三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行與測(cè)試（電機(jī)調(diào)速技術(shù)）

4、三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行與測(cè)試任務(wù)說明★學(xué)習(xí)目標(biāo)

了解三相異步電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性是學(xué)習(xí)三相異步電動(dòng)機(jī)電力拖動(dòng)的重點(diǎn)。本任務(wù)是讓學(xué)生經(jīng)過理論知識(shí)的積淀，理解三相異步電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性的三種表達(dá)式，重點(diǎn)掌握實(shí)用表達(dá)式；再通過實(shí)際操作的訓(xùn)練，使學(xué)生對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)、固有機(jī)械特性與人為機(jī)械特性的特點(diǎn)及其特性曲線加深理解，了解其在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，能夠正確的檢測(cè)、判斷、排除三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的典型故障。4、三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行與測(cè)試知識(shí)和能力要求★學(xué)習(xí)目標(biāo)

能力要求(1)能夠正確連接三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行電路；(2)能夠正確連接三相異步電動(dòng)機(jī)的測(cè)試電路；(3)能夠正確使用相關(guān)的儀器儀表對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行測(cè)試；(4)能夠正確進(jìn)行三相異步電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性測(cè)試及參數(shù)的分析；(5)能夠正確檢測(cè)、判斷、排除三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的典型故障。

知識(shí)要求(1)了解三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)及運(yùn)行原理；(2)理解三相異步電動(dòng)機(jī)的工作特性和機(jī)械特性；(3)掌握三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中的測(cè)試方法；(4)掌握三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行及測(cè)試電路的連接；(5)掌握三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)典型故障的檢測(cè)、判斷及排除方法。4、三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行與測(cè)試工作內(nèi)容及要求★任務(wù)三三相異步電動(dòng)機(jī)的故障模擬測(cè)試

通過三相異步電動(dòng)機(jī)的故障模擬測(cè)試實(shí)驗(yàn)，了解三相異步電動(dòng)機(jī)的常見故障、可能原因及處理方法,學(xué)會(huì)相關(guān)儀器儀表及設(shè)備的應(yīng)用。任務(wù)準(zhǔn)備

三相異步電動(dòng)機(jī)在長(zhǎng)期的運(yùn)行過程中會(huì)發(fā)生各種各樣的故障，綜合起來可分為電氣故障和機(jī)械故障兩大類。電氣故障主要有定子繞組、轉(zhuǎn)子繞組、定轉(zhuǎn)子鐵心、開關(guān)及起動(dòng)設(shè)備的故障等。機(jī)械故障主要有軸承、轉(zhuǎn)軸、風(fēng)扇、機(jī)座、端蓋、負(fù)載機(jī)械設(shè)備等。及時(shí)判斷分析故障原因并進(jìn)行相應(yīng)處理，有利于防止故障擴(kuò)大、保證設(shè)備的正常運(yùn)行。4.3、三相異步電動(dòng)機(jī)的故障模擬測(cè)試二、三相異步電動(dòng)機(jī)常見故障的診斷方法★任務(wù)準(zhǔn)備

三相異步電動(dòng)機(jī)的常見故障現(xiàn)象、故障的可能原因以及相應(yīng)的處理方法可以查閱相關(guān)書籍。下面介紹三相異步電動(dòng)機(jī)常見故障的診斷方法。為了方便學(xué)生應(yīng)用實(shí)物進(jìn)行練習(xí)，采用電機(jī)模擬練習(xí)（簡(jiǎn)稱故障模擬）。該實(shí)驗(yàn)不是將三相異步電動(dòng)機(jī)拆開進(jìn)行故障測(cè)試，而是將故障模擬裝置連接到正常的三相異步電動(dòng)機(jī)上，對(duì)電機(jī)的各種故障進(jìn)行模擬，如某相繞組對(duì)地短路、某相繞組斷路、線間短路、部分繞組短路等。典型故障的模擬裝置如圖4-31所示。圖4-31典型故障模擬裝置4.3、三相異步電動(dòng)機(jī)的故障模擬測(cè)試二、三相異步電動(dòng)機(jī)常見故障的診斷方法★任務(wù)準(zhǔn)備

注意：1、測(cè)絕緣電阻：要用500V搖表(這與所選電機(jī)有關(guān))；2、測(cè)每相線圈電阻：要使用萬用表。

該故障模擬裝置可以設(shè)13個(gè)開關(guān)，13個(gè)開關(guān)組成不同的錯(cuò)誤形式。開關(guān)處于“0”狀態(tài)時(shí)，表示電機(jī)正常，開關(guān)處于“1”狀態(tài)時(shí)，表示電機(jī)已出現(xiàn)故障，用不同的開關(guān)來模擬電機(jī)的不同故障（如某相繞組對(duì)地短路，某相繞組斷路，線間短路，部分繞組短路等），13個(gè)開關(guān)所模擬的電機(jī)的13種故障如下（可以依據(jù)實(shí)際情況，由教師自己設(shè)置）。設(shè)置序號(hào)S1S2S3S4S5S6S7S8S9S10S11S12S13診斷結(jié)論U相繞組對(duì)地短路V相繞組對(duì)地短路W相繞組對(duì)地短路W相繞組斷路W相繞組大部分短路U相和W相兩相間短路V相線圈斷路；

V相繞組部分短路V相和W相兩相間短路U相線圈斷路U相繞組部分短路V相和U相兩相間短路

電機(jī)過熱其保護(hù)開關(guān)斷開注：如設(shè)置序號(hào)S1表示，通過開關(guān)S1設(shè)置了一個(gè)故障。診斷結(jié)論是經(jīng)過檢測(cè)，判斷出電動(dòng)機(jī)的故障（例如：S1設(shè)置了U相線圈對(duì)地短路的故障）。4.3、三相異步電動(dòng)機(jī)的故障模擬測(cè)試實(shí)訓(xùn)模塊

三相鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)典型故障模擬測(cè)試★任務(wù)實(shí)施

實(shí)訓(xùn)目的

實(shí)訓(xùn)工具和儀表（1）萬用表、搖表(絕緣表)各1塊。（2）常用電工工具，故障模擬測(cè)試盒。（3）三相鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)1臺(tái)。（1）熟悉相關(guān)的測(cè)試儀表。（2）理解三相鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)故障測(cè)試的原理。（3）學(xué)會(huì)三相鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)典型故障的測(cè)試。4.3、三相異步電動(dòng)機(jī)的故障模擬測(cè)試實(shí)訓(xùn)模塊

三相鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)典型故障模擬測(cè)試★任務(wù)實(shí)施

實(shí)訓(xùn)方法和步驟

注意事項(xiàng)（1）故障模擬測(cè)試必須在斷電的條件下進(jìn)行。（2）每次只設(shè)置一個(gè)故障，每完成一個(gè)測(cè)試后都要將開關(guān)復(fù)位。（3）注意在不同的測(cè)試項(xiàng)目中正確選用測(cè)量?jī)x表。請(qǐng)按照教材上的實(shí)訓(xùn)方法和步驟，在對(duì)三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)典型故障進(jìn)行檢查和測(cè)試，并認(rèn)真填寫測(cè)試報(bào)告。4.3、三相異步電動(dòng)機(jī)的故障模擬測(cè)試知識(shí)鏈接

三相異步電動(dòng)機(jī)常用參數(shù)的測(cè)量方法★任務(wù)實(shí)施1.測(cè)量?jī)x器的選用與測(cè)量方法

萬用表和搖表（絕緣表）的選擇：測(cè)量電動(dòng)機(jī)某相繞組的電阻，要用萬用表電阻擋來測(cè)量；測(cè)量電動(dòng)機(jī)的絕緣電阻用搖表或絕緣表來測(cè)量。1）用搖表（絕緣表）測(cè)極間的絕緣電阻

極間的絕緣電阻主要包括每相繞組對(duì)地的絕緣電阻和相與相之間的絕緣電阻。例如，電壓為380V，絕緣電阻≥380kΩ。一般在500V以下，絕緣電阻≥500kΩ即0.5MΩ。

另外，注意在測(cè)絕緣電阻時(shí)，一定要看清楚被測(cè)絕緣電阻的范圍，根據(jù)被測(cè)絕緣電阻的范圍正確選用搖表（絕緣表）。使用搖表時(shí)，如果搖得太慢其發(fā)電機(jī)所發(fā)出的電壓太低就會(huì)帶來測(cè)量的誤差。一般規(guī)定120n/min（允許誤差20%，但不應(yīng)大于25%）。4.3、三相異步電動(dòng)機(jī)的故障模擬測(cè)試知識(shí)鏈接

三相異步電動(dòng)機(jī)常用參數(shù)的測(cè)量方法★任務(wù)實(shí)施2）熱保護(hù)開關(guān)的測(cè)量

熱保護(hù)開關(guān)：電機(jī)由于過載就會(huì)發(fā)熱，當(dāng)發(fā)熱到一定溫度，熱保護(hù)開關(guān)斷開，電機(jī)停轉(zhuǎn)，對(duì)電機(jī)起到保護(hù)作用。在斷電的情況下，用萬用表測(cè)量熱保護(hù)開關(guān)的通斷。2.根據(jù)給出要求測(cè)試相關(guān)的電機(jī)參數(shù)

用萬用表分別測(cè)量電機(jī)三相繞組的電阻值，三相繞組電阻值應(yīng)當(dāng)是相等的，即RU=RV=RW。

當(dāng)電機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，以RU為例，可能會(huì)出現(xiàn)下列三種情況。

（1）RU>>RV表明U相繞組斷路。

（2）RU=0表明U相繞組短路。

（3）RU<RU表明繞組間部分短路（匝間短路）。4.3、三相異步電動(dòng)機(jī)的故障模擬測(cè)試問題1

簡(jiǎn)述故障模擬測(cè)試盒的理論依據(jù)是什么？問題與思考問題2

三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)典型故障模擬測(cè)試是否通電？主要?dú)w納為幾個(gè)方面的測(cè)試？

問題3

說出幾個(gè)三相鼠龍異步電動(dòng)機(jī)典型故障的修復(fù)方法？4.3、三相異步電動(dòng)機(jī)的故障模擬測(cè)試★評(píng)價(jià)與考核

請(qǐng)按照教材中評(píng)價(jià)考核表對(duì)任務(wù)三的完成情況進(jìn)行評(píng)價(jià)考核。4.3、三相異步電動(dòng)機(jī)的故障模擬測(cè)試

本任務(wù)主要是利用典型故障模擬裝置，練習(xí)正確的檢測(cè)三相異步電動(dòng)機(jī)的典型故障。通過操作訓(xùn)練和對(duì)模擬裝置的理解，使學(xué)生能夠正確檢測(cè)、判斷三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)典型故障；正確的選用、使用相關(guān)的工具及儀表。進(jìn)而達(dá)到能在未來的實(shí)際工作中，正確判斷、排除三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)故障的目的?！镄〗Y(jié)4.3、三相異步電動(dòng)機(jī)的故障模擬測(cè)試

