【正文】 S＜ 0 和 S＞ 0 兩個(gè)范圍內(nèi)近似對(duì)稱(chēng)。固定 U f1 及阻抗等參數(shù)，畫(huà)成曲線便為 T－ s曲線。 異步電動(dòng)機(jī)時(shí) 空相量圖 淮北職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系 三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性 三相異步電動(dòng)機(jī)的功率與轉(zhuǎn)矩 一、功率關(guān)系 : 三相異步電動(dòng)機(jī)以轉(zhuǎn)速 n穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，從電源輸入的電功率為： 定子銅損耗為 : 1111 c o s3 ?IUP ?1211 3 rIp Cu ?mFeFe rIpp 201 3?? 正常情況下，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速接近與同步轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)子回路鐵耗很小，可忽略，因此只計(jì)定子回路的鐵耗： 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。這時(shí)定子邊的功率因數(shù) COS 也比較高，可達(dá) ～ . 1?2??s 2r? 2r?淮北職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系 由于異步電動(dòng)機(jī)定子漏阻抗不大 ,異步電動(dòng)機(jī)從空載到額定負(fù)載運(yùn)行時(shí)，由于定于電壓不變，主磁通 Φ1基本上也是固定的數(shù)值。 淮北職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系 再考慮把轉(zhuǎn)子繞組的相數(shù)、匝數(shù)以及繞組系數(shù)都折合到定子邊，轉(zhuǎn)子回路的電壓方程式 則變?yōu)椋? )( 2222 ?xjsrIE ?????? ??22222 2242 IpkNmF N?? 當(dāng)異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電路進(jìn)行了頻率折合后， 轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁通勢(shì)的幅值 可寫(xiě)成 : 再考慮轉(zhuǎn)子繞組的相數(shù)、匝數(shù)折合，又可寫(xiě)成 : 2112 22423 IpkNF N ??? 這樣一來(lái)，由定、轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)的關(guān)系 又可得到 : 021 FFF ??? ??021 III ??? ???淮北職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系 五、基本方程式、等值電路和時(shí) 空相量圖 : 異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)的基本方程式 與異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組短路并把轉(zhuǎn)子堵住不轉(zhuǎn)時(shí)相比較，在基本方程式中，只有轉(zhuǎn)子繞組回路的電壓方程式有所差別，其他幾個(gè)方程式都一樣。139。即 淮北職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系 四、轉(zhuǎn)子繞組頻率的折合 : 通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的分析可知 ,轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)后 ,轉(zhuǎn)子頻率的大小僅僅影響轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)相對(duì)于轉(zhuǎn)子本身的轉(zhuǎn)速 ,轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)相對(duì)于定子的轉(zhuǎn)速永遠(yuǎn)為同步轉(zhuǎn)速 ,與轉(zhuǎn)子電流的頻率無(wú)關(guān) ,另外 ,定轉(zhuǎn)子之間是通過(guò)磁動(dòng)勢(shì)相聯(lián)系的 ,所以只要保持轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)的大小不變 ,至于電流的頻率是多少無(wú)所謂 .根據(jù)這個(gè)概念 ,我們對(duì)下式進(jìn)行變換 : 2n?? 2222222 j sxrEsjxrEIsss ???????2222 IjxsrE ?? ?? ?srxar ct grsxrxar ct g s2222222 a r g???? ??? 同時(shí)，在頻率變換的過(guò)程中，除了電流有效值保持不變外，轉(zhuǎn)子電路的功率因數(shù)角也沒(méi)有發(fā)生任何變化。 淮北職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系 合成磁動(dòng)勢(shì)： （ 1） 幅值 ：關(guān)于定、轉(zhuǎn)子磁勢(shì)的幅值，不因站在定子上看而有什么改變，仍為前面分析的結(jié)果。 轉(zhuǎn)子漏抗 是對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)子頻率時(shí)的漏電抗。”來(lái)表示。 根據(jù)定、轉(zhuǎn)子磁通勢(shì)的關(guān)系： 可以寫(xiě)成 021 FFF ??? ??2222111224222423 IpkNmIpkN NN ???? ? 01122423 IpkN N ???淮北職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系 可得： 2112222224232242 IpkNIpkNm NN ?? ????令 2111112242322423 IpkNIpkN NN ?? ???? 01122423 IpkN N ???021 III ??? ???可簡(jiǎn)化為： 而折算前后的電流的關(guān)系為： 211222213 IkIkNkNmIiNN ??? ???eNNi kmkNmkNIIk22221122 33 ????稱(chēng)為 電流變比 。由于這種情況下定子磁動(dòng)勢(shì)已變?yōu)? 了，定子繞組里的電流也就變?yōu)? 了。 