電機與電氣控制技術(shù)項目教程課件 項目2 三相異步電動機分析與控制 任務一 三相異步電動機結(jié)構(gòu)和原理分析

任務一

三相異步電動機結(jié)構(gòu)和原理分析任務一三相異步電動機結(jié)構(gòu)和原理分析知識與能力目標了解三相異步電動機的類型、銘牌數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)1理解三相異步電動機的工作原理與工作特性2掌握三相異步電動機的機械特性及其測試方法3子任務一三相異步電動機結(jié)構(gòu)認知

子任務二三相異步電動機工作原理分析

子任務三三相異步電動機的工作特性測取任務一三相異步電動機結(jié)構(gòu)和原理分析異步電動機感性認識子任務一三相異步電動機結(jié)構(gòu)認知

輸入的交流電能

轉(zhuǎn)換成機械能輸出定子轉(zhuǎn)子三相異步電動機電動機電磁相互作用電動機直流交流電動機的分類子任務一三相異步電動機結(jié)構(gòu)認知控制子任務一三相異步電動機結(jié)構(gòu)認知直流電動機復勵并勵他勵串勵控制電機自整角機步進伺服

交流電動機是利用定子和轉(zhuǎn)子之間的電磁相互作用，將輸入的交流電能轉(zhuǎn)換成機械能輸出的電動機。三相交流電動機異步電動機同步電動機交流電動機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場之間的關(guān)系電動機正常運行通電的相數(shù)分為分為單相交流電動機根據(jù)子任務一三相異步電動機結(jié)構(gòu)認知分為繞線型鼠籠型機殼定子繞組定子鐵心接線盒端蓋軸承

轉(zhuǎn)子繞組2.

轉(zhuǎn)子部分轉(zhuǎn)子鐵心

轉(zhuǎn)軸3.氣隙問題:三相異步電動機是如何工作的呢?1.定子部分:子任務一三相異步電動機結(jié)構(gòu)認知V’VW’U’UW定子轉(zhuǎn)子子任務一三相異步電動機結(jié)構(gòu)認知籠型異步電動機的結(jié)構(gòu)籠型轉(zhuǎn)子(a)大型電動機；

(b)中、

小型電動機

子任務一三相異步電動機結(jié)構(gòu)認知三相異步電動機主要部件是由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成。此外，還有端蓋、機座、軸承、風扇等部件。三相異步電動機的基本結(jié)構(gòu)示意圖子任務一三相異步電動機結(jié)構(gòu)認知三相異步電動機主要部件是由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成。此外，還有端蓋、機座、軸承、風扇等部件。端蓋機座三相異步電動機的基本結(jié)構(gòu)示意圖子任務一三相異步電動機結(jié)構(gòu)認知三相異步電動機的基本結(jié)構(gòu)示意圖三相異步電動機主要部件是由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成。此外，還有端蓋、機座、軸承、風扇等部件。定子子任務一三相異步電動機結(jié)構(gòu)認知三相異步電動機主要部件是由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成。此外，還有端蓋、機座、軸承、風扇等部件。定子轉(zhuǎn)子軸承端蓋機座子任務一三相異步電動機結(jié)構(gòu)認知三相異步電動機的基本結(jié)構(gòu)示意圖

1.異步電動機的定子三相異步電動機的定子是由機座、定子鐵心和定子繞組3部分組成。定子繞組機座鐵心子任務一三相異步電動機結(jié)構(gòu)認知定子鐵芯疊片

(a)

(b)定子繞組的星形和三角形連接(a)星形連接(b)三角形連接子任務一三相異步電動機結(jié)構(gòu)認知2.異步電動機的轉(zhuǎn)子異步電動機的轉(zhuǎn)子主要由轉(zhuǎn)子鐵芯、轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)軸3部分組成。1)轉(zhuǎn)子鐵芯是電動機磁路的一部分，由硅鋼片疊成。轉(zhuǎn)子鐵芯沖片

