【正文】 床、通用機(jī)械、礦山機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械等。 JZ2 和 JZL2系列是起重和冶金用的三相異步電動(dòng)機(jī)， JZ2是鼠籠式， JZL2是繞線(xiàn)式。 N?cos二、異步電動(dòng)機(jī)的額定值 ： 異步電動(dòng)機(jī)的額定值包含下列內(nèi)容： （ 1）額定功率 PN 指電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行時(shí)軸上輸出的機(jī)械功率，單位是 kw。這樣，導(dǎo)條就在磁場(chǎng)中受力 f，用左手定則確定受力方向，如圖所示。 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，這時(shí)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。用空間向量表示為 ， 的位置在其最大值處， 為是氣隙磁密的最大值。由于轉(zhuǎn)子被短路 ,所以 ,當(dāng)在定子繞組內(nèi)通入三相對(duì)稱(chēng)電流后 ,產(chǎn)生的沿逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)的磁場(chǎng) ,不僅在定子繞組內(nèi)產(chǎn)生磁動(dòng)勢(shì) ,在轉(zhuǎn)子繞組內(nèi)也會(huì)產(chǎn)生磁動(dòng)勢(shì)。它是用來(lái)產(chǎn)生氣隙旋轉(zhuǎn)磁密的。 1N1dpk三、轉(zhuǎn)子繞組的折合（折算）： 根據(jù)定、轉(zhuǎn)子磁通勢(shì)的關(guān)系： 可以寫(xiě)成 021 FFF ??? ??2222111224222423 IpkNmIpkN dpdp ???? ? 01122423 IpkN dp ??? 但是關(guān)鍵的一點(diǎn)是：要保證轉(zhuǎn)子側(cè)在折算前后對(duì)整個(gè)磁場(chǎng)的影響不能發(fā)生改變，即折算前后轉(zhuǎn)子的總視在功率、有功功率、轉(zhuǎn)子的銅耗和漏磁場(chǎng)儲(chǔ)能均保持不變。 )( 2222 sss jxRIE ?? ??轉(zhuǎn)子回路的電壓方程式為： 二、轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì) ： 此時(shí)一些相應(yīng)的物理量將要結(jié)合轉(zhuǎn)差率發(fā)生相應(yīng)的變化 . sE2? sI2? sx2)( 12 nnn ?? sfnnnpnnnppnf1111122 6060)(60 ??????mdps kNfE ?? 2222 sEkNsf mdp ???轉(zhuǎn)子漏抗 是對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)子頻率時(shí)的漏電抗。 于是，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)相對(duì)于定子繞組的轉(zhuǎn)速為： nsnnn ??? 121111 nnnnnn ????0F? 021 FFF ??? ??所以，合成的總磁動(dòng)勢(shì)仍用 來(lái)表示。 當(dāng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行于額定負(fù)載時(shí)，轉(zhuǎn)差率 ， /s 約為 的 20倍左右，等值電路里轉(zhuǎn)子邊呈電阻性，功率因數(shù) 較高。 三、電磁轉(zhuǎn)矩的物理表達(dá)式： 電磁功率除以同步機(jī)械角速度 可得電磁轉(zhuǎn)矩的物理表達(dá)式為： 1? 三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性 三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)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。 過(guò)載能力 (最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù) )： 最大電磁轉(zhuǎn)矩與額定電磁轉(zhuǎn)矩的比值，或稱(chēng)最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)，用 km表示。 ? ?2212211221)()(23xxRRfRpUTs ????????繞線(xiàn)式三相異步電動(dòng)機(jī)通過(guò)滑環(huán)，可以把三相對(duì)稱(chēng)電阻串入轉(zhuǎn)子回路而后三相再短路。因此，隨著 P2 的增加，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 n 下降，轉(zhuǎn)差率 s 增大。一般來(lái)說(shuō)，電動(dòng)機(jī)的容量越大，效率越高。記錄電動(dòng)機(jī)的端電壓、空載電流、空載功率 P。 ?? ??????? RRUIIss])()[(232212211221??? ???????RRfRpUTs所以，降低起動(dòng)電流的方法有：①降低電源電壓；②加大定子邊電抗或電阻；③加大轉(zhuǎn)子邊電阻或電抗。 Y一 ? 起動(dòng)： 適用于正常運(yùn)行時(shí)定子繞組為三角形接線(xiàn)的電動(dòng)機(jī)。 頻敏變阻器是利用鐵心渦流損耗隨頻率變化而變化的原理改變起動(dòng)電阻的。 三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速 異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為 ： )1(60)1( 11 spfsnn ????（ 1） 改變轉(zhuǎn)差率 s調(diào)速 ，包括降低電源電壓、繞線(xiàn)式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路串電阻等方法； （ 3）改變電機(jī)供電電源頻率。 22 c o s ?ICT mT ??注意： 調(diào)速過(guò)程轉(zhuǎn)子電流維持在額定值，即 222222)( XsRREIs ???222222)( XsREINN??NII 22 ?因 因此 常數(shù)?2c o s ?２Ｐ＝４ Ａ １ Ｘ１ Ａ ２ Ｘ ２ Ｎ Ｓ Ｎ Ｓ Ｓ ２Ｐ＝２ Ｎ Ｓ 結(jié)論： 此種變極連接方法適用于恒功率負(fù)載變極調(diào)速。可見(jiàn)，在這種調(diào)速方式下，最大轉(zhuǎn)矩為常數(shù)，并且不同頻率的各條機(jī)械特性是平行的，硬度相同。 升高電源電壓是不允許的，因此升高頻率向上調(diào)速時(shí)，只能保持電壓為 UN 不變，頻率越高，磁通 Φ m 越低，是一種降低磁通升速的方法，類(lèi)似他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)弱磁升速情況。 通過(guò)改變逆變角的大小，就能改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率 S。 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) ：凸極定子，工作繞組為集中繞組，極靴表面開(kāi)槽，小極部分罩 — 短路環(huán)（即為罩極繞組）； 工作特點(diǎn) ：電動(dòng)機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩很小，只適用于小型風(fēng)扇、電動(dòng)模具及電唱機(jī)中，容量一般在 30～ 40瓦以下； 轉(zhuǎn)向 ：由未罩部分轉(zhuǎn)向被罩部分。反接制動(dòng)過(guò)程中，電動(dòng)機(jī)電源相序?yàn)樨?fù)序，（ b）圖為拖動(dòng)反抗性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載， 反接制動(dòng)的同時(shí)轉(zhuǎn)子回路串入較大電阻時(shí)的反接制動(dòng)機(jī)械特性。但是 倒拉反轉(zhuǎn)運(yùn)行時(shí)負(fù)載向電動(dòng)機(jī)送入的機(jī)械功率是靠著負(fù)載貯存的位能的減少，是位能性負(fù)載倒過(guò)來(lái)拉著電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn) 。若負(fù)載大小不變，轉(zhuǎn)子回路串入電阻后，轉(zhuǎn)速絕對(duì)值加大，如圖中的 C點(diǎn)；串入電阻越大，轉(zhuǎn)速絕對(duì)值越高。 反向回饋制動(dòng)運(yùn)行： 當(dāng)三相異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，電源為負(fù)相序（ A、 C、 B）時(shí)，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行于第 IV象限，如圖中的 B點(diǎn)，電磁轉(zhuǎn)矩 T＞ 0，轉(zhuǎn)速 n＜ 0,稱(chēng)為反向回饋制動(dòng)運(yùn)行。如果所串的電阻超過(guò)某一數(shù)值則會(huì)使電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，稱(chēng)之為倒拉反轉(zhuǎn)制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)。系統(tǒng)原來(lái)貯存的動(dòng)能主要被電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換為電能消耗在轉(zhuǎn)子回路中，故稱(chēng)之為 能耗制動(dòng) 。 由于反向轉(zhuǎn)矩的作用，合成轉(zhuǎn)矩減小，過(guò)載能力低。 串級(jí)調(diào)速的基本原理： 前述的雙饋調(diào)速要求加在電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組的電壓頻率與轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)同頻率。 