1、三相異步電動(dòng)機(jī)常用的起動(dòng)方法有哪些？

2、簡(jiǎn)述三相異步電動(dòng)機(jī)的常見故障、可能原因及處理方法。

3、檢測(cè)三相異步電動(dòng)機(jī)的常用工具、儀表有哪些？

4、三相異步電動(dòng)機(jī)制動(dòng)方法有哪幾種？

5、三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法有幾種？有哪幾種？

6、簡(jiǎn)述定期大修的期限及項(xiàng)目。

7、簡(jiǎn)述定期小修的期限及項(xiàng)目。

8、想一想測(cè)量絕緣電阻能用萬用表的歐姆檔嗎？為什么？

★復(fù)習(xí)思考題4、三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行與測(cè)試任務(wù)說明★學(xué)習(xí)目標(biāo)

了解三相異步電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性是學(xué)習(xí)三相異步電動(dòng)機(jī)電力拖動(dòng)的重點(diǎn)。本任務(wù)是讓學(xué)生經(jīng)過理論知識(shí)的積淀，理解三相異步電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性的三種表達(dá)式，重點(diǎn)掌握實(shí)用表達(dá)式；再通過實(shí)際操作的訓(xùn)練，使學(xué)生對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)、固有機(jī)械特性與人為機(jī)械特性的特點(diǎn)及其特性曲線加深理解，了解其在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，能夠正確的檢測(cè)、判斷、排除三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的典型故障。4、三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行與測(cè)試知識(shí)和能力要求★學(xué)習(xí)目標(biāo)

能力要求(1)能夠正確連接三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行電路；(2)能夠正確連接三相異步電動(dòng)機(jī)的測(cè)試電路；(3)能夠正確使用相關(guān)的儀器儀表對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行測(cè)試；(4)能夠正確進(jìn)行三相異步電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性測(cè)試及參數(shù)的分析；(5)能夠正確檢測(cè)、判斷、排除三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的典型故障。

知識(shí)要求(1)了解三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)及運(yùn)行原理；(2)理解三相異步電動(dòng)機(jī)的工作特性和機(jī)械特性；(3)掌握三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中的測(cè)試方法；(4)掌握三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行及測(cè)試電路的連接；(5)掌握三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)典型故障的檢測(cè)、判斷及排除方法。4、三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行與測(cè)試工作內(nèi)容及要求★任務(wù)三三相異步電動(dòng)機(jī)的故障模擬測(cè)試

通過三相異步電動(dòng)機(jī)的故障模擬測(cè)試實(shí)驗(yàn)，了解三相異步電動(dòng)機(jī)的常見故障、可能原因及處理方法,學(xué)會(huì)相關(guān)儀器儀表及設(shè)備的應(yīng)用。任務(wù)準(zhǔn)備

三相異步電動(dòng)機(jī)在長(zhǎng)期的運(yùn)行過程中會(huì)發(fā)生各種各樣的故障，綜合起來可分為電氣故障和機(jī)械故障兩大類。電氣故障主要有定子繞組、轉(zhuǎn)子繞組、定轉(zhuǎn)子鐵心、開關(guān)及起動(dòng)設(shè)備的故障等。機(jī)械故障主要有軸承、轉(zhuǎn)軸、風(fēng)扇、機(jī)座、端蓋、負(fù)載機(jī)械設(shè)備等。及時(shí)判斷分析故障原因并進(jìn)行相應(yīng)處理，有利于防止故障擴(kuò)大、保證設(shè)備的正常運(yùn)行。4.3、三相異步電動(dòng)機(jī)的故障模擬測(cè)試一、三相異步電動(dòng)機(jī)的檢修★任務(wù)準(zhǔn)備1.定期小修的期限和項(xiàng)目

定期小修一般不拆開電動(dòng)機(jī)，只對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行清理和檢查，小修周期為6~12個(gè)月。定期小修的主要項(xiàng)目如下。（1）清理電動(dòng)機(jī)外殼，擦除運(yùn)行中積累的油垢。（2）測(cè)量電動(dòng)機(jī)定子繞組的絕緣電阻，注意測(cè)試完畢后要重新將線盒接好，擰緊接頭螺母。（3）檢查電動(dòng)機(jī)端蓋、地腳螺栓是否緊固，若有松動(dòng)應(yīng)擰緊或更換新的螺栓。（4）檢查接地線是否可靠。（5）檢查、清理電動(dòng)機(jī)的通風(fēng)道及冷卻裝置。（6）拆下軸承蓋，檢查潤(rùn)滑油是否干枯、變質(zhì)，并及時(shí)加油或更換潔凈的潤(rùn)滑油。處理完后，應(yīng)注意安裝好軸承蓋，檢查螺栓是否緊固。（7）檢查電動(dòng)機(jī)與負(fù)載機(jī)械間的傳動(dòng)裝置是否良好。（8）檢查電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和保護(hù)裝置是否完好。4.3、三相異步電動(dòng)機(jī)的故障模擬測(cè)試一、三相異步電動(dòng)機(jī)的檢修★任務(wù)準(zhǔn)備2.定期大修的期限和項(xiàng)目

三相異步電動(dòng)機(jī)的定期大修應(yīng)結(jié)合負(fù)載機(jī)械的大修進(jìn)行，大修周期一般為2~3年。定期大修時(shí)，必須把電動(dòng)機(jī)全部拆開，進(jìn)行以下項(xiàng)目的檢查和修理。1）定子的清掃及檢修（1）用壓力為0.2~0.3MPa的干凈壓縮空氣，將通風(fēng)道和繞組端部的灰塵或雜質(zhì)吹干凈，并用棉布蘸汽油擦凈繞組端部的油垢，但必須注意防火，如果油垢較厚，可用木板或絕緣板制成的刮片清除。（2）檢查外殼、地腳，應(yīng)無開焊、裂紋和損傷變形。（3）檢查鐵心各部位應(yīng)緊固完整，沒有過熱變色、銹斑、磨損、變形、折斷和松動(dòng)等異?，F(xiàn)象。鐵心的松緊可用小刀片或螺絲刀插試，若有松弛現(xiàn)象，應(yīng)在松弛處打入絕緣板制成的楔子。若發(fā)現(xiàn)鐵心有局部過熱燒成的藍(lán)色痕跡，應(yīng)進(jìn)行處理并做鐵心發(fā)熱實(shí)驗(yàn)。（4）檢查槽楔是否有松動(dòng)、斷裂、變形等現(xiàn)象，并用小木錘輕輕敲擊4.3、三相異步電動(dòng)機(jī)的故障模擬測(cè)試一、三相異步電動(dòng)機(jī)的檢修★任務(wù)準(zhǔn)備應(yīng)無空振聲。如果松動(dòng)的槽楔超過全長(zhǎng)的1/3以上，須退出槽楔，加絕緣墊后重新打緊。更換槽楔后應(yīng)噴漆或涂漆，并按規(guī)程規(guī)定做耐壓實(shí)驗(yàn)。（5）檢查定子繞組端部絕緣有無損壞、過熱、漆膜脫落現(xiàn)象，端部綁線、墊塊等有無松動(dòng)，若漆膜有脫落、膨脹、變焦和裂紋等，應(yīng)刷漆修補(bǔ)，脫落嚴(yán)重時(shí)應(yīng)在徹底清除后，重新噴涂絕緣漆，甚至更換繞組；若端部綁線松弛或斷裂時(shí)，應(yīng)重新綁扎牢固。（6）檢查定子繞組引線及端子盒，引線絕緣應(yīng)完好無損，否則應(yīng)重包絕緣；引線絕緣應(yīng)無虛焊、開焊；引線應(yīng)無斷股；引線接頭應(yīng)緊固無松動(dòng)。（7）測(cè)量定子繞組的絕緣電阻和吸收比，判斷繞組絕緣是否受潮或有無短路，若繞組有短路、接地（觸殼）故障，應(yīng)進(jìn)行修理，若絕緣受潮，應(yīng)根據(jù)具體情況和現(xiàn)場(chǎng)條件選用適當(dāng)?shù)母稍锓椒ㄟM(jìn)行干燥處理。4.3、三相異步電動(dòng)機(jī)的故障模擬測(cè)試一、三相異步電動(dòng)機(jī)的檢修★任務(wù)準(zhǔn)備2.定期大修的期限和項(xiàng)目

2）轉(zhuǎn)子的清掃及檢修（1）用壓力為0.2~0.3MPa的干凈壓縮空氣吹掃轉(zhuǎn)子各部位的積灰，用棉布蘸汽油擦除油垢，再用干凈的棉布擦凈。（2）檢查轉(zhuǎn)子鐵心，應(yīng)緊密，無銹蝕、損傷和過熱變色等現(xiàn)象。（3）檢查轉(zhuǎn)子繞組，對(duì)籠式轉(zhuǎn)子，導(dǎo)條及短路環(huán)應(yīng)緊固可靠，沒有斷裂和松動(dòng)，如發(fā)現(xiàn)開焊、斷條等現(xiàn)象應(yīng)進(jìn)行修理；對(duì)繞線型轉(zhuǎn)子，除檢查與定子繞組相同的項(xiàng)目外，還要檢查轉(zhuǎn)子兩端鋼軋帶應(yīng)緊固可靠，無松動(dòng)、移位、斷裂、過熱、開焊等現(xiàn)象。（4）檢查繞線型轉(zhuǎn)子的集電環(huán)和電刷裝置，并清掃刷架、集電環(huán)引線，調(diào)整電刷壓力，打磨集電環(huán)，還要檢查刷裝置，其動(dòng)作應(yīng)靈活可靠。（5）檢查風(fēng)扇葉片應(yīng)緊固，鉚釘齊全豐滿，用木錘輕敲葉片，響聲應(yīng)清脆，風(fēng)扇上的平衡塊應(yīng)緊固無移位。（6）檢查轉(zhuǎn)軸滑動(dòng)面應(yīng)清潔光滑，無碰傷、銹斑及橢圓變形。4.3、三相異步電動(dòng)機(jī)的故障模擬測(cè)試一、三相異步電動(dòng)機(jī)的檢修★任務(wù)準(zhǔn)備2.定期大修的期限和項(xiàng)目

3）軸承的清洗及檢修（1）清除軸承內(nèi)的舊潤(rùn)滑油，用汽油或煤油清洗后，再用干凈的棉布擦拭干凈，清洗后不得將刷毛或布絲遺留在軸承內(nèi)。（2）對(duì)清洗后的軸承進(jìn)行仔細(xì)檢查，滑動(dòng)軸承瓦胎與鎢金應(yīng)緊密結(jié)合，鎢金面應(yīng)圓滑光亮，無砂眼、碰傷等現(xiàn)象；滾動(dòng)軸承內(nèi)、外圈應(yīng)光滑，無傷痕、裂紋和銹跡；手工撥轉(zhuǎn)應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，無卡澀、制動(dòng)、搖擺及軸向竄動(dòng)等缺陷，否則應(yīng)進(jìn)行修理或更換。（3）測(cè)量軸承間隙，滑動(dòng)軸承的間障可用塞尺測(cè)量，滾動(dòng)軸承間隙可用塞尺或鉛絲測(cè)量，若測(cè)得的軸承間隙超過規(guī)定值，應(yīng)進(jìn)行修理或更換新軸承。（4）檢查軸承蓋、軸承、放油門及軸頭等結(jié)合部位，應(yīng)嚴(yán)密無甩油現(xiàn)象。4、三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行與測(cè)試任務(wù)說明★學(xué)習(xí)目標(biāo)