2)轉(zhuǎn)軸。轉(zhuǎn)軸的作用是固定轉(zhuǎn)子鐵芯和傳遞機械功率。3)轉(zhuǎn)子繞組。轉(zhuǎn)子繞組的作用是產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。根據(jù)轉(zhuǎn)子繞組的不同，轉(zhuǎn)子可分為籠型轉(zhuǎn)子和繞線轉(zhuǎn)子兩種。子任務一三相異步電動機結(jié)構(gòu)認知①

籠型轉(zhuǎn)子。在轉(zhuǎn)子鐵芯每個槽中穿入裸銅條，并在銅條兩端分別用兩個銅環(huán)(端環(huán))連接，形成了一個自行短路的多相對稱短路繞組。(a)(b)(c)籠型轉(zhuǎn)子(a)銅條轉(zhuǎn)子(b)鑄鋁轉(zhuǎn)子(c)鑄鋁轉(zhuǎn)子的鋁條和風扇子任務一三相異步電動機結(jié)構(gòu)認知②

繞線轉(zhuǎn)子。繞線轉(zhuǎn)子繞組與定子繞組相似，也是由彼此絕緣的導體按一定的規(guī)律連接成三相對稱繞組，極數(shù)與定子繞組的極數(shù)相同，嵌放在轉(zhuǎn)子鐵芯槽中。繞線轉(zhuǎn)子(a)繞線型轉(zhuǎn)子形狀(b)結(jié)構(gòu)示意圖子任務一三相異步電動機結(jié)構(gòu)認知繞線型轉(zhuǎn)子鐵心與繞組外接電阻電刷滑環(huán)轉(zhuǎn)子鐵心轉(zhuǎn)子繞組子任務一三相異步電動機結(jié)構(gòu)認知轉(zhuǎn)子鐵心是由相互絕緣的硅鋼片疊壓而成。轉(zhuǎn)子硅鋼片2.異步電動機的轉(zhuǎn)子子任務一三相異步電動機結(jié)構(gòu)認知子任務一三相異步電動機結(jié)構(gòu)認知

籠型轉(zhuǎn)子是由嵌放在轉(zhuǎn)子鐵心槽內(nèi)的導電條組成，在轉(zhuǎn)子鐵心的兩端各用一個導電端環(huán)把所有的導電條連接起來?；\型轉(zhuǎn)子的電動機稱籠型電動機。籠型轉(zhuǎn)子子任務一三相異步電動機結(jié)構(gòu)認知2.異步電動機的轉(zhuǎn)子3.氣隙

氣隙是磁路的一部分，異步電動機的氣隙比同容量的直流電動機的氣隙要小得多。在中、小型異步電動機中，氣隙一般為0.2～1.5mm左右。4.三相異步電動機的銘牌數(shù)據(jù)（1）異步電動機的型號。每臺電動機機座上都有一塊銘牌，銘牌上面標明了電動機的型號、額定值和有關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)。子任務一三相異步電動機結(jié)構(gòu)認知（2）額定電壓UN和接法。UN是指電動機額定運行時，定子繞組上應加的線電壓。本例UN=380V。一般規(guī)定額定功率在3kW及以下的Y系列三相異步電動機為星型連接，4kW及以上的為△系列三角形連接，三相異步電動機繞組接線圖如圖所示。子任務一三相異步電動機結(jié)構(gòu)認知三相異步電動機繞組接線圖

（3）額定電流IN。IN是指電動機在額定電壓下運行，輸出功率達到額定值時，流入定子繞組的線電流，單位為安培(A)，本例中IN=15.4A。（4）額定功率PN。電動機在額定運行時軸上輸出的機械功率，單位是kW。子任務一三相異步電動機結(jié)構(gòu)認知（5）額定轉(zhuǎn)速nN。指電動機定子加額定電壓，且輸出額定功率時電動機的轉(zhuǎn)速，單位為轉(zhuǎn)/分(r/min)，本例中的額定轉(zhuǎn)速為n=l440r/min。（6）額定頻率fN。fN是指加在電動機定子繞組上的允許頻率，我國電網(wǎng)頻率規(guī)定為50Hz。（7）絕緣等級。電機絕緣材料能夠承受的極限溫度等級，分為A、B、E、F、H5級。子任務一三相異步電動機結(jié)構(gòu)認知（8）工作方式。電動機工作方式分為10種，較常用的3種方式如下。