轉(zhuǎn)子相電流為 : 2222222 )(0 zIEjxrIE ???? ????? ??222 jxrz ??2222222222???jexrEjxrEI ???????淮北職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系 222 rxa r c t g ?? ? 式中： 為轉(zhuǎn)子繞組回路的功率因數(shù)角。主磁通 在定、轉(zhuǎn)子相繞組里感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 和 。 11226060 npfpfn ???2I?淮北職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系 可見(jiàn)，轉(zhuǎn)子繞組短路的三相異步電機(jī)，作用在磁路上的磁動(dòng)勢(shì)有兩個(gè)：一為定子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)；一為轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)。已知： 于是，電壓平衡方程為 ? ? mmm ZIjxRIE 001 ??? ????? ??11011 jxRIEU ???? ??? ? ? ? ??1100 jxRIjxRI mm ???? ??? ?10 ZZI m ?? ?所以，可得 等值電路 如右圖示： 轉(zhuǎn)子回路電壓方程為： 22 EU ?? ?淮北職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系 一、磁動(dòng)勢(shì)和磁通 : 磁動(dòng)勢(shì) : 異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子被短路的情況和變壓器副邊短路的情況類(lèi)似。 ?III Fe ??? ??0 有功分量 IFe很小，因此 領(lǐng)先 一個(gè)不大的角度。用空間向量表示為 ， 的位置載其最大值處， 為是氣隙磁密的最大值。 4）瞬間位置：正如前面所分析的，當(dāng) A相電流達(dá)到正最大 時(shí)，他所對(duì)應(yīng)的磁動(dòng)勢(shì)也達(dá)到正最大。 一、正方向的規(guī)定： 淮北職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系 二、 磁通及磁動(dòng)勢(shì)： 勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)： 我們給異步電動(dòng)機(jī)通入對(duì)稱(chēng)的三相交流電時(shí)，將會(huì)在氣隙中會(huì)產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)的氣隙磁場(chǎng)，這個(gè)旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)會(huì)同時(shí)切割定轉(zhuǎn)子繞組，這樣，在兩個(gè)繞組內(nèi)會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，但是由于轉(zhuǎn)子繞組是開(kāi)路的所以，沒(méi)有電流，即沒(méi)有磁動(dòng)勢(shì)，由此可見(jiàn)，在這種情況下，整個(gè)氣隙磁場(chǎng)全部是由定子繞組內(nèi)的三相對(duì)稱(chēng)電流產(chǎn)生，為此，定子磁動(dòng)勢(shì)又叫 勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)， 定子電流亦叫 勵(lì)磁電流。 負(fù)載越大，轉(zhuǎn)速越低，轉(zhuǎn)差率越大；反之，轉(zhuǎn)差率越小。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)后，轉(zhuǎn)速為 n，只要 n＜ n1（ n1為旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)同步轉(zhuǎn)速），轉(zhuǎn)子導(dǎo)條與磁場(chǎng)仍有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生與轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)時(shí)相同方向的電動(dòng)勢(shì)、電流及受力，電磁轉(zhuǎn)矩 T仍舊為逆時(shí)針?lè)较?，轉(zhuǎn)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，穩(wěn)定運(yùn)行在 T=TL情況下。若轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子鼠籠導(dǎo)條與旋轉(zhuǎn)磁密有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)條中有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) e，方向由右手定則確定。 （ 4）額定頻率 f 指我國(guó)規(guī)定工業(yè)用電的頻率是 50Hz。 其他類(lèi)型的異步電動(dòng)機(jī)可參閱產(chǎn)品目錄。 ? BJO2 系列是防爆式鼠籠異步電動(dòng)機(jī)。用在電源容量小、不能用同容量鼠籠式電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的生產(chǎn)機(jī)械上。 ? JQ2 和 JQO2系列是高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩異步電動(dòng)機(jī)，用在起動(dòng)靜止負(fù)載或慣性負(fù)載較大的機(jī)械上。例如 Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)表示如下： Y 100 L 1 2 異步電動(dòng)機(jī) 極數(shù) 鐵心長(zhǎng)度代號(hào) 機(jī)座中心高 機(jī)座長(zhǎng)度代號(hào) 異步電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù) 淮北職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系 我國(guó)生產(chǎn)的異步電動(dòng)機(jī)種類(lèi)很多，下面列出一些常見(jiàn)的產(chǎn)品系列。 與籠型轉(zhuǎn)子相比較，繞線型轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)稍復(fù)雜，價(jià)格稍貴，因此只在要求起動(dòng)電流小，起動(dòng)轉(zhuǎn)距大，或需平滑調(diào)速的場(chǎng)合使用。 