了解三相異步電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性是學(xué)習(xí)三相異步電動(dòng)機(jī)電力拖動(dòng)的重點(diǎn)。本任務(wù)是讓學(xué)生經(jīng)過理論知識(shí)的積淀，理解三相異步電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性的三種表達(dá)式，重點(diǎn)掌握實(shí)用表達(dá)式；再通過實(shí)際操作的訓(xùn)練，使學(xué)生對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)、固有機(jī)械特性與人為機(jī)械特性的特點(diǎn)及其特性曲線加深理解，了解其在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，能夠正確的檢測(cè)、判斷、排除三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的典型故障。4、三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行與測(cè)試知識(shí)和能力要求★學(xué)習(xí)目標(biāo)

能力要求(1)能夠正確連接三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行電路；(2)能夠正確連接三相異步電動(dòng)機(jī)的測(cè)試電路；(3)能夠正確使用相關(guān)的儀器儀表對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行測(cè)試；(4)能夠正確進(jìn)行三相異步電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性測(cè)試及參數(shù)的分析；(5)能夠正確檢測(cè)、判斷、排除三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的典型故障。

知識(shí)要求(1)了解三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)及運(yùn)行原理；(2)理解三相異步電動(dòng)機(jī)的工作特性和機(jī)械特性；(3)掌握三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中的測(cè)試方法；(4)掌握三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行及測(cè)試電路的連接；(5)掌握三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)典型故障的檢測(cè)、判斷及排除方法。4、三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行與測(cè)試工作內(nèi)容及要求★任務(wù)二三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)及調(diào)速

了解三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)、調(diào)速的基本知識(shí)。通過相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，加深對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)、調(diào)速意義的理解，同時(shí)在實(shí)際操作中不斷提高電工工具、儀表的應(yīng)用能力，是所學(xué)理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相融合。任務(wù)準(zhǔn)備

三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)主要是直接起動(dòng)和降壓起動(dòng)兩種，針對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)的不同結(jié)構(gòu)（鼠籠型和繞線型），又具有多種不同的起動(dòng)方法。4.2、三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)及調(diào)速二、三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速★任務(wù)準(zhǔn)備1．三相異步電動(dòng)機(jī)的變極調(diào)速

由式n=(1－s)60f1/p可知，如果極對(duì)數(shù)p減小一半，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速便提高一倍，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速差不多也提高一倍，因此，改變極對(duì)數(shù)p可以得到不同的轉(zhuǎn)速。

變極調(diào)速是通過改變繞組接線，從而使繞組內(nèi)電流方向改變，達(dá)到改變極對(duì)數(shù)的目的。這種方法只適用于三相鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)。2．三相異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速

由轉(zhuǎn)速公式n=(1－s)n1=(1－s)60f1/p可知，若改變電源頻率f1，則異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n也隨之改變，從而可以達(dá)到調(diào)節(jié)異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。3．三相異步電動(dòng)機(jī)的變轉(zhuǎn)差率調(diào)速

常見的繞線型異步電動(dòng)機(jī)改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速的方法有轉(zhuǎn)子串聯(lián)電阻調(diào)速、串級(jí)調(diào)速和改變定子電壓調(diào)速三種。4.2、三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)及調(diào)速實(shí)訓(xùn)模塊1三相異步電動(dòng)機(jī)Y-△降壓起動(dòng)控制電路★任務(wù)實(shí)施

實(shí)訓(xùn)目的

實(shí)訓(xùn)工具和儀表（1）常用電工工具一套，萬用表一塊。（2）網(wǎng)孔板1塊、接線端子、信號(hào)燈等若干（數(shù)量如圖所示）。（3）時(shí)間繼電器、低壓斷路器、交流主接觸器等（數(shù)量如圖所示）。（1）讀懂三相異步電動(dòng)機(jī)Y-△降壓起動(dòng)電路。（2）學(xué)會(huì)主電路、控電路的布局、布線、安裝。（3）掌握Y-△降壓主電路、控電路的性能檢測(cè)及通電測(cè)試方法。4.2、三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)及調(diào)速實(shí)訓(xùn)模塊1三相異步電動(dòng)機(jī)Y-△降壓起動(dòng)控制電路★任務(wù)實(shí)施

實(shí)訓(xùn)方法和步驟

注意事項(xiàng)（1）要正確使用儀表對(duì)相關(guān)元件進(jìn)行測(cè)試，注意電機(jī)的銘牌中接線方式。（2）要注意主電路、控制電路、零線、保護(hù)線所用的顏色。（3）通電之前一定要學(xué)會(huì)自測(cè)，檢查是否有斷路、短路和連線接觸不良的現(xiàn)象。是否滿足電路原理圖所要求的性能，對(duì)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)進(jìn)行修復(fù)。（4）通電時(shí)必須經(jīng)過指導(dǎo)老師同意，有老師在場(chǎng)。請(qǐng)按照教材上的實(shí)訓(xùn)方法和步驟對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行Y-△降壓起動(dòng)，并認(rèn)真填寫實(shí)訓(xùn)報(bào)告。4.2、三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)及調(diào)速知識(shí)鏈接1-1三相異步電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)相關(guān)知識(shí)★任務(wù)實(shí)施1.Y-△降壓起動(dòng)

Y-△降壓起動(dòng)設(shè)備比較簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠。由于星形聯(lián)結(jié)時(shí)的起動(dòng)電流只有三角形聯(lián)結(jié)時(shí)起動(dòng)電流的三分之一，星形聯(lián)結(jié)起動(dòng)輸出功率也只是三角形聯(lián)結(jié)時(shí)輸出功率的三分之一。所以，起動(dòng)實(shí)際是處于過載狀態(tài)，因此，Y-△降壓起動(dòng)方法適用于電動(dòng)機(jī)輕載或負(fù)載較小時(shí)的起動(dòng)。針對(duì)上述現(xiàn)象，起動(dòng)時(shí)間不宜過長(zhǎng)，一般為5～30s。2.自耦變壓器降壓起動(dòng)

通常自耦變壓器的低壓側(cè)有3個(gè)抽頭（分別為電源電壓的40%、60%和80%）來滿足不同負(fù)載的要求。

自耦變壓器降壓起動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是在限制起動(dòng)電流的情況下可以獲得比較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，缺點(diǎn)是設(shè)備質(zhì)量和體積較大，造價(jià)高。常用于電動(dòng)機(jī)容量較大且不頻繁起動(dòng)的場(chǎng)合。4.2、三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)及調(diào)速知識(shí)鏈接1-1三相異步電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)相關(guān)知識(shí)★任務(wù)實(shí)施3.延邊三角形降壓起動(dòng)簡(jiǎn)介

延邊三角形起動(dòng)方式僅適用于正常運(yùn)行時(shí)定子繞組為三角形聯(lián)結(jié)的鼠籠形三相異步電動(dòng)機(jī)。這種起動(dòng)方式的實(shí)質(zhì)就是在起動(dòng)時(shí)將電動(dòng)機(jī)的定子繞組的一部分接成星形，將另一部分接成三角形.而在起動(dòng)完畢后再轉(zhuǎn)換為三角形聯(lián)結(jié)。如果改變電動(dòng)機(jī)繞組的抽頭比，就能獲得不同的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。延邊三角形起動(dòng)方式兼容了星形聯(lián)結(jié)起動(dòng)電流小和三角形聯(lián)結(jié)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大的優(yōu)點(diǎn)，還具有控制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉的特點(diǎn)。4.轉(zhuǎn)子繞組串聯(lián)電阻起動(dòng)

轉(zhuǎn)子繞組串聯(lián)電阻起動(dòng)適用于三相繞線型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)，采用這種方法起動(dòng)，既可以限制起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子及定子的電流，又可以增大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩（一般為最大電磁轉(zhuǎn)矩的0.7~0.85倍），減小起動(dòng)時(shí)間4.2、三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)及調(diào)速知識(shí)鏈接1-1三相異步電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)相關(guān)知識(shí)★任務(wù)實(shí)施一般用于容量較大的電動(dòng)機(jī)起動(dòng)，但其結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜且造價(jià)高。5.轉(zhuǎn)子繞組串聯(lián)頻敏變阻器起動(dòng)

轉(zhuǎn)子串聯(lián)頻敏變阻器起動(dòng)的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，運(yùn)行可靠，而且在起動(dòng)過程中能自動(dòng)且平滑地減小電阻，因此得到了廣泛的應(yīng)用。4.2、三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)及調(diào)速實(shí)訓(xùn)模塊2三相異步電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)控制電路★任務(wù)實(shí)施

實(shí)訓(xùn)目的

實(shí)訓(xùn)工具和儀表（1）常用電工工具一套，萬用表一塊。（2）網(wǎng)孔板1塊，接線端子、信號(hào)燈、時(shí)間繼電器、三聯(lián)按鈕、交流接觸器等（數(shù)量如圖所示）。（3）三相鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)1臺(tái)。（1）讀懂三相異步電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)控制電路。（2）學(xué)會(huì)主電路、控電路的布局、布線、安裝。（3）掌握能耗制動(dòng)控制主電路、控電路的性能檢測(cè)及通電測(cè)試方法。4.2、三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)及調(diào)速實(shí)訓(xùn)模塊2三相異步電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)控制電路★任務(wù)實(shí)施

實(shí)訓(xùn)方法和步驟

注意事項(xiàng)（1）要正確使用儀表對(duì)相關(guān)元件進(jìn)行測(cè)試。（2）要注意主電路、控制電路、零線、保護(hù)線所用的顏色。（3）通電之前一定要學(xué)會(huì)自測(cè)，檢查是否有斷路、短路和連線接觸不良的現(xiàn)象。是否滿足電路原理圖所要求的性能，對(duì)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)進(jìn)行修復(fù)。（4）通電時(shí)必須經(jīng)過指導(dǎo)老師同意，有老師在場(chǎng)。請(qǐng)按照教材上的實(shí)訓(xùn)方法和步驟，在對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行能耗制動(dòng)控制，進(jìn)行檢查和測(cè)試，并認(rèn)真填寫測(cè)試報(bào)告。4.2、三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)及調(diào)速知識(shí)鏈接2三相異步電動(dòng)機(jī)制動(dòng)控制相關(guān)知識(shí)★任務(wù)實(shí)施1.能耗制動(dòng)的特點(diǎn)

因?yàn)楫a(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的磁場(chǎng)是由于定子繞組接入直流電流而產(chǎn)生的，所以通過調(diào)節(jié)直流電流的大小，可以控制制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的大小。一般情況下，直流電流可調(diào)節(jié)為額定電流的0.5～1倍。