由機(jī)械特性可見(jiàn)，隨著 f1的降低， Tm 減小。 mdpkNfEU ??? 11111 ⑴ 保持 =常數(shù) ： （ 這種方法為恒磁通控制方式） 11fE? ?? ?sRxsREfpnsRIPT M 2222222112221 236023 ??????????????????????? ??????????從基頻向下變頻調(diào)速： 為避免電機(jī)磁路過(guò)飽和，在降低電源頻率時(shí)，必須同時(shí)降低電源電壓。 轉(zhuǎn)子回路串電阻是屬恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方法 3322221122sRRsRRsRRsR SSSN??????式中 s s s3別是轉(zhuǎn)子串入不同的電阻后的轉(zhuǎn)差率。 為了有較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩、使起動(dòng)過(guò)程平滑，應(yīng)在轉(zhuǎn)子回路中串入多級(jí)對(duì)稱(chēng)電阻，并隨著轉(zhuǎn)速的升高，逐漸切除起動(dòng)電阻。適用于不需頻繁起動(dòng)的大容量電動(dòng)機(jī)。 然而，定子串電抗器起動(dòng)，降低了起動(dòng)電流，但起動(dòng)轉(zhuǎn)矩降低得更多。 第①種情況下需要減小起動(dòng)電流，第②種情況下需要加大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。 ,mm xR試驗(yàn)過(guò)程 ：轉(zhuǎn)軸上不加任何負(fù)載，即電動(dòng)機(jī)處于空載運(yùn)行，把定子繞組接到額定頻率的三相對(duì)稱(chēng)電源上，當(dāng)電源電壓為額定值時(shí)，讓電動(dòng)機(jī)運(yùn)行一段時(shí)間，使其機(jī)械損耗達(dá)到穩(wěn)定值。對(duì)中、小型異步電動(dòng)機(jī)，大約 時(shí)，效率最高。 NUU ?1 Nff ?11I 1cos? 一、轉(zhuǎn)速特性 : )( 2Pfn ?1nSE2SI2三相異步電動(dòng)機(jī)空載時(shí)，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速 n 接近于同步轉(zhuǎn)速 。 降低定子端電壓的人為機(jī)械特性： ????????????????? ????2212211221)(23xxsRRfsRpUT?)()(232121221121xxRsxxfpUTmm????????pfn 1160? 從表達(dá)式上可以看出：異步電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速與電壓無(wú)關(guān)，電磁轉(zhuǎn)矩 T 與 U12 成正比，為此最大轉(zhuǎn)矩以及起動(dòng)轉(zhuǎn)矩都要隨 U1 的降低而按 U1 2 的平方減小。 A點(diǎn)， n = n 1 ， T =0,為理想空載運(yùn)行點(diǎn)； C點(diǎn)是電磁轉(zhuǎn)矩最大點(diǎn)，D點(diǎn) n =0，轉(zhuǎn)矩為 TS，為起動(dòng)點(diǎn)（見(jiàn)圖 ）。 異步電動(dòng)機(jī)時(shí) 空相量圖 三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性 三相異步電動(dòng)機(jī)以轉(zhuǎn)速 n穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，從電源輸入的有功功率為 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。 2221 RssRsR ??? 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 dp?? 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 dp ???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 ??? ??? 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。 （ 2） 轉(zhuǎn)向 ：二者的轉(zhuǎn)向相對(duì)于定子都為逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。 )( 2222 xjRIEo ??????? ??)( 222222222 jxRkkkIEkIExjRzieie ???????????????22 xkjkRkk ieie ??折合后轉(zhuǎn)子漏阻抗與折合前轉(zhuǎn)子漏阻抗的關(guān)系為： 22 RkkR ie?? 22 xkkx ie??222222 ?? ??????Rkkxkkar c t gRxar c t gieie折合前后的功率關(guān)系（轉(zhuǎn)子銅耗、無(wú)功功率）不變。 2?顯然，上式中的轉(zhuǎn)子側(cè)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流、電抗等的頻率都是