二、氣隙： 異步電動(dòng)機(jī)的氣隙比同容量直流電動(dòng)機(jī)的氣隙小得多，在中、小型異步電動(dòng)機(jī)中，氣隙一般為 ~。 1）籠型轉(zhuǎn)子：籠型繞組是一個(gè)自己短路的繞組。 淮北職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系 三、異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子： 異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子是由轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)軸組成的 。對(duì)大型電機(jī)，一般采用鋼板焊接的機(jī)座，整個(gè)機(jī)座和座式軸承都固定在同一個(gè)底板上。 淮北職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系 機(jī)座 ：主要是為了固定與支撐定子鐵心。 淮北職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系 一、異步電動(dòng)機(jī)的定子 ： 異步電動(dòng)機(jī)的定子是由機(jī)座、定子鐵心和定子繞組三個(gè)部分組成的。后者又包括單鼠籠異步電動(dòng)機(jī)、雙鼠籠異步電動(dòng)機(jī)和深槽式異步電動(dòng)機(jī)。 異步電動(dòng)機(jī)的 缺點(diǎn) :功率因數(shù)較差。 異步電動(dòng)機(jī)的 優(yōu)點(diǎn) :結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易制造、價(jià)格低廉、運(yùn)行可靠、堅(jiān)固耐用、運(yùn)行效率較高和具有適用的工作特征。 （ 2）按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)分有 ① 繞線式異步電動(dòng)機(jī)；② 鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)。 淮北職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系 異步電動(dòng)機(jī)的主要結(jié)構(gòu) 異步電動(dòng)機(jī)在結(jié)構(gòu)上主要由定子、轉(zhuǎn)子、氣隙組成。下圖所示為定子槽 ,其中 (a)是開(kāi)口槽，用于大、中型容量的高壓異步電動(dòng)機(jī)中； (b)是半開(kāi)口槽，用于中型500V以下的異步電動(dòng)機(jī)中； (c)是半閉口槽，用于低壓小型異步電動(dòng)機(jī)中。對(duì)中、小型異步電動(dòng)機(jī)，通常用鑄鐵機(jī)座。定子繞組用絕緣的銅（或鋁）導(dǎo)線繞成，嵌在定子槽內(nèi)。 轉(zhuǎn)子繞組 ：分為籠型和繞線型兩類(lèi)。導(dǎo)條的材料有用銅的，也有用鋁的。這就可以把外接電阻串聯(lián)到轉(zhuǎn)子繞組回路里去，以改善電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)性能或調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。其中漢語(yǔ)拼音字母是根據(jù)電機(jī)的全名稱(chēng)選擇有代表意義的漢字，再用該漢字的第一個(gè)拼音字母組成。也可用于拖動(dòng)靜止負(fù)載或慣性負(fù)載較大的機(jī)械，如壓縮機(jī)、傳送帶、磨床、錘擊機(jī)、粉碎機(jī)、小型起重機(jī)、運(yùn)輸機(jī)械等。 ? JR系列是防護(hù)式三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)。 ? JD2 和 JDO2系列是防護(hù)式和封閉式多速異步電動(dòng)機(jī)。 ? JZT系列是電磁調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)。 （ 3）額定電流 IN 指電動(dòng)機(jī)在定子繞組上加額定電壓、軸上輸出額定功率時(shí)，定子繞組中的線電流，單位為 A。 淮北職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系 異步電動(dòng)機(jī)的工作原理 三相異步電動(dòng)機(jī)定子接三相電源后，電機(jī)內(nèi)便形成圓形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)，圓形旋轉(zhuǎn)磁密，設(shè)其方向?yàn)槟鏁r(shí)針轉(zhuǎn)，如圖所示。 動(dòng)畫(huà) 淮北職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系 轉(zhuǎn)子受力，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩 T，為電磁轉(zhuǎn)矩，方向與旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)同方向，轉(zhuǎn)子便在該方向上旋轉(zhuǎn)起來(lái)。1,0 ?? sn 電機(jī)理想空載時(shí) ， .0,1 ?? snn作為電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)速在 1~0 n 范圍內(nèi)變化，轉(zhuǎn)差率在 0~1范圍內(nèi)變化。 s n ) n n ( n n 為轉(zhuǎn)差率 的比值稱(chēng) 與 同步轉(zhuǎn)速 之差 和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 同步轉(zhuǎn)速 1 1 1 ? 淮北職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系 異步電機(jī)的三種運(yùn)行狀態(tài) 根據(jù)轉(zhuǎn)差率的大小和正負(fù) ,異步電機(jī)有三種運(yùn)行狀態(tài) 機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔? 電能和機(jī)械能變成內(nèi)能 電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能 能量關(guān)系 制動(dòng) 制動(dòng) 驅(qū)動(dòng) 電磁轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)差率 轉(zhuǎn)速 外力使電機(jī)快速旋轉(zhuǎn)