①

連續(xù)工作方式用S1表示，這種工作方式允許電動機在額定條件下長時間連續(xù)運行。

②

短時工作方式用S2表示，這種工作方式允許電動機額定條件下只能在額定時間內(nèi)運行。③

斷續(xù)工作方式用S3表示，它允許電動機在額定條件下以周期性間歇方式運行。子任務一三相異步電動機結(jié)構(gòu)認知磁鐵閉合線圈子任務二三相異步電動機工作原理分析磁極旋轉(zhuǎn)導線切割磁力線產(chǎn)生感應電動勢導線長磁感應強度切割速度（右手定則）閉合導線產(chǎn)生電流

i（左手定則）通電導線在磁場中受力子任務二三相異步電動機工作原理分析1.線圈跟著磁鐵轉(zhuǎn)→兩者轉(zhuǎn)動方向一致結(jié)論：異步2.線圈比磁場轉(zhuǎn)得慢子任務二三相異步電動機工作原理分析在定子槽孔中放置三相彼此獨立的繞組。AXBYCZABCZXYAXBYCZAXBYCZABCZXY定子繞組星型接法定子繞組三角形接法端子子任務二三相異步電動機工作原理分析AZBXCY設(shè)：電流的流入端用+

表示電流的流出端用?

表示在定子槽孔中放置三相彼此獨立的繞組。定子繞組AXBYCZiAiBiCuAuBuCiAiBiCABCXYZ+++子任務二三相異步電動機工作原理分析定子繞組與轉(zhuǎn)子繞組定子繞組轉(zhuǎn)子繞組AZBXCY+++設(shè)：電流的流入端用+

表示電流的流出端用?

表示子任務二三相異步電動機工作原理分析iAiBiCABCXYZiA=ImsintiB=Imsin(t–120

)iC=Imsin(t+120

)iAiBiC相序

A-B-C-A對稱三相電流流入對稱三相繞組。

tiO1.旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生及轉(zhuǎn)速子任務二三相異步電動機工作原理分析iA

t=0°

tiAZBXCYiA=0iB為負值iC為正值NS0°設(shè)：電流的流入端用+

表示iBiC電流的流出端用?

表示O（1）圓形旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生子任務二三相異步電動機工作原理分析

t

t=60°iAZBXCYNS60°iC

=0iB為負值iA為正值iAiBiCO（1）圓形旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生子任務二三相異步電動機工作原理分析

t=90°AZBXCYNS90°iA為正值iB為負值iC為負值

tiiAiBiCO子任務二三相異步電動機工作原理分析（1）圓形旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生

t=180°AZBXCYiA=0iB為正值iC為負值180°NS

tiiAiBiCO（1）圓形旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生子任務二三相異步電動機工作原理分析

t=0°AZBXCYNS0°N

t=180

AZBXCYS180°

t=90°AZBXCYNS90°

t=60AZBXCYNS60°（1）圓形旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生子任務二三相異步電動機工作原理分析空間相差120o角的三相繞組，通入對稱三相電流時，產(chǎn)生的是一對磁極的旋轉(zhuǎn)磁場，當電流經(jīng)過一個周期變化時，磁場也沿著順時針方向旋轉(zhuǎn)了一周(在空間旋轉(zhuǎn)的角度為360o)。綜上分析可以得出：子任務二三相異步電動機工作原理分析

tiiAiBiCOABCXYZiAiC90

60°0

AZBXCYNS0°AZBXCYNS60°相序

A-C-B-AAZBXCYNS90°iB（2）旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向子任務二三相異步電動機工作原理分析改變流入三相繞組的電流相序，就能改變旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向；改變了旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向，也就改變了三相異步電動機的旋轉(zhuǎn)方向。綜上分析可以得出：子任務二三相異步電動機工作原理分析旋轉(zhuǎn)磁場的磁極對數(shù)