能耗制動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是制動(dòng)平穩(wěn)，能實(shí)現(xiàn)快速停車，缺點(diǎn)是必須配有專門的直流電源。適用于位能性負(fù)載勻速下放及電動(dòng)機(jī)的準(zhǔn)確、快速停車。2.電源反接制動(dòng)的特點(diǎn)

反接制動(dòng)開始時(shí)，轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的相對(duì)速度接近于兩倍的同步轉(zhuǎn)速，所以定子繞組流過的制動(dòng)電流相當(dāng)于全壓直接起動(dòng)電流的兩倍，因此，反接制動(dòng)的特點(diǎn)是制動(dòng)迅速，效果好，但沖擊大。所以反接制動(dòng)用于電動(dòng)機(jī)需要快速停車的場(chǎng)合，如鏜床的主電動(dòng)機(jī)的停車等。4.2、三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)及調(diào)速實(shí)訓(xùn)模塊3三相異步電動(dòng)機(jī)變極調(diào)速控制電路★任務(wù)實(shí)施

實(shí)訓(xùn)目的

實(shí)訓(xùn)工具和儀表（1）常用電工工具一套，萬用表一塊。（2）網(wǎng)孔板1塊、接線端子、信號(hào)燈、時(shí)間繼電器、三聯(lián)按鈕、交流接觸器等數(shù)量如圖所示。（3）三相異步雙速電動(dòng)機(jī)1臺(tái)。（1）讀懂三相異步電動(dòng)機(jī)變極調(diào)速控制電路。（2）學(xué)會(huì)主電路、控電路的布局、布線、安裝。（3）掌握變極調(diào)速主電路、控電路的性能檢測(cè)及通電測(cè)試方法。。4.2、三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)及調(diào)速實(shí)訓(xùn)模塊2三相異步電動(dòng)機(jī)變極調(diào)速控制電路

★任務(wù)實(shí)施

實(shí)訓(xùn)方法和步驟

注意事項(xiàng)（1）要正確使用儀表對(duì)相關(guān)元件進(jìn)行測(cè)試。（2）要注意主電路、控制電路、零線、保護(hù)線所用的顏色。（3）通電之前一定要學(xué)會(huì)自測(cè)，檢查是否有斷路、短路和連線接觸不良的現(xiàn)象。是否滿足電路原理圖所要求的性能，對(duì)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)進(jìn)行修復(fù)。（4）通電時(shí)必須經(jīng)過指導(dǎo)老師同意，有老師在場(chǎng)。請(qǐng)按照教材上的實(shí)訓(xùn)方法和步驟，在對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速控制，進(jìn)行檢查和測(cè)試，并認(rèn)真填寫測(cè)試報(bào)告。4.2、三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)及調(diào)速知識(shí)鏈接3三相異步電動(dòng)機(jī)變極調(diào)速控制相關(guān)知識(shí)★任務(wù)實(shí)施

對(duì)于中小型設(shè)備雙速電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用較多，這是由于變頻調(diào)速電路復(fù)雜且造價(jià)高的緣故。變極調(diào)速就是將電動(dòng)機(jī)的定子每相都改為由兩個(gè)完全對(duì)稱的“半相繞組”組成，兩個(gè)半相繞組頭尾串聯(lián)時(shí)，根據(jù)線圈中的電流方向，用右手螺旋定則可以判斷出磁場(chǎng)的方向。如圖4-29所示，電動(dòng)機(jī)的定子繞組產(chǎn)生一個(gè)2p=4極的磁場(chǎng)。如果將兩個(gè)半相繞組尾尾串聯(lián)或頭尾并聯(lián)時(shí)，就形成一個(gè)2p=2極的磁場(chǎng)，如圖4-30所示。由此可見，通過改變定子中每個(gè)半相繞組的電流方向，即可改變極對(duì)數(shù)。圖4-292p=4的繞組變極原理圖4.2、三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)及調(diào)速知識(shí)鏈接3三相異步電動(dòng)機(jī)變極調(diào)速控制相關(guān)知識(shí)★任務(wù)實(shí)施圖4-302p=2的繞組變極原理圖

應(yīng)該注意，繞組聯(lián)結(jié)改變后，必須同時(shí)改變定子繞組的相序，以保證調(diào)速前后電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向相同。因?yàn)樵趐=1時(shí)，三相繞組在空間分布的電角度依次為0、2π/3、4π/3；4.2、三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)及調(diào)速知識(shí)鏈接3三相異步電動(dòng)機(jī)變極調(diào)速控制相關(guān)知識(shí)★任務(wù)實(shí)施

而當(dāng)p=2時(shí)，三相繞組在空間分布的電角度依次為0、(2π/3)×2=4π/3、(4π/3)×2=8π/3（即2π/3）。顯然，變極前后三相繞組的相序發(fā)生了變化，因此，變極后只有對(duì)調(diào)定子的兩相繞組，才能保證電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向不變。

變極調(diào)速采用Y-YY聯(lián)結(jié)時(shí)，前后的輸出轉(zhuǎn)矩基本保持不變，所以適用于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。變極調(diào)速采用△-YY聯(lián)結(jié)時(shí)，前后的輸出功率基本保持不變，所以適用于恒功率調(diào)速。其容許輸出是指在額定電流下，調(diào)速前后電動(dòng)機(jī)軸上輸出的功率和轉(zhuǎn)矩。

變極調(diào)速的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單可靠，成本低，效率高，機(jī)械特性硬；缺點(diǎn)是調(diào)速時(shí)轉(zhuǎn)速幾乎是成倍變化的，不能實(shí)現(xiàn)均勻平滑的無級(jí)調(diào)速，能實(shí)現(xiàn)的速度擋不可能太多。4.2、三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)及調(diào)速問題1

鼠籠型三相異步電動(dòng)機(jī)有哪些降壓起動(dòng)方法？各自的優(yōu)勢(shì)是什么?問題與思考問題2

三相異步電動(dòng)機(jī)常用的制動(dòng)方法有哪些？它們的主要特點(diǎn)是什么？

問題3

三相異步電動(dòng)機(jī)在拆卸和裝配前要做哪些準(zhǔn)備？4.2、三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)及調(diào)速★評(píng)價(jià)與考核

請(qǐng)按照教材中評(píng)價(jià)考核表對(duì)任務(wù)二的完成情況進(jìn)行評(píng)價(jià)考核。4.2、三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)及調(diào)速

三相異步電動(dòng)機(jī)的直接起動(dòng)，必須在電網(wǎng)或供電變壓器容量允許的情況下才能采用。鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)可以采用定子回路串電阻起動(dòng)、Y-△起動(dòng)、延邊三角形起動(dòng)等降壓起動(dòng)的方法。繞線型異步電動(dòng)機(jī)可以采用轉(zhuǎn)子串電阻、轉(zhuǎn)子串頻敏變組器等方法減小起動(dòng)電流。

三相異步電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)的特點(diǎn)是在定子繞組上加上直流電壓或電流，產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，使電動(dòng)機(jī)停車。反接制動(dòng)又分為電源反接制動(dòng)和倒拉反接制動(dòng)。電源反接制動(dòng)時(shí)，n1與n反向，定子電流產(chǎn)生反抗性轉(zhuǎn)矩，T與TL同向，使電動(dòng)機(jī)迅速停車（當(dāng)轉(zhuǎn)速為零時(shí)，及時(shí)關(guān)掉電源，防止反轉(zhuǎn)）。倒拉反接制動(dòng)時(shí)，T與TL反向，電機(jī)反轉(zhuǎn)使重物勻速下降?；仞佒苿?dòng)的特點(diǎn)是n>n1，電磁轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)差率均為負(fù)值，電磁轉(zhuǎn)矩變?yōu)橹苿?dòng)轉(zhuǎn)矩。電動(dòng)機(jī)作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行，將機(jī)械功率變成電功率向電網(wǎng)輸送電能。

★小結(jié)4.2、三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)及調(diào)速

三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法有三種：變極調(diào)速、變頻調(diào)速和變轉(zhuǎn)差率調(diào)速。其中變轉(zhuǎn)差率調(diào)速（降壓調(diào)速、轉(zhuǎn)子回路串電阻調(diào)速）設(shè)備簡(jiǎn)單，起動(dòng)性能好，但效率低。變極調(diào)速是改變?nèi)嗬@組中的電流方向，使極對(duì)數(shù)成倍地變化，可制成多速電機(jī)。變頻調(diào)速是改變電動(dòng)機(jī)定子的電源頻率，同時(shí)電壓要相應(yīng)的變化。

由于三相異步電動(dòng)機(jī)在經(jīng)濟(jì)和應(yīng)用上的優(yōu)勢(shì)，需要不斷擴(kuò)大異步電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用范圍。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速和串級(jí)調(diào)速不斷完善，將成為鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)和繞線型異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速的發(fā)展方向?！镄〗Y(jié)4.2、三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)及調(diào)速

1．三相異步電動(dòng)機(jī)常用的起動(dòng)方法有哪些？有何特點(diǎn)？各適用于什么場(chǎng)合？

2．三相異步電動(dòng)機(jī)在通電起動(dòng)時(shí)要注意哪些問題？

3．三相異步電動(dòng)機(jī)常用的制動(dòng)方法有哪些？一般適用于什么場(chǎng)合？

4．說出在連接三相異步電動(dòng)機(jī)Y-△降壓起動(dòng)控制電路時(shí)，主電路、控制電路、零線、保護(hù)線所用線的顏色。

5．什么是三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速？★復(fù)習(xí)思考題4.2、三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)及調(diào)速

6．三相異步電動(dòng)機(jī)常用的調(diào)速方法有哪些？有何特點(diǎn)？各適用于什么場(chǎng)合？

7．簡(jiǎn)述三相繞線型異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組串電阻的調(diào)速原理和過程。

8．用普通的鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)能否進(jìn)行變極調(diào)速？

9．如發(fā)現(xiàn)三相異步電動(dòng)機(jī)在通電后不轉(zhuǎn)動(dòng)怎么辦？主要考慮哪些問題？

10．為什么變極調(diào)速時(shí)需要同時(shí)改變電源的相序？★復(fù)習(xí)思考題4、三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行與測(cè)試任務(wù)說明★學(xué)習(xí)目標(biāo)

了解三相異步電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性是學(xué)習(xí)三相異步電動(dòng)機(jī)電力拖動(dòng)的重點(diǎn)。本任務(wù)是讓學(xué)生經(jīng)過理論知識(shí)的積淀，理解三相異步電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性的三種表達(dá)式，重點(diǎn)掌握實(shí)用表達(dá)式；再通過實(shí)際操作的訓(xùn)練，使學(xué)生對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)、固有機(jī)械特性與人為機(jī)械特性的特點(diǎn)及其特性曲線加深理解，了解其在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，能夠正確的檢測(cè)、判斷、排除三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的典型故障。4、三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行與測(cè)試知識(shí)和能力要求★學(xué)習(xí)目標(biāo)

