【正文】 起重機(jī)高速下放重物時(shí)，經(jīng)常采用反向回饋制動(dòng)運(yùn)行方式。 倒拉反轉(zhuǎn)制動(dòng)運(yùn)行是轉(zhuǎn)差率 s＞ 1的一種穩(wěn)態(tài)，其功率關(guān)系與反接制動(dòng)過程一樣，電磁功率 ＞ 0，機(jī)械功率＜ 0。 二、反接制動(dòng)： 處于正向電動(dòng)運(yùn)行的三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)，當(dāng)改變?nèi)嚯娫吹南嘈驎r(shí)，電動(dòng)機(jī)便進(jìn)入了反接制動(dòng)過程。 四、起動(dòng)方法 電容起動(dòng)電動(dòng)機(jī)、轉(zhuǎn)向：由起動(dòng)繞組轉(zhuǎn)向工作繞組； 電容電動(dòng)機(jī)：實(shí)為兩相異步電動(dòng)機(jī)； 電阻起動(dòng)電動(dòng)機(jī)：起動(dòng)轉(zhuǎn)矩小，只適用于比較容易起動(dòng)的場合。如果 把異步電機(jī)轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)勢變?yōu)橹绷麟妱?dòng)勢，同時(shí)把轉(zhuǎn)子外加電壓也變?yōu)橹绷髁?，這就是串級調(diào)速的基本思路。顯然此時(shí)的機(jī)械特性特別在 低頻低速的機(jī)械特性變壞 了 。 ? ?22222111 123RxssRfEpf?????????????? 根據(jù)上式畫出保持恒磁通變頻調(diào)速的機(jī)械特性，如圖所示。 這種調(diào)速方法的 調(diào)速范圍不大，一般為 （ 2～ 3） ∶ 1。 起動(dòng)過程中功率因數(shù)高，但設(shè)備投資大，維修不便。 212 )(NNIISs ??212 )(NNTTSs ??起動(dòng)電流關(guān)系 : 起動(dòng)轉(zhuǎn)矩關(guān)系 : 三、三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng) 1. 轉(zhuǎn)子回路串頻敏變阻器起動(dòng) 頻敏變阻器類似只有一次繞組的三相三柱式變壓器，其鐵心是由幾片或十幾片厚鋼板或鐵板疊成。因此，定子串電抗器起動(dòng)，只能用于空載和輕載 。而由前面的分析可知： 221221121 )()(39。用調(diào)壓器改變加在電動(dòng)機(jī)定子繞組上的電壓，使其從（ ～ ） 開始，逐漸降低電壓 ，直到電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速發(fā)生明顯的變化為止。如果負(fù)載繼續(xù)增大，效率反而要降低。隨著負(fù)載的增加，轉(zhuǎn)速 n 要略微降低，這時(shí)轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢 增大，轉(zhuǎn)子電流 增大，以產(chǎn)生大的電磁轉(zhuǎn)矩來平衡負(fù)載轉(zhuǎn)矩。而最大轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的轉(zhuǎn)差率 Sm 不變。 （ 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(dòng)狀態(tài) . 最大轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的轉(zhuǎn)差率稱為臨界轉(zhuǎn)差率 最大電磁轉(zhuǎn)矩 : 得到最大電磁轉(zhuǎn)矩 : 正、負(fù)最大電磁轉(zhuǎn)矩可以從參數(shù)表達(dá)式求得，令 0?dsdT? ?2212111 21 )(2 321 xxRRf pUT m ??????? ?? ?221212xxRRsm ??????21R ? ?221 xx ??一般地， 值不超過 的 5%，可忽略，則有 : )()(232121221121xxRsxxfpUTmm?????????? 也就是說，異步發(fā)電機(jī)狀態(tài)和電動(dòng)機(jī)狀態(tài)的最大電磁轉(zhuǎn)矩絕對值可近似認(rèn)為相等，臨界轉(zhuǎn)差率也近似認(rèn)為相等， 機(jī)械特性具有對稱性 。 sRIppPPFeCuM22211 3?????? 三相異步電動(dòng)機(jī)的功率與轉(zhuǎn)矩 定子銅損耗為 : 一、功率關(guān)系 : 2222222 c o sc o s3 ?? IEmIEP M ????電磁功率也可表示為 ： 轉(zhuǎn)子繞組中的銅損耗為： MCu sPRIp ???? 2222 3 這樣電磁功率減去轉(zhuǎn)子銅耗，剩下的就是等效電阻上的損耗，而此損耗實(shí)際上是電機(jī)轉(zhuǎn)軸上總的機(jī)械功率，用 表示，即： mP? ?MCuMm PsRssIpPP )1(132222 ????????所以整個(gè)功率傳遞過程中的 功率關(guān)系 為： amm ppPP ???2amCuFeCu pppppPP ?????? 2112 從以上功率關(guān)系定量分析中看出，異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)電磁功率、轉(zhuǎn)子回路銅損耗和機(jī)械功率三者之間的關(guān)系是： )1(::1:: 2 ssPpP mCuM ??