p與三相定子繞組的連接方式有關(guān)—電源的頻率—磁極對數(shù)若f1=50Hz，p=1，n1=3000r/min；p=2，n1=1500r/min；p=3，n1=1000r/min。（3）旋轉(zhuǎn)磁場的磁極對數(shù)

p（4）

旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速n1n1的單位：轉(zhuǎn)/每分子任務二三相異步電動機工作原理分析???SN

n1ne(i)Ff轉(zhuǎn)子導體旋轉(zhuǎn)磁極形成旋轉(zhuǎn)磁場，旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速也稱為同步轉(zhuǎn)速?；\型轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下也轉(zhuǎn)動起來，其轉(zhuǎn)向與旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向相同。2.三相異步電動機的工作原理及轉(zhuǎn)差率（1）工作原理子任務二三相異步電動機工作原理分析（1）工作原理

三相異步電動機定子接三相電源后，電機內(nèi)便形成圓形旋轉(zhuǎn)磁動勢，圓形旋轉(zhuǎn)磁密，設(shè)其方向為逆時針轉(zhuǎn)。若轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子鼠籠導條與旋轉(zhuǎn)磁密有相對運動，導條中有感應電動勢e，方向由右手定則確定。由于轉(zhuǎn)子導條彼此在端部短路，于是導條中有電流，不考慮電動勢與電流的相位差時，電流方向同電動勢方向。這樣，導條就在磁場中受力f，用左手定則確定受力方向。旋轉(zhuǎn)磁場

右手定則

左手定則電動勢

電磁力、電磁轉(zhuǎn)矩子任務二三相異步電動機工作原理分析異步電機的工作原理旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生感應電勢轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生感應電流轉(zhuǎn)子電流與磁場作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩運轉(zhuǎn)子任務二三相異步電動機工作原理分析

（2）異步電動機的轉(zhuǎn)差率同步轉(zhuǎn)速n1與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n之差(n1-n)和同步轉(zhuǎn)速n1的比值稱為轉(zhuǎn)差率，用字母s表示，即

轉(zhuǎn)差率s是異步電動機的一個基本物理量，它反映異步電動機的各種運行情況。當轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速(空載運行)時，n≈n1，此時轉(zhuǎn)差率s≈0，轉(zhuǎn)差率最小。子任務二三相異步電動機工作原理分析

對異步電動機在額定負載情況下，一般s=0.01～0.06，s=0為理想空載情況，異步電動機的轉(zhuǎn)差率是0<s<l。在正常運行范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)差率的數(shù)值很小，一般在0.01～0.06之間，即異步電動機的轉(zhuǎn)速很接近同步轉(zhuǎn)速。異步電動機負載越大，轉(zhuǎn)速就越低，其轉(zhuǎn)差率就越大；反之，負載越小，轉(zhuǎn)速就越高，其轉(zhuǎn)差率就越小。故轉(zhuǎn)差率直接反映了轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的高低或電動機負載的大小。子任務二三相異步電動機工作原理分析（2）異步電動機的轉(zhuǎn)差率AYCBZXn1n旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速電動機轉(zhuǎn)速n＝(1-s)n1子任務二三相異步電動機工作原理分析n=(1–s)n1轉(zhuǎn)差率0<s

<

sN=0.01~0.06轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速（2）異步電動機的轉(zhuǎn)差率s[例]