能力要求(1)能夠正確連接三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行電路；(2)能夠正確連接三相異步電動(dòng)機(jī)的測(cè)試電路；(3)能夠正確使用相關(guān)的儀器儀表對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行測(cè)試；(4)能夠正確進(jìn)行三相異步電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性測(cè)試及參數(shù)的分析；(5)能夠正確檢測(cè)、判斷、排除三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的典型故障。

知識(shí)要求(1)了解三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)及運(yùn)行原理；(2)理解三相異步電動(dòng)機(jī)的工作特性和機(jī)械特性；(3)掌握三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中的測(cè)試方法；(4)掌握三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行及測(cè)試電路的連接；(5)掌握三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)典型故障的檢測(cè)、判斷及排除方法。4、三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行與測(cè)試工作內(nèi)容及要求★任務(wù)二三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)及調(diào)速

了解三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)、調(diào)速的基本知識(shí)。通過相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，加深對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)、調(diào)速意義的理解，同時(shí)在實(shí)際操作中不斷提高電工工具、儀表的應(yīng)用能力，是所學(xué)理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相融合。任務(wù)準(zhǔn)備

三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)主要是直接起動(dòng)和降壓起動(dòng)兩種，針對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)的不同結(jié)構(gòu)（鼠籠型和繞線型），又具有多種不同的起動(dòng)方法。4.2、三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)及調(diào)速一、三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)★任務(wù)準(zhǔn)備1.三相鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法1)三相鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)的直接起動(dòng)

直接起動(dòng)就是利用開關(guān)或接觸器將電動(dòng)機(jī)的定子繞組直接接入額定電壓的電網(wǎng)上，也稱為全壓起動(dòng)。直接起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)電流很大，可達(dá)額定電流的5～7倍。對(duì)于頻繁起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)，過大的起動(dòng)電流將造成電動(dòng)機(jī)發(fā)熱，影響電動(dòng)機(jī)的使用壽命。過大的起動(dòng)電流還會(huì)使供電線路的壓降增大，影響同一線路上的其他用電設(shè)備正常運(yùn)行，甚至由于欠壓保護(hù)而使得正在運(yùn)行的電氣設(shè)備斷電。因此，電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)時(shí)應(yīng)滿足一定的限制條件。（1）機(jī)械設(shè)備是否允許電機(jī)直接起動(dòng)，這是先決條件。（2）直接起動(dòng)時(shí)，不允許電動(dòng)機(jī)的容量大于10％～15％主變壓器的容量。（3）起動(dòng)過程中電壓降△U不大于15％UN。4.2、三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)及調(diào)速一、三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)★任務(wù)準(zhǔn)備2)三相鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)的降壓起動(dòng)

對(duì)于鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)而言，若其功率較大，又不滿足直接起動(dòng)的需求時(shí)，則必須采用降壓起動(dòng)來減小起動(dòng)電流。三相異步電動(dòng)機(jī)常用的降壓起動(dòng)控制方法有Y-△降壓起動(dòng)、自耦變壓器降壓起動(dòng)、延邊三角形起動(dòng)、定子串聯(lián)電阻（電抗）起動(dòng)。

三相鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，通過起動(dòng)設(shè)備使加在電動(dòng)機(jī)上的電壓小于額定電壓，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到一定值，再使電壓上升到額定值。下面介紹兩種常用的降壓起動(dòng)方法。（1）Y-△降壓起動(dòng)。

Y-△降壓起動(dòng)，即對(duì)定子繞組在起動(dòng)和運(yùn)行過程中采取不同的聯(lián)結(jié)方式（起動(dòng)時(shí)為星形聯(lián)結(jié)，運(yùn)行時(shí)為三角形聯(lián)結(jié)）。此方法只適用于電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行且定子繞組為三角形聯(lián)結(jié)的情況，以保證電動(dòng)機(jī)在額定電壓下正常運(yùn)行。4.2、三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)及調(diào)速一、三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)★任務(wù)準(zhǔn)備（2）自耦變壓器降壓起動(dòng)。

自耦變壓器（又稱為自耦補(bǔ)償器）降壓起動(dòng)控制，適用于鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)定子繞組為星形聯(lián)結(jié)的情況。自耦變壓器實(shí)際上是一組調(diào)壓器，輸入端直接與三相交流電源連接，輸出端通過不同的抽頭（輸出不同級(jí)別的電壓）與電動(dòng)機(jī)定子繞組連接。起動(dòng)時(shí)，自耦變壓器向電動(dòng)機(jī)提供低于額定值的電源，電動(dòng)機(jī)實(shí)施降壓起動(dòng)。起動(dòng)結(jié)束時(shí)，將電動(dòng)機(jī)直接接到電網(wǎng)上運(yùn)行，同時(shí)將自耦變壓器從電網(wǎng)上切除。2.三相繞線型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)1)轉(zhuǎn)子繞組串聯(lián)電阻起動(dòng)

轉(zhuǎn)子繞組串聯(lián)電阻起動(dòng)，即起動(dòng)時(shí)在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電路中串入多級(jí)電阻，待電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速基本穩(wěn)定時(shí)再將其從轉(zhuǎn)子電路中一一切除。4.2、三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)及調(diào)速一、三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)★任務(wù)準(zhǔn)備

三相繞線異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串聯(lián)電阻起動(dòng)過程：首先起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子回路串聯(lián)全部的起動(dòng)電阻，隨著起動(dòng)過程的推移，切除部分電阻，剩余電阻繼續(xù)進(jìn)行起動(dòng)，當(dāng)起動(dòng)過程結(jié)束時(shí)，轉(zhuǎn)子回路中串入的起動(dòng)電阻全部被切除，電動(dòng)機(jī)進(jìn)入到正常運(yùn)行。2）轉(zhuǎn)子繞組串聯(lián)頻敏變阻器起動(dòng)

轉(zhuǎn)子繞組串聯(lián)電阻起動(dòng)的繞線型異步電動(dòng)機(jī)，當(dāng)功率較大時(shí)，轉(zhuǎn)子電流很大。若想在起動(dòng)過程中有較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩且保持起動(dòng)平穩(wěn)，則必須串聯(lián)較多的電阻，這導(dǎo)致設(shè)備的結(jié)構(gòu)復(fù)雜而且造價(jià)昂貴。如果采用頻敏變阻器代替起動(dòng)電阻，則可克服上述缺點(diǎn)。

頻敏變阻器RBP是一個(gè)鐵損耗很大的三相電抗器，它是一種無觸頭的電磁元件，因其等效電阻與頻率成正比變化，故稱為頻敏變阻器。4、三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行與測(cè)試任務(wù)說明★學(xué)習(xí)目標(biāo)

了解三相異步電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性是學(xué)習(xí)三相異步電動(dòng)機(jī)電力拖動(dòng)的重點(diǎn)。本任務(wù)是讓學(xué)生經(jīng)過理論知識(shí)的積淀，理解三相異步電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性的三種表達(dá)式，重點(diǎn)掌握實(shí)用表達(dá)式；再通過實(shí)際操作的訓(xùn)練，使學(xué)生對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)、固有機(jī)械特性與人為機(jī)械特性的特點(diǎn)及其特性曲線加深理解，了解其在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，能夠正確的檢測(cè)、判斷、排除三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的典型故障。4、三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行與測(cè)試知識(shí)和能力要求★學(xué)習(xí)目標(biāo)

能力要求(1)能夠正確連接三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行電路；(2)能夠正確連接三相異步電動(dòng)機(jī)的測(cè)試電路；(3)能夠正確使用相關(guān)的儀器儀表對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行測(cè)試；(4)能夠正確進(jìn)行三相異步電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性測(cè)試及參數(shù)的分析；(5)能夠正確檢測(cè)、判斷、排除三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的典型故障。

知識(shí)要求(1)了解三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)及運(yùn)行原理；(2)理解三相異步電動(dòng)機(jī)的工作特性和機(jī)械特性；(3)掌握三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中的測(cè)試方法；(4)掌握三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行及測(cè)試電路的連接；(5)掌握三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)典型故障的檢測(cè)、判斷及排除方法。4、三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行與測(cè)試工作內(nèi)容及要求★任務(wù)二三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)及調(diào)速

了解三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)、調(diào)速的基本知識(shí)。通過相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，加深對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)、調(diào)速意義的理解，同時(shí)在實(shí)際操作中不斷提高電工工具、儀表的應(yīng)用能力，是所學(xué)理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相融合。任務(wù)準(zhǔn)備

三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)主要是直接起動(dòng)和降壓起動(dòng)兩種，針對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)的不同結(jié)構(gòu)（鼠籠型和繞線型），又具有多種不同的起動(dòng)方法。4.2、三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)及調(diào)速二、三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)★任務(wù)準(zhǔn)備

當(dāng)三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組斷開三相交流電源而接入直流電時(shí)，定子繞組便產(chǎn)生一個(gè)恒定的磁場(chǎng)。其轉(zhuǎn)子由于機(jī)械慣性作用，轉(zhuǎn)速不能突變，繼續(xù)維持原旋轉(zhuǎn)方向，這樣，轉(zhuǎn)子導(dǎo)條切割此恒定磁場(chǎng)而感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流，轉(zhuǎn)子電流與恒定磁場(chǎng)相互作用而產(chǎn)生電磁力和電磁轉(zhuǎn)矩。此時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速方向相反，起制動(dòng)作用，使電動(dòng)機(jī)迅速停車。當(dāng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速下降到零時(shí)，轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流均為零，此時(shí)制動(dòng)過程結(jié)束。由于這種方法是用消耗轉(zhuǎn)子的動(dòng)能（轉(zhuǎn)換成電能）來進(jìn)行制動(dòng)的，因此稱為能耗制動(dòng)，其機(jī)械特性曲線如圖4-19所示。1.三相異步電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)4.2、三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)及調(diào)速二、三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)★任務(wù)準(zhǔn)備1.三相異步電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)原理圖4-19三相異步電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)的機(jī)械特性4.2、三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)及調(diào)速二、三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)★任務(wù)準(zhǔn)備

由能耗制動(dòng)時(shí)的機(jī)械特性曲線可以看出，電動(dòng)機(jī)原來工作在固有機(jī)械特性曲線1的A點(diǎn)，在制動(dòng)瞬間，電磁轉(zhuǎn)矩與A點(diǎn)的電磁轉(zhuǎn)矩方向相反，且由于轉(zhuǎn)速不能突變，故其工作點(diǎn)由A點(diǎn)向能耗制動(dòng)曲線2上的B點(diǎn)移動(dòng)。當(dāng)?shù)竭_(dá)B點(diǎn)時(shí)，由于電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向相反，電動(dòng)機(jī)便開始減速，即沿曲線2開始下移，直到原點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。2.三相異步電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)

三相異步電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)包括電源反接制動(dòng)和倒拉反接制動(dòng)兩種。電源反接制動(dòng)是指將三相異步電動(dòng)機(jī)的任意兩相定子繞組的電源線對(duì)調(diào)，即通過改變電動(dòng)機(jī)的供電相序，產(chǎn)生反向旋轉(zhuǎn)力矩。4.2、三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)及調(diào)速二、三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)★任務(wù)準(zhǔn)備