功率流程圖 ： 電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)，會(huì)產(chǎn)生軸承以及風(fēng)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(jī)械損耗，用 表示，當(dāng)然除了這些損耗外，還有一些附加損耗等 . mp二、轉(zhuǎn)矩關(guān)系： 機(jī)械功率 除以軸的角速度 Ω 就是電磁轉(zhuǎn)矩 ，即： mP T11602)1(602 ???????Mmmm PnsPnPPT??式中 Ω 1為同步角速度（用機(jī)械角表示） 02 TTT ??T0為空載轉(zhuǎn)矩 ????? 00 pppT am將功率關(guān)系 兩邊除以 Ω得出轉(zhuǎn)矩關(guān)系 amm ppPP ??? 2602312221 nsRIPT M ??????602c o s12222 nIEm ? ?? ? ?602c o 122212 2nIkNfm mdp????22 c o s ?IC mT ??2222 dpT kpNmC ? 式中 ： 是一常數(shù)，叫 轉(zhuǎn)矩系數(shù) 。于是得到異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)的基本方程式 為 : ? ?021222221011111)()(IIIxjsRIEEEjxRIEjxRIEUmm?????????????????????????????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 異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)的 等值電路 : 異步電動(dòng)機(jī)空載時(shí)，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)差率 s很小， /s趨于 ∞ ，電流 可認(rèn)為等于零 ,這時(shí)定子電流就是勵(lì)磁電流 ,電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)很低。 可見，轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢和定子磁動(dòng)勢的轉(zhuǎn)速在空間總是等于同步轉(zhuǎn)速，始終保持相對靜止，即 定、轉(zhuǎn)子磁勢之間沒有相對運(yùn)動(dòng)！所以，感應(yīng)電機(jī)在任何異步轉(zhuǎn)速下均能產(chǎn)生恒定的電磁轉(zhuǎn)矩，并實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換。 轉(zhuǎn)子回路的電壓方程： 四、基本方程式、等值電路和相量圖： 整理可得 基本方程式 為： )( 11111 jxRIEU ???? ???)(01 mm jxRIE ??? ??021222221)(IIIxjRIEEE??????????????????由此可畫出其 等值電路、相量圖 為： 三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)的電磁關(guān)系 一、轉(zhuǎn)差率 ： 當(dāng)轉(zhuǎn)子以轉(zhuǎn)速 開始旋轉(zhuǎn)時(shí)，氣隙磁場不再以同步轉(zhuǎn)速 切割轉(zhuǎn)子繞組，同步轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速之間有一個(gè)同方向的相對運(yùn)動(dòng)，即此時(shí)的氣隙磁場是以一個(gè) 切割轉(zhuǎn)子繞組： n 1nnn ?111nnns ?? 它的大小也能反映電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。 12 ff ? 2?2E? 從前面的分析我們可以看出，分別對定轉(zhuǎn)子進(jìn)行分析太過麻煩，異步電動(dòng)機(jī)定、轉(zhuǎn)子之間沒有電路上的聯(lián)結(jié)，只有磁路的聯(lián)系，這點(diǎn)和變壓器的情況相類似 ，所以在這里我們?nèi)圆捎谜鬯愕姆椒ǎ艳D(zhuǎn)子折算到定子側(cè)，用一個(gè)新轉(zhuǎn)子，它的相數(shù)、每相串聯(lián)匝數(shù)以及繞組系數(shù)都分別和定子的一樣（三相、 、 ）。 0F?m? 1E?2E?1F?2F? 稱為 轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢 可見，當(dāng)轉(zhuǎn)子側(cè)電流不為零時(shí)，它也會(huì)產(chǎn)生一個(gè)磁動(dòng)勢，而此時(shí)定子側(cè)的磁動(dòng)勢此時(shí)變成了 ，這就可以認(rèn)為定子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢里包含著兩個(gè)分量：一個(gè)分量是大小等于 ，而方向與 相反，用 表示，它的作用是抵消轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢對主磁通的影響；另一個(gè)分量就是勵(lì)磁磁動(dòng)勢 。已知： ? ? 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 ?? ?