已知n=975r/m，f1=50Hz。求：p、s、f2。[解]p=3子任務二三相異步電動機工作原理分析異步電機的三種運行狀態(tài)根據(jù)轉(zhuǎn)差率的大小和正負,異步電機有三種運行狀態(tài)機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔茈娔芎蜋C械能變成內(nèi)能電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能能量關(guān)系制動制動驅(qū)動電磁轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)速外力使電機快速旋轉(zhuǎn)外力使電機沿磁場反方向旋轉(zhuǎn)定子繞組接對稱狀態(tài)電動電磁制動發(fā)電實現(xiàn)子任務二三相異步電動機工作原理分析異步電動機的三種運行狀態(tài)(a)電動機(0<s≤1);(b)發(fā)電機(-∞<s<0);(c)電磁制動(1<s<+∞)子任務二三相異步電動機工作原理分析【例】一臺三相感應電動機，額定功率PN=55kW，電網(wǎng)頻率為50Hz，額定電壓UN=380V，額定效率ηN=0.79，額定功率因數(shù)cosφN=0.89，額定轉(zhuǎn)速nN=570r／min，試求其同步轉(zhuǎn)速n1、極對數(shù)p、額定電流IN和額定負載時的轉(zhuǎn)差率sN。解因電動機額定運行時轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速，所以同步轉(zhuǎn)速為600r／min。電動機極對數(shù)即該電動機為10極電機。

子任務二三相異步電動機工作原理分析額定電流

轉(zhuǎn)差率

子任務二三相異步電動機工作原理分析（1）功率平衡

三相異步電動機以轉(zhuǎn)速n穩(wěn)定運行時，從電源輸入的電功率為：

定子銅損耗為:正常情況下，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速接近于同步轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)子回路鐵耗很小，可忽略，因此只計定子回路的鐵耗。3.三相異步電動機的功率、轉(zhuǎn)矩平衡方程式及工作特性子任務二三相異步電動機工作原理分析（1）功率平衡

定子鐵耗為:從等值電路看，傳輸給轉(zhuǎn)子回路的電磁功率等于轉(zhuǎn)子回路全部電阻的消耗。

電磁功率也可表示為：子任務二三相異步電動機工作原理分析3.三相異步電動機的功率、轉(zhuǎn)矩平衡方程式及工作特性

轉(zhuǎn)子繞組中的銅損耗為：這樣電磁功率減去轉(zhuǎn)子銅耗，剩下的就是電機轉(zhuǎn)軸上總的機械功率，用表示，即：電動機在運行時，會產(chǎn)生軸承以及風阻等摩擦阻轉(zhuǎn)矩，這也要損耗一部分功率，把這部分功率叫做機械損耗，用表示，當然除了這些損耗外，還有一些附加損耗等，因此，輸出功率為：子任務二三相異步電動機工作原理分析3.三相異步電動機的功率、轉(zhuǎn)矩平衡方程式及工作特性（1）功率平衡所以整個功率傳遞過程中的功率關(guān)系為：

從以上功率關(guān)系定量分析中看出，異步電動機運行時電磁功率、轉(zhuǎn)子回路銅損耗和機械功率三者之間的關(guān)系是：子任務二三相異步電動機工作原理分析3.三相異步電動機的功率、轉(zhuǎn)矩平衡方程式及工作特性（1）功率平衡重要公式：電動機正常運行時，由定子經(jīng)氣隙傳遞到轉(zhuǎn)子側(cè)的電磁功率有一小部分轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)子的銅損耗，其余大部分轉(zhuǎn)變?yōu)榭偟臋C械功率。子任務二三相異步電動機工作原理分析3.三相異步電動機的功率、轉(zhuǎn)矩平衡方程式及工作特性（1）功率平衡功率變換過程

定子銅耗輸入功率電磁功率電動機的總機械功率軸上輸出的機械功率子任務二三相異步電動機工作原理分析轉(zhuǎn)子銅耗定子鐵耗機械損耗附加損耗（2）轉(zhuǎn)矩平衡機械功率除以軸的角速度Ω就是電磁轉(zhuǎn)矩，即：