如圖4-20所示。此時(shí)定子產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向會(huì)隨著電源的反接而反向，電磁轉(zhuǎn)矩的方向也隨之反向。由于機(jī)械慣性，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速未變，從而起到制動(dòng)的作用。電源反接制動(dòng)的機(jī)械特性曲線如圖4-21所示。圖4-20三相異步電動(dòng)機(jī)電源反接制動(dòng)原

圖4-21三相異步電動(dòng)機(jī)電源反接制動(dòng)的機(jī)械特性4.2、三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)及調(diào)速二、三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)★任務(wù)準(zhǔn)備3.三相異步電動(dòng)機(jī)回饋制動(dòng)

回饋制動(dòng)也稱為再生發(fā)電制動(dòng)。在電動(dòng)機(jī)工作過程中，由于位能性負(fù)載的作用，可使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速超過旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步轉(zhuǎn)速,此時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子鐵心與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的相對(duì)切割方向同電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)時(shí)相反,則轉(zhuǎn)子電流和電磁轉(zhuǎn)矩的方向也相反，即電磁轉(zhuǎn)矩方向與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相反，電磁轉(zhuǎn)矩變?yōu)橹苿?dòng)轉(zhuǎn)矩。此時(shí)，電動(dòng)機(jī)作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行，將機(jī)械功率變成電功率向電網(wǎng)輸送電能。4、三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行與測(cè)試任務(wù)說明★學(xué)習(xí)目標(biāo)

了解三相異步電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性是學(xué)習(xí)三相異步電動(dòng)機(jī)電力拖動(dòng)的重點(diǎn)。本任務(wù)是讓學(xué)生經(jīng)過理論知識(shí)的積淀，理解三相異步電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性的三種表達(dá)式，重點(diǎn)掌握實(shí)用表達(dá)式；再通過實(shí)際操作的訓(xùn)練，使學(xué)生對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)、固有機(jī)械特性與人為機(jī)械特性的特點(diǎn)及其特性曲線加深理解，了解其在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，能夠正確的檢測(cè)、判斷、排除三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的典型故障。4、三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行與測(cè)試知識(shí)和能力要求★學(xué)習(xí)目標(biāo)

能力要求(1)能夠正確連接三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行電路；(2)能夠正確連接三相異步電動(dòng)機(jī)的測(cè)試電路；(3)能夠正確使用相關(guān)的儀器儀表對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行測(cè)試；(4)能夠正確進(jìn)行三相異步電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性測(cè)試及參數(shù)的分析；(5)能夠正確檢測(cè)、判斷、排除三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的典型故障。

知識(shí)要求(1)了解三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)及運(yùn)行原理；(2)理解三相異步電動(dòng)機(jī)的工作特性和機(jī)械特性；(3)掌握三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中的測(cè)試方法；(4)掌握三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行及測(cè)試電路的連接；(5)掌握三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)典型故障的檢測(cè)、判斷及排除方法。4、三相異步電動(dòng)機(jī)的通電運(yùn)行與測(cè)試工作內(nèi)容及要求★任務(wù)一三相異步電動(dòng)機(jī)的通電運(yùn)行與測(cè)試

這一部分要求學(xué)生在實(shí)訓(xùn)中，先從三相異步電動(dòng)機(jī)的空載運(yùn)行入手，然后研究三相異步電動(dòng)機(jī)的負(fù)載運(yùn)行，讓學(xué)生在實(shí)際操作中逐步領(lǐng)悟概念，理解三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行原理。通過對(duì)實(shí)際的三相異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行通電運(yùn)行、相關(guān)參數(shù)測(cè)試，使學(xué)生進(jìn)一步理解三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性，掌握相關(guān)參數(shù)的測(cè)量、計(jì)算方法，進(jìn)而學(xué)會(huì)對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行情況的分析。任務(wù)準(zhǔn)備

三相異步電動(dòng)機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，價(jià)格低廉，運(yùn)行可靠，具有較高的運(yùn)行效率和較好的工作特性。但是，傳統(tǒng)異步電動(dòng)機(jī)（交流電動(dòng)機(jī)）的起動(dòng)性能與調(diào)速性能都要遜色于直流電動(dòng)機(jī)。隨著晶閘管元器件及交流調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)展，三相異步電動(dòng)機(jī)在調(diào)速性能等方面已經(jīng)可以與直流電動(dòng)機(jī)媲美。4.1、三相異步電動(dòng)機(jī)的通電運(yùn)行與測(cè)試二．三相異步電動(dòng)機(jī)的磁動(dòng)勢(shì)與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)★任務(wù)準(zhǔn)備1.定子磁動(dòng)勢(shì)

當(dāng)三相異步電動(dòng)機(jī)定子的三相對(duì)稱繞組接到三相對(duì)稱電源上時(shí)，定子所產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)是圓形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)，記為F1，其表達(dá)式為F1（x，t）=（3/2）F1mcos（wt－πx/τ）

（4-1）F1m=（3/2）×0.9×N1Kw1I1/p1

（4-2）式中，F(xiàn)1m為幅值；N1為定子一相繞組串聯(lián)的匝數(shù)；Kw1為定子繞組的系數(shù)；p1為定子極對(duì)數(shù)；I1為定子繞組電流的有效值，A。2.轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)

當(dāng)轉(zhuǎn)子的三相繞組中流過三相對(duì)稱電流時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生磁動(dòng)勢(shì)，這個(gè)磁動(dòng)勢(shì)也是旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)，記為F2。假設(shè)電動(dòng)機(jī)以轉(zhuǎn)速n旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子電流產(chǎn)生的三相合成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的幅值為4.1、三相異步電動(dòng)機(jī)的通電運(yùn)行與測(cè)試★任務(wù)準(zhǔn)備

F2m=（3/2）×0.9×N2Kw2I2/p2

（4-3）式中，N2為轉(zhuǎn)子一相繞組串聯(lián)的匝數(shù)；Kw2為轉(zhuǎn)子繞組的系數(shù)；p2為轉(zhuǎn)子極對(duì)數(shù)；I2為轉(zhuǎn)子繞組電流的有效值，A。

假設(shè)三相異步電動(dòng)機(jī)帶負(fù)載時(shí)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為n，同步轉(zhuǎn)速為n1，則轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及電流的頻率為f2=p(n1－n)/60=psn1/60=sf1(4-4)式中，f2為轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及電流的頻率，Hz。3.合成磁動(dòng)勢(shì)

由于作用在三相異步電動(dòng)機(jī)上的定子磁動(dòng)勢(shì)F1和轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)F2以相同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，根據(jù)三相異步電動(dòng)機(jī)定子、轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)的矢量關(guān)系，可用矢量疊加的方法合成，得到一個(gè)合成的磁動(dòng)勢(shì)F0。其合成磁動(dòng)勢(shì)可以表示為：F0=F1+F2

由上面的分析可知，當(dāng)三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子以轉(zhuǎn)速n旋轉(zhuǎn)時(shí)，定子、轉(zhuǎn)子的磁動(dòng)勢(shì)關(guān)系并沒有改變，只是各自數(shù)值大小和相互間的相位不同。4.1、三相異步電動(dòng)機(jī)的通電運(yùn)行與測(cè)試★任務(wù)準(zhǔn)備4.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

由于主磁通Φm與定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組相交鏈，因此，分別在定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)出對(duì)稱的定子電動(dòng)勢(shì)E1和轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)E2S，其有效值分別為

E1=4.44f1N1Kw1Φm

(4-5)

E2S=4.44sf1N2Kw2Φm

(4-6)

定子電動(dòng)勢(shì)E1和轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)E2S在相位上都滯后于主磁通Φm

90°，所以E1和E2S的相量表達(dá)式分別為E1=－j4.44f1N1Kw1Φm(4-7)E2S=－j4.44sf1N2Kw2Φm

（4-8）4、三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行與測(cè)試任務(wù)說明★學(xué)習(xí)目標(biāo)

了解三相異步電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性是學(xué)習(xí)三相異步電動(dòng)機(jī)電力拖動(dòng)的重點(diǎn)。本任務(wù)是讓學(xué)生經(jīng)過理論知識(shí)的積淀，理解三相異步電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性的三種表達(dá)式，重點(diǎn)掌握實(shí)用表達(dá)式；再通過實(shí)際操作的訓(xùn)練，使學(xué)生對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)、固有機(jī)械特性與人為機(jī)械特性的特點(diǎn)及其特性曲線加深理解，了解其在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，能夠正確的檢測(cè)、判斷、排除三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的典型故障。4、三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行與測(cè)試知識(shí)和能力要求★學(xué)習(xí)目標(biāo)

能力要求(1)能夠正確連接三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行電路；(2)能夠正確連接三相異步電動(dòng)機(jī)的測(cè)試電路；(3)能夠正確使用相關(guān)的儀器儀表對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行測(cè)試；(4)能夠正確進(jìn)行三相異步電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性測(cè)試及參數(shù)的分析；(5)能夠正確檢測(cè)、判斷、排除三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的典型故障。

知識(shí)要求(1)了解三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)及運(yùn)行原理；(2)理解三相異步電動(dòng)機(jī)的工作特性和機(jī)械特性；(3)掌握三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中的測(cè)試方法；(4)掌握三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行及測(cè)試電路的連接；(5)掌握三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)典型故障的檢測(cè)、判斷及排除方法。4、三相異步電動(dòng)機(jī)的通電運(yùn)行與測(cè)試工作內(nèi)容及要求★任務(wù)一三相異步電動(dòng)機(jī)的通電運(yùn)行與測(cè)試

這一部分要求學(xué)生在實(shí)訓(xùn)中，先從三相異步電動(dòng)機(jī)的空載運(yùn)行入手，然后研究三相異步電動(dòng)機(jī)的負(fù)載運(yùn)行，讓學(xué)生在實(shí)際操作中逐步領(lǐng)悟概念，理解三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行原理。通過對(duì)實(shí)際的三相異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行通電運(yùn)行、相關(guān)參數(shù)測(cè)試，使學(xué)生進(jìn)一步理解三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性，掌握相關(guān)參數(shù)的測(cè)量、計(jì)算方法，進(jìn)而學(xué)會(huì)對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行情況的分析。任務(wù)準(zhǔn)備

三相異步電動(dòng)機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，價(jià)格低廉，運(yùn)行可靠，具有較高的運(yùn)行效率和較好的工作特性。但是，傳統(tǒng)異步電動(dòng)機(jī)（交流電動(dòng)機(jī)）的起動(dòng)性能與調(diào)速性能都要遜色于直流電動(dòng)機(jī)。隨著晶閘管元器件及交流調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)展，三相異步電動(dòng)機(jī)在調(diào)速性能等方面已經(jīng)可以與直流電動(dòng)機(jī)媲美。4.1、三相異步電動(dòng)機(jī)的通電運(yùn)行與測(cè)試三．三相異步電動(dòng)機(jī)的等效電路與相量圖

