直流電源接入電動(dòng)機(jī)定子繞組中的任意兩個(gè)繞組中，以獲得大小和方向都不變化的恒定磁場(chǎng)，從而產(chǎn)生一個(gè)與電動(dòng)機(jī)原來(lái)的轉(zhuǎn)矩方向相反的電磁轉(zhuǎn)矩以實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降到零速時(shí)，再切除直流電源。根據(jù)制動(dòng)控制的原則，一般分為：時(shí)間繼電器控制與速度繼電器控制兩種形式。能耗制動(dòng)一、按時(shí)間原則控制的單向能耗制動(dòng)電氣制原理圖（3）

發(fā)電回饋制動(dòng)Φn0···×××ffn三、三相異步電動(dòng)機(jī)的使用

維護(hù)（一）、三相異步電動(dòng)機(jī)的使用前的檢查對(duì)新安裝或久未運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)，在通電使必須先作檢查，檢查內(nèi)容有以下幾項(xiàng)：1、看電動(dòng)機(jī)是否清潔，開(kāi)啟式電動(dòng)機(jī)還要注意內(nèi)部有無(wú)灰塵或贓物等，一般可用0.2MPa(2大氣壓)的干燥壓縮空氣吹凈；如無(wú)壓縮空氣，也可用手風(fēng)箱（皮老虎）吹，或用干抹布擦。不能用濕布或沾有汽油、煤油、機(jī)油的抹布擦。

2、拆去電動(dòng)機(jī)所有外部連接線，用搖表測(cè)量各相繞組之間及各相繞組對(duì)機(jī)殼之間的絕緣電阻對(duì)于額定電壓為380v的電動(dòng)機(jī)，用500v的兆歐表測(cè)量，絕緣電阻在0.5MΩ以上才可使用；新繞制電動(dòng)機(jī)的絕緣電阻通常都在5MΩ以上。

3、對(duì)于繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)，要檢查電刷與滑環(huán)的接觸是否良好（接觸面積不小于電刷全面積的3/4）,電刷壓力是否適當(dāng)（14.7---------24.5KPa,約為150-250g/cm）,轉(zhuǎn)子電路相間絕緣及對(duì)機(jī)殼絕緣是否良好，提刷裝置手柄是否在啟動(dòng)位置。

4、對(duì)照電動(dòng)機(jī)銘牌參數(shù)，檢查定子繞組連接是否正確，電源電壓與電動(dòng)機(jī)銘牌值是否相符。5