式中Ω1為同步角速度（用機械角表示），故對功率表達式進行變形可得：T0為空載轉(zhuǎn)矩，為輸出轉(zhuǎn)矩，子任務二三相異步電動機工作原理分析例題一臺三相異步電動機額定數(shù)據(jù)為PN=11KW，UN=380V，nN=1459r/min，f1=50Hz，Pmec=110W，Pad=30W，求額定運行時（1）轉(zhuǎn)差率SN;（2）電磁功率Pem；（3）電磁轉(zhuǎn)矩TN；（4）轉(zhuǎn)子銅耗Pcu2；（5）輸出轉(zhuǎn)矩T2N；（6）空載轉(zhuǎn)矩T0。子任務二三相異步電動機工作原理分析解（1）(2)Pw=PN+Pmec+Pad=11000+110+30=11140W;Pem=Pw/(1-s)=11140/(1-0.027)=11449W(3)(4)(5)(6)子任務二三相異步電動機工作原理分析（3）三相異步電動機的工作特性異步電動機的工作特性是指在額定電壓和額定頻率運行時，電動機的轉(zhuǎn)速n、輸出轉(zhuǎn)矩T2、定子電流I1、功率因數(shù)

、效率η與輸出功率P2之間的關(guān)系曲線?？蛰d時P2=0，s≈0，n≈n1。因此隨著輸出功率P2的增加，轉(zhuǎn)速特性n=f（P2）是一條稍微下降的曲線。1）轉(zhuǎn)速特性n=f（P2）三相異步電動機的工作特性曲線

子任務二三相異步電動機工作原理分析2）轉(zhuǎn)矩特性T2=f（P2）空載時P2=0，T2=0；由空載到滿載時，n變化很小，故T2=f（P2）可以近似看成一條直線。

三相異步電動機的工作特性曲線

子任務二三相異步電動機工作原理分析3）定子電流特性I1=f（P2）子任務二三相異步電動機工作原理分析4）定子功率因數(shù)特性

=

f（P2）空載時定子電流主要是無功勵磁電流，因此功率因數(shù)很低。負載運行時，隨負載的增加，功率因數(shù)逐漸上升，額定負載附近，功率因數(shù)最高。子任務二三相異步電動機工作原理分析5）效率特性η=f（P2）空載時，P2=0，η=0，帶負載時隨著輸出功率P2的增加效率η也增加。當負載增大到使可變損耗等于不變損耗時效率最高。對于中小型異步電動機最高效率出現(xiàn)在0.75PN。子任務二三相異步電動機工作原理分析4.三相異步電動機的機械特性

三相異步電動機的機械特性是指在定子電壓、頻率和參數(shù)固定的條件下，電磁轉(zhuǎn)矩T與轉(zhuǎn)速（或轉(zhuǎn)差率）之間的函數(shù)關(guān)系。異步電動機的機械特性曲線

子任務二三相異步電動機工作原理分析sT1OTstTmsmabcsNTNT與U12成正比轉(zhuǎn)矩特性

T=f(s)（1）固有機械特性曲線

三相異步電動機的固有機械特性是指電動機在額定電壓和額定頻率下，按規(guī)定的接線方式接線，定子和轉(zhuǎn)子電路不外接電阻或電抗時的機械特性。

固有機械特性

子任務二三相異步電動機工作原理分析nOn0TabcTstTmnNTNdT2=TN(在d點)機械特性曲線

n=f(T)1）額定轉(zhuǎn)矩TNP2：電動機軸上的輸出功率P2單位：瓦(W)n單位：轉(zhuǎn)每分(r/min)T單位：?！っ?N·m)子任務二三相異步電動機工作原理分析不同電源電壓的轉(zhuǎn)矩特性由dT/ds=0,得Sm=

–—R2X20sm=

–—R2X20取正值sm—稱為臨界轉(zhuǎn)差率代入

T

的表達式

U12求得最大轉(zhuǎn)矩Tmax2）最大轉(zhuǎn)矩TmaxnOn0TaTstTmaxnNTNdU1子任務二三相異步電動機工作原理分析d.sm=R2/X20不同轉(zhuǎn)子電阻的轉(zhuǎn)矩特性結(jié)論：a.Tmax

U12b.Tmax與R2無關(guān)c.過載系數(shù)