三相異步電動(dòng)機(jī)和變壓器一樣，也是通過磁場(chǎng)從定子（一次側(cè)）向轉(zhuǎn)子（二次側(cè)）傳輸能量，兩者之間只有磁的耦合而無電的直接聯(lián)系。故分析變壓器內(nèi)部電磁關(guān)系的基本方法也適應(yīng)于三相異步電動(dòng)機(jī)，可以利用變壓器的等效電路對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行分析。采用與變壓器相似的方法，在不改變定子繞組特性和電動(dòng)機(jī)電磁性能的條件下，將轉(zhuǎn)子繞組先進(jìn)行折算，然后將折算后的轉(zhuǎn)子繞組和定子繞組直接聯(lián)系起來，得到等效電路，從而簡(jiǎn)化分析和計(jì)算。★任務(wù)準(zhǔn)備1．三相異步電動(dòng)機(jī)的等效折算1）頻率折算

頻率折算的主要目的是用一個(gè)等效的靜止轉(zhuǎn)子電路代替實(shí)際旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)，使等效轉(zhuǎn)子電路與定子電路具有相同的頻率。由前面的分析可知，只有當(dāng)轉(zhuǎn)子靜止時(shí)，兩者才具有相同的頻率。因此，頻率折算就是用靜止的轉(zhuǎn)子來等效代替旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子。4.1、三相異步電動(dòng)機(jī)的通電運(yùn)行與測(cè)試

在折算的過程中要遵守兩個(gè)原則：一是轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)不變，二是轉(zhuǎn)子電路的功率和損耗不變。設(shè)轉(zhuǎn)子頻率為f2，定子頻率為f1。

三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組正常運(yùn)行時(shí)，每相電流為I2S=E2S/Z2S=E2S/（R2+jX2S）=sE2

/（R2+jsX2）

（4-9）式中，E2為轉(zhuǎn)子不動(dòng)時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，V，E2=4.44f1N2Kw2Φm；Z2S為轉(zhuǎn)子繞組在轉(zhuǎn)差率為s時(shí)的漏阻抗，Ω；X2S為轉(zhuǎn)子電抗，X2S=2πf2L2，Ω；X2為轉(zhuǎn)子不動(dòng)時(shí)的每相漏電抗，X2=2πf1L2，Ω。

將式（4-9）右側(cè)的分子、分母同時(shí)除以s，得

I2=E2/（R2/s+jX2）

（4-10）★任務(wù)準(zhǔn)備4.1、三相異步電動(dòng)機(jī)的通電運(yùn)行與測(cè)試

由式（4-9）和式（4-10）可知，頻率折算的方法是將原轉(zhuǎn)子電路中的電阻R2除以s變換為R2/s，即在原轉(zhuǎn)子電路中串聯(lián)一個(gè)阻值大小為（1－s）R2/s的附加電阻。經(jīng)頻率折算后，原旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子就被靜止的轉(zhuǎn)子代替，此時(shí)靜止的轉(zhuǎn)子不再有機(jī)械功率輸出及機(jī)械損耗。

由能量守恒定律可知，原轉(zhuǎn)子的機(jī)械功率及損耗將全部消耗在附加電阻（1－s）R2/s上，即附加電阻（1－s）R2/s上消耗的功率等于轉(zhuǎn)軸上的機(jī)械功率和轉(zhuǎn)子機(jī)械損耗之和，稱為總機(jī)械功率。★任務(wù)準(zhǔn)備2）轉(zhuǎn)子繞組折算

三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組的折算和變壓器的繞組折算一樣，是用一個(gè)和定子繞組具有相同相數(shù)m1、每相匝數(shù)為N1及繞組系數(shù)為Kw1的等效轉(zhuǎn)子繞組，代替原來相數(shù)為m2、每相匝數(shù)為N2及繞組系數(shù)為Kw2的實(shí)際轉(zhuǎn)子繞組。一般在折算后的值上加“′”予以區(qū)別。4.1、三相異步電動(dòng)機(jī)的通電運(yùn)行與測(cè)試

根據(jù)轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)折算前后保持不變的原則，可知

折算后的轉(zhuǎn)子電流為

（4-11）式中，Ki為電流比，Ki=m1N1Kw1/（m2N2Kw2）。

根據(jù)轉(zhuǎn)子的視在功率折算前后不變的原則，可知

折算后的轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)為

（4-12）式中，Kv為電動(dòng)勢(shì)比，Kv=N1Kw1/（N2Kw2）。

根據(jù)轉(zhuǎn)子銅損耗在折算前后不變的原則，可知

折算后的轉(zhuǎn)子電阻為

（4-13）式中，kikv為阻抗變比。★任務(wù)準(zhǔn)備4.1、三相異步電動(dòng)機(jī)的通電運(yùn)行與測(cè)試3）三相異步電動(dòng)機(jī)的等效電路

（1）折算后，三相異步電動(dòng)機(jī)的基本方程組為★任務(wù)準(zhǔn)備

（2）T形等效電路。由式（4-14）可畫出三相異步電動(dòng)機(jī)的T形等效電路，如圖4-1所示。圖4-1三相異步電動(dòng)機(jī)的T形等效電路4.1、三相異步電動(dòng)機(jī)的通電運(yùn)行與測(cè)試（3）簡(jiǎn)化等效電路

由于圖4-1中的T形等效電路是一個(gè)串、并聯(lián)混合電路，計(jì)算和分析時(shí)比較復(fù)雜。因此，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)常把勵(lì)磁電流移到輸入端，這樣電路就簡(jiǎn)化為單純的并聯(lián)電路，如圖4-2所示?！锶蝿?wù)準(zhǔn)備

圖4-2三相異步電動(dòng)機(jī)的簡(jiǎn)化等效電路4.1、三相異步電動(dòng)機(jī)的通電運(yùn)行與測(cè)試★任務(wù)準(zhǔn)備2．三相異步電動(dòng)機(jī)的相量圖表示

由折算后的三相異步電動(dòng)機(jī)的基本方程組（4-14）或圖4-1，可以畫出相應(yīng)的相量圖，如圖4-3所示。圖4-3三相異步電動(dòng)機(jī)的相量圖4.1、三相異步電動(dòng)機(jī)的通電運(yùn)行與測(cè)試實(shí)訓(xùn)模塊1三相異步電動(dòng)機(jī)功率的計(jì)算與測(cè)量★任務(wù)實(shí)施

實(shí)訓(xùn)方法和步驟略

注意事項(xiàng)（1）認(rèn)真識(shí)讀電機(jī)銘牌，看懂實(shí)驗(yàn)電路圖。（2）通電前一定要認(rèn)真檢查電路，注意測(cè)量?jī)x表量程的正確性。（3）整個(gè)操作過程要注意安全，遵守操作規(guī)程。（4）測(cè)試完成要保持現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境，寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。4.1、三相異步電動(dòng)機(jī)的通電運(yùn)行與測(cè)試知識(shí)鏈接1三相異步電動(dòng)機(jī)的功率、轉(zhuǎn)矩和工作特性

★任務(wù)實(shí)施1．三相異步電動(dòng)機(jī)的功率

三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，由電源提供的從定子繞組輸入的功率為P1，且有

定子電流I1流過定子繞組電阻R1，產(chǎn)生一小部分功率損耗即為定子銅損耗PCu1，定子鐵心消耗一小部分鐵損耗PFe，余下部分通過磁場(chǎng)由定子傳送到轉(zhuǎn)子即為電磁功率Pem。式中，U1為定子電壓；I1為定子電流；m1為相數(shù)。4.1、三相異步電動(dòng)機(jī)的通電運(yùn)行與測(cè)試★任務(wù)實(shí)施式中，m1為3，則電磁功率Pem可以表示為

電磁功率Pem傳遞到轉(zhuǎn)子回路，在轉(zhuǎn)子繞組上產(chǎn)生的損耗為轉(zhuǎn)子銅損耗PCu2，有=sPem

三相異步電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)差率很小，轉(zhuǎn)子鐵心中磁通變化頻率很低，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速接近于同步轉(zhuǎn)速，故轉(zhuǎn)子的鐵損耗可忽略不計(jì)。因此，三相異步電動(dòng)機(jī)的鐵損耗可近似看成是定子鐵損耗Pem，轉(zhuǎn)子的總機(jī)械功率Pmec為傳遞到轉(zhuǎn)子的電磁功率Pem減去轉(zhuǎn)子的銅損耗PCu2，即Pmec=Pem－PCu24.1、三相異步電動(dòng)機(jī)的通電運(yùn)行與測(cè)試★任務(wù)實(shí)施

在三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，由軸承及風(fēng)阻等摩擦引起的損耗，稱為機(jī)械損耗，用Pm表示。除此之外，還有由高次諧波磁通及漏磁通感應(yīng)電勢(shì)和電流引起的附加損耗Padd。總機(jī)械功率Pmec減去機(jī)械損耗Pm和附加損耗Padd，就是電機(jī)軸上輸出的機(jī)械功率P2，即Pm=Pmec－（Pm＋Padd）

異步電動(dòng)機(jī)的附加損耗很小，不易計(jì)算。在一般大型異步電動(dòng)機(jī)中約為輸出功率的0.5%；在小型異步電動(dòng)機(jī)中，滿載時(shí)可達(dá)輸出功率的1%~3%或更大。

綜上所述，異步電動(dòng)機(jī)從電源輸入功率P1到轉(zhuǎn)軸輸出功率P2有P2=P1－PCu1－PFe－PCu2－Pm－Padd=P1－ΣP

（4-24）式中，ΣP為異步電動(dòng)機(jī)的總損耗，單位W。

三相異步電動(dòng)機(jī)的效率η為4.1、三相異步電動(dòng)機(jī)的通電運(yùn)行與測(cè)試★任務(wù)實(shí)施2．三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩關(guān)系

將機(jī)械功率平衡方程式（4-23）兩邊同除以轉(zhuǎn)子的機(jī)械角速度ω，可得到與各項(xiàng)功率相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)矩平衡方程式P2/ω=Pmec/ω－（Pm+Padd）/ω，即T2=Tem－T0

（4-26）式中，Tem為異步電動(dòng)機(jī)的電磁驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，N·m，Tem=Pmec/ω；T2為異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上輸出的機(jī)械負(fù)載轉(zhuǎn)矩，N·m，是制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，T2=P2/ω；T0為空載制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，N·m，T0=（Pm+Padd）/ω。Tem=Pmec/ω=Pemω1

（4-27）式中，ω1為同步角速度，rad/s，ω1=2πn1/60；Pmec=（1－s）Pem。

式（4-27）表明，電磁轉(zhuǎn)矩既可以用轉(zhuǎn)子的總機(jī)械功率除以角速度ω來計(jì)算，又可以用電磁功率除以同步角速度來計(jì)算。4.1、三相異步電動(dòng)機(jī)的通電運(yùn)行與測(cè)試實(shí)訓(xùn)模塊2三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行機(jī)械特性★任務(wù)實(shí)施