六、等值電路： 于是，電壓平衡方程為 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似。 1s? 主磁通和漏磁通： 主磁通 ： 同時(shí)交鏈定子、轉(zhuǎn)子、氣隙構(gòu)成閉和回路的磁通，氣隙里每極主磁通量用 Φm 表示； 由于氣隙是均勻的，勵(lì)磁磁動(dòng)勢 F0產(chǎn)生的主磁通 Φ m所對應(yīng)的氣隙磁密是一個(gè)在氣隙中旋轉(zhuǎn)、在空間按正弦分布的磁密。 s n ) n n ( n n 為 轉(zhuǎn)差率 的比值稱 與 同步轉(zhuǎn)速 之差 和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 同步轉(zhuǎn)速 1 1 1 ? 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) 外力使電機(jī)沿磁場反方向旋轉(zhuǎn) 定子繞組接對稱 10 nn ?? 0?n 1nn ?1?s 0?s狀態(tài) 電動(dòng) 電磁制動(dòng) 發(fā)電 實(shí)現(xiàn) 1 0 ＜ s＜ 異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行分析 三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)子繞組開路時(shí)的電磁關(guān)系 一、正方向的規(guī)定： 轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)的三相異步電機(jī)，相當(dāng)于一臺(tái)副邊開路的三相變壓器，其中定子繞組是原繞組，轉(zhuǎn)子繞組是副繞組，只是在磁路中，異步電機(jī)定、轉(zhuǎn)子鐵心中多了一個(gè)空氣隙磁路而已。由于轉(zhuǎn)子導(dǎo)條彼此在端部短路，于是導(dǎo)條中有電流，不考慮電動(dòng)勢與電流的相位差時(shí)，電流方向同電動(dòng)勢方向。 （ 6）額定功率因數(shù) 指電動(dòng)機(jī)加額定負(fù)載時(shí)，定子邊的功率因數(shù)。 ? JSL2 和 JRL2系列是中型立式水泵用的三相異步電動(dòng)機(jī)，其中 JSL2 是鼠籠式，JRL2是繞線式。 ? Y系列為小型鼠籠全封閉自冷式三相異步電動(dòng)機(jī)。 2）繞線型轉(zhuǎn)子：繞線型轉(zhuǎn)子的槽內(nèi)嵌放有用絕緣導(dǎo)線組成的三相繞組，一般都聯(lián)接成 Y形。在轉(zhuǎn)子的每個(gè)槽里放上一根導(dǎo)體，在鐵心的兩端用端環(huán)連接起來，形成一個(gè)短路的繞組。如果是端蓋軸承電機(jī)，還要支撐電機(jī)的轉(zhuǎn)子部分。 （ 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)。難點(diǎn)： 三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的工作原理，運(yùn)行原理，功率和轉(zhuǎn)矩關(guān)系，工作特性、機(jī)械特性、參數(shù)測定，三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、調(diào)速。第五章 異步電動(dòng)機(jī) 異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理 異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行分析 三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性 三相異步電動(dòng)機(jī)參數(shù)的測定 三相異步電動(dòng)機(jī)的工作特性 三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、調(diào)速 三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理、用途、分類及結(jié)構(gòu)，三相異步電動(dòng)機(jī)的不同狀態(tài)下的電磁關(guān)系，三相異步電動(dòng)機(jī)的功率和轉(zhuǎn)矩關(guān)系，工作特性、機(jī)械特性、參數(shù)測定，三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、調(diào)速。 異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理 異步電動(dòng)機(jī)的主要用途和分類 異步電動(dòng)機(jī)的 缺點(diǎn) :功率因數(shù)較差。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) 。因此，機(jī)座應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和剛度。如果把轉(zhuǎn)子鐵心拿掉，則可看出，剩下來的繞組形狀像個(gè)松鼠籠子，如圖（ a) 所示，因此又叫鼠籠轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子繞組的三條引線分別接到三個(gè)滑環(huán)上，用一套電刷裝置引出來，如圖所示。用于金屬切削機(jī)