Tmax/

TN

1.82.2sm與U1無關(guān)3）臨界轉(zhuǎn)差率Smn0n0TaTmaxR2sm子任務二三相異步電動機工作原理分析起動瞬間n=0，s=1U1↓→Tst↓↓R2↑→Tst↑負載轉(zhuǎn)矩T2>Tst，不能起動,可空載或輕載起動。負載轉(zhuǎn)矩T2<Tst，可帶負載起動。

st

Tst

TN一般

st1.02.2起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)4）起動轉(zhuǎn)矩Tst子任務二三相異步電動機工作原理分析固有機械特性曲線從圖上可以看出三相異步電動機固有機械特性不是一條直線，它具有以下特點：（2）在S＜0范圍內(nèi)，n＞n

1

，特性在第Ⅱ象限，電磁轉(zhuǎn)矩為負值，是制動性轉(zhuǎn)矩，電磁功率也是負值，是發(fā)電狀態(tài)。（3）在S

＞1范圍內(nèi)，n＜O，特性在第Ⅳ象限，T＞0，也是一種制動狀態(tài)，在第Ⅰ象限電動狀態(tài)的特性上。子任務二三相異步電動機工作原理分析（1）在0≤S≤1，即n1>n>0的范圍內(nèi)，特性在第Ⅰ象限，電磁轉(zhuǎn)矩T和轉(zhuǎn)速n都為正，電動機工作在這范圍內(nèi)是電動狀態(tài)。固有機械特性曲線子任務二三相異步電動機工作原理分析（2）人為機械特性從機械特性表達式上可以看出：可以通過改變一些參數(shù)使得特性曲線更滿足用戶的需要,這樣就得到了異步電動機的人為機械特性曲線。（1）降低定子端電壓的人為機械特性：從表達式上可以看出：異步電機的同步轉(zhuǎn)速與電壓無關(guān)，電磁轉(zhuǎn)矩T與U12

成正比，為此最大轉(zhuǎn)矩以及起動轉(zhuǎn)矩都要隨U1

的降低而按U1

的平方減小。而最大轉(zhuǎn)矩對應的轉(zhuǎn)差率Sm不變。子任務二三相異步電動機工作原理分析降低定子電壓U1時的人為機械特性（2）轉(zhuǎn)子回路串入三相對稱電阻的人為機械特性(只適用于繞線式轉(zhuǎn)子):子任務二三相異步電動機工作原理分析轉(zhuǎn)子回路串電阻時的人為機械特性子任務三三相異步電動機的工作特性測取1.實訓目的用直接負載法測取三相籠型異步電動機的工作特性。2.預習要點1)異步電動機的工作特性指哪些特性？2)工作特性的測定方法。3.實訓項目1)判斷定子繞組的首末端。2)空載實訓。3)堵轉(zhuǎn)實訓。4)負載實訓。子任務三三相異步電動機的工作特性測取4.實訓設(shè)備1)三相籠型異步電動機，電壓380/220V(Y/Δ)。2)直流和交流電壓表、電流表、轉(zhuǎn)速表、功率因數(shù)表。3)三相可調(diào)電阻器(900)。4)旋轉(zhuǎn)指示燈、并網(wǎng)開關(guān)、同步電動機勵磁電源。子任務三三相異步電動機的工作特性測取5.實訓電路及操作步驟（1）判定定子繞組的首末端

圖2-19

判定定子繞組首末端實訓接線圖

按照如圖2-19所示接線，其中W5或W6接黑表筆，W2或W3接紅表筆，加電瞬間若指針正偏，那么接黑表筆的那端與接電源正極W4的那端為同名端，若指針反偏則為異名端。子任務三三相異步電動機的工作特性測取（2）空載實驗圖2-20

三相籠型異步電動機空載實訓接線圖

子任務三三相異步電動機的工作特性測?。?）空載實驗序號U(V)I(A)P(W)cosφUUVUVWUWUU0IUIVIWI0PⅠPⅡP0cosφ0

表2-1空載實訓測量數(shù)據(jù)表

子任務三三相異步電動機的工作特性測?。?）堵轉(zhuǎn)實訓