實(shí)訓(xùn)目的（1）掌握三相異步電機(jī)的空載和負(fù)載實(shí)驗(yàn)的方法；（2）測(cè)量三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的空載特性；（3）測(cè)取三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的工作特性；（4）繪制三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)空載及負(fù)載的特性曲線。

實(shí)訓(xùn)工具和儀表（1）常用電工工具，三相標(biāo)準(zhǔn)電源、控制器，連軸器2個(gè)，連軸器護(hù)罩2個(gè)，軸端護(hù)罩1個(gè)。（2）萬用表、電壓表、電流表、功率表各1塊。（3）測(cè)速發(fā)電機(jī)1臺(tái)，磁粉制動(dòng)器1臺(tái)，三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)1臺(tái)。4.1、三相異步電動(dòng)機(jī)的通電運(yùn)行與測(cè)試實(shí)訓(xùn)模塊2三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行機(jī)械特性★任務(wù)實(shí)施

實(shí)訓(xùn)方法和步驟1）觀察并記錄三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)銘牌數(shù)據(jù)，根據(jù)銘牌數(shù)據(jù)對(duì)額定轉(zhuǎn)矩、輸入功率、轉(zhuǎn)差率、同步轉(zhuǎn)速和效率進(jìn)行計(jì)算。2）按實(shí)驗(yàn)電路圖4-6連接電路，檢查無誤方可通電運(yùn)行。3）試驗(yàn)時(shí)定子施以額定頻率的對(duì)稱三相額定電壓（不帶負(fù)載），穩(wěn)定運(yùn)行一段時(shí)間后調(diào)節(jié)電壓，使其從（1.1~1.3）UN開始逐漸降低，直至轉(zhuǎn)速出現(xiàn)明顯變化為止。記錄幾組定子相電壓、空載電流、空載輸入功率，填寫三相異步電動(dòng)機(jī)空載實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表。4.1、三相異步電動(dòng)機(jī)的通電運(yùn)行與測(cè)試實(shí)訓(xùn)模塊2三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行機(jī)械特性★任務(wù)實(shí)施

實(shí)訓(xùn)方法和步驟序號(hào)電壓U/V電流I/A功率P/WUUVUVWUWUU0(平均)IUIVIWI0(平均）P1P2P01

2

3

4

三相異步電動(dòng)機(jī)空載實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表（4）繪制三相異步電動(dòng)機(jī)空載特性曲線I0=f（U0）和P0=f（U0）。（5）按圖再次檢查實(shí)驗(yàn)電路無誤方可通電。4.1、三相異步電動(dòng)機(jī)的通電運(yùn)行與測(cè)試實(shí)訓(xùn)模塊2三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行機(jī)械特性★任務(wù)實(shí)施

實(shí)訓(xùn)方法和步驟4）繪制三相異步電動(dòng)機(jī)空載特性曲線I0=f（U0）和P0=f（U0）。5）按圖再次檢查實(shí)驗(yàn)電路無誤方可通電。6）實(shí)驗(yàn)時(shí)給定子施以對(duì)稱的三相額定電壓，穩(wěn)定運(yùn)行一段時(shí)間后調(diào)節(jié)負(fù)載，使其按照“三相異步電動(dòng)機(jī)負(fù)載載實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表”中的力矩大小逐漸加大負(fù)載。記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。將測(cè)量數(shù)據(jù)填入三相異步電動(dòng)機(jī)負(fù)載實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表。7）根據(jù)測(cè)量和計(jì)算的數(shù)據(jù)，畫出三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的負(fù)載特性曲線。4.1、三相異步電動(dòng)機(jī)的通電運(yùn)行與測(cè)試實(shí)訓(xùn)模塊2三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行機(jī)械特性★任務(wù)實(shí)施

實(shí)驗(yàn)分析（1）哪一條特性曲線顯示的是來自電網(wǎng)的輸入電流？（2）敘述一下電機(jī)在加大負(fù)載時(shí)，效率和功率因數(shù)的變化過程（特性曲線）4.1、三相異步電動(dòng)機(jī)的通電運(yùn)行與測(cè)試實(shí)訓(xùn)模塊2三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行機(jī)械特性★任務(wù)實(shí)施

注意事項(xiàng)（1）認(rèn)真識(shí)讀電機(jī)銘牌，看懂實(shí)驗(yàn)電路圖。（2）通電前一定認(rèn)真檢查電路，注意測(cè)量?jī)x表的量程的正確性。（3）整個(gè)操作過程要注意安全，遵守操作規(guī)程。（4）測(cè)試完成要保持現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境，寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。4.1、三相異步電動(dòng)機(jī)的通電運(yùn)行與測(cè)試知識(shí)鏈接2三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性知識(shí)★任務(wù)實(shí)施1.三相異步電動(dòng)機(jī)的工作特性分析

三相異步電動(dòng)機(jī)的工作特性曲線如圖4-7所示，下面將分別介紹如下。圖4-7三相異步電動(dòng)機(jī)的工作特性4.1、三相異步電動(dòng)機(jī)的通電運(yùn)行與測(cè)試知識(shí)鏈接2三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性知識(shí)★任務(wù)實(shí)施1）轉(zhuǎn)速特性n=f(P2)

轉(zhuǎn)速特性是指異步電動(dòng)機(jī)在額定電壓和額定頻率下運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)速隨輸出功率變化而變化的關(guān)系。

當(dāng)異步電動(dòng)機(jī)空載運(yùn)行時(shí)，輸出功率P2為零，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速n1。隨著負(fù)載的增大，轉(zhuǎn)速n減小，這必然導(dǎo)致轉(zhuǎn)差率s增大。

此時(shí)，轉(zhuǎn)子電流和轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)也增大，以產(chǎn)生大的電磁轉(zhuǎn)矩來平衡負(fù)載轉(zhuǎn)矩。一般情況下，額定轉(zhuǎn)差率sN=0.01~0.06，相應(yīng)的轉(zhuǎn)速變化很小，所以轉(zhuǎn)速特性曲線n=f(P2)，是一條稍向下傾斜的曲線。2）電磁轉(zhuǎn)矩特性T2=f(P2)

轉(zhuǎn)矩特性是指異步電動(dòng)機(jī)在額定電壓和額定頻率下運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)矩隨輸出功率變化而變化的關(guān)系。由式（4-26）可知，穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，異步電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩為。4.1、三相異步電動(dòng)機(jī)的通電運(yùn)行與測(cè)試知識(shí)鏈接2三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性知識(shí)★任務(wù)實(shí)施T2=Tem－T0（4-26）。

當(dāng)異步電動(dòng)機(jī)的負(fù)載在額定范圍之內(nèi)時(shí)，轉(zhuǎn)速和角速度變化很??；當(dāng)電動(dòng)機(jī)空載時(shí)，輸出轉(zhuǎn)矩為零，空載轉(zhuǎn)矩T0基本不變，故T2

=f(P2)近似為一條直線。3）定子電流特性I1=f(P2)

定子電流特性是指異步電動(dòng)機(jī)在額定電壓和額定頻率下運(yùn)行時(shí)，定子電流隨輸出功率變化而變化的關(guān)系。

異步電動(dòng)機(jī)空載運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子電流I′2≈0，此時(shí)定子電流I1幾乎全部為勵(lì)磁電流I0。當(dāng)電動(dòng)機(jī)負(fù)載運(yùn)行時(shí)，隨著負(fù)載的增加，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速下降，轉(zhuǎn)子電流增大，隨著輸出功率的增大，定子電流亦隨之增大，且定子電流的增大幾乎與輸出功率成正比例增加。

圖中為Tem。4.1、三相異步電動(dòng)機(jī)的通電運(yùn)行與測(cè)試知識(shí)鏈接2三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性知識(shí)★任務(wù)實(shí)施4）定子功率因數(shù)特性cosφ1=f(P2)

定子功率因數(shù)特性是指異步電動(dòng)機(jī)在額定電壓和額定頻率下運(yùn)行時(shí)，定子功率因數(shù)隨輸出功率變化而變化的關(guān)系。

當(dāng)電動(dòng)機(jī)空載時(shí)，定子電流I1幾乎全部為勵(lì)磁電流I0，主要用于無功勵(lì)磁，所以功率因數(shù)cosφ1很低，通常約為0.2。隨著負(fù)載的增大，功率因數(shù)也逐漸增大，當(dāng)接近額定負(fù)載時(shí)，功率因數(shù)達(dá)到最大。

當(dāng)負(fù)載超過額定值時(shí)，轉(zhuǎn)差率s的值就會(huì)增大，隨著φ2=arctan（sXf/Rf）的增大，轉(zhuǎn)子功率因數(shù)cosφ2減小。由于轉(zhuǎn)子電流中的無功分量增加，使得電動(dòng)機(jī)定子功率因數(shù)cosφ1又重新下降。5）效率特性η=f(P2)效率特性是指異步電動(dòng)機(jī)在額定電壓和額定頻率下運(yùn)行時(shí)，效率隨輸出功率變化而變化的關(guān)系。

4.1、三相異步電動(dòng)機(jī)的通電運(yùn)行與測(cè)試知識(shí)鏈接2三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性知識(shí)★任務(wù)實(shí)施

由上式可知，當(dāng)電動(dòng)機(jī)空載時(shí)，輸出功率P2=0，故效率η=0。隨著負(fù)載的增加，輸出功率P2增大，效率η也增大。在異步電動(dòng)機(jī)中，損耗分為不變損耗PFe、Pm和可變損耗PCu1、PCu2、Padd兩部分。

當(dāng)負(fù)載增大，可變損耗等于不變損耗時(shí)，電動(dòng)機(jī)的效率最高。若負(fù)載繼續(xù)增大，可變損耗也繼續(xù)增大，電動(dòng)機(jī)的效率就開始下降了。2.三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性

三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性就是三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性（如圖4-8所示）。它是指電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n與電磁轉(zhuǎn)矩Tem或轉(zhuǎn)差率s之間的函數(shù)關(guān)系，即n=f(Tem)或n=f(s)。

4.1、三相異步電動(dòng)機(jī)的通電運(yùn)行與測(cè)試知識(shí)鏈接2三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性知識(shí)★任務(wù)實(shí)施

圖4-8三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性1）機(jī)械特性的表達(dá)式

（1）物理表達(dá)式。由式（4-27）和電磁功率表達(dá)式以及轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)公式，可以推得

（4-28）式中，CT為轉(zhuǎn)矩常數(shù)，對(duì)于已制成的電動(dòng)機(jī)，CT為一常數(shù)。

4.1、三相異步電動(dòng)機(jī)的通電運(yùn)行與測(cè)試知識(shí)鏈接2三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性知識(shí)★任務(wù)實(shí)施

式（4--28）表明，異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩是由主磁通

與轉(zhuǎn)子電流的有功分量

相互作用產(chǎn)生的。在形式上與直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩表達(dá)式

相似，它是電磁力定律在異步電動(dòng)機(jī)中的具體體現(xiàn)。但是，它并沒有明確地表示出電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速等電動(dòng)機(jī)參數(shù)的關(guān)系，因此，在分析