【正文】 3）表示轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩之間關(guān)系的機(jī)械特性；（4）起動(dòng)、調(diào)速及制動(dòng)的基本原理和基本方法；（5）應(yīng)用場(chǎng)合和如何正確使用。把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能的設(shè)備稱為發(fā)電機(jī)，而把電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的設(shè)備叫做電動(dòng)機(jī)。這三相繞組可接成星形或三角形。 (2)．現(xiàn)象解釋：當(dāng)磁鐵旋轉(zhuǎn)時(shí)，磁鐵與閉合的導(dǎo)體發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，鼠籠式導(dǎo)體切割磁力線而在其內(nèi)部產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流。當(dāng)wt=1200時(shí)，BY繞組中無電流；為正，AX繞組中的電流從A流入X流出；為負(fù)，CZ繞組中的電流從Z流入C流出；由右手螺旋定則可得合成磁場(chǎng)的方向如圖54（b）所示。當(dāng)每相繞組只有一個(gè)線圈，繞組的始端之間相差1200空間角時(shí)，產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)具有一對(duì)極，即p=1；當(dāng)每相繞組為兩個(gè)線圈串聯(lián)，繞組的始端之間相差600空間角時(shí)，產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)具有兩對(duì)極，即p=2；同理，如果要產(chǎn)生三對(duì)極，即p=3的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，則每相繞組必須有均勻安排在空間的串聯(lián)的三個(gè)線圈，繞組的始端之間相差400（=1200/p）空間角。當(dāng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)以同步轉(zhuǎn)速n0開始旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子則因機(jī)械慣性尚未轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子的瞬間轉(zhuǎn)速n=0，這時(shí)轉(zhuǎn)差率S=1。顯然，與975r/min最相近的同步轉(zhuǎn)速n0=1000r/min，與此相應(yīng)的磁極對(duì)數(shù)p=3。 三相異步電機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性與機(jī)械特性1．電磁轉(zhuǎn)矩（簡(jiǎn)稱轉(zhuǎn)矩） 異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩T是由旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的每極磁通F與轉(zhuǎn)子電流I2相互作用而產(chǎn)生的。米。3）．起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst， Tst為電動(dòng)機(jī)起動(dòng)初始瞬間的轉(zhuǎn)矩，即n=0，s＝１時(shí)的轉(zhuǎn)矩。在一定的電源電壓U1和轉(zhuǎn)子電阻R2下，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩T與轉(zhuǎn)差率n之間的關(guān)系曲線T=f(s)或轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩的關(guān)系曲線n=f(T)，稱為電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性曲線。任何復(fù)雜的控制電路，都是由一些基本的單元電路組成的。 刀開關(guān)又叫閘刀開關(guān)，一般用于不頻繁操作的低壓電路中，用作接通和切斷電源，有時(shí)也用來控制小容量電動(dòng)機(jī)的直接起動(dòng)與停機(jī)。216。216。其中，交流接觸器常用來接通和斷開電動(dòng)機(jī)或其他設(shè)備的主電路。 當(dāng)主觸頭斷開時(shí)，其間產(chǎn)生電弧，會(huì)燒壞觸頭，并使電路分?jǐn)鄷r(shí)間拉長(zhǎng)，因此，必須采取滅弧措施。熱繼電器是利用電流的熱效應(yīng)而動(dòng)作的，它的工作原理如圖511所示。熱繼電器的主要技術(shù)數(shù)據(jù)是整定電流。180。三相異步電動(dòng)機(jī)的額定電壓有380V、3000V及6000V等多種。6）．功率因數(shù)因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)是電感性負(fù)載，定子相電流比相電壓滯后一個(gè)j角，cosj就是電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)。絕緣等級(jí)環(huán)境溫度40℃時(shí)的容許溫升極限允許溫度A65℃105℃E80℃120℃B90℃130℃2．三相異步電動(dòng)機(jī)的選擇 正確選擇電動(dòng)機(jī)的功率、種類、型式是極為重要的。電動(dòng)機(jī)的額定功率可以是生產(chǎn)機(jī)械所要求的功率的1/l。② 防護(hù)式在機(jī)殼或端蓋下面有通風(fēng)罩，以防止鐵屑等雜物掉入。② 轉(zhuǎn)速的選擇電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速是根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的要求而選定的。電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)用來標(biāo)明電動(dòng)機(jī)的額定值和主要技術(shù)規(guī)范，在使用中應(yīng)遵守銘牌的規(guī)定。（2）不能在滿載下起動(dòng)。 此方法適于大中型鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的輕載或空載起動(dòng)。 采用自耦降壓起動(dòng)，也同時(shí)能使起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩減小。 此方法能平滑地調(diào)節(jié)繞線式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，且設(shè)備簡(jiǎn)單、投資少；但變阻器增加了損耗，故常用于短時(shí)調(diào)速或調(diào)速范圍不太大的場(chǎng)合。對(duì)有些中型車床和銑床的主軸的制動(dòng)采用這種方法。如：當(dāng)起重機(jī)快速下放重物時(shí)，重物拖動(dòng)轉(zhuǎn)子，使其轉(zhuǎn)速nn0，重物受到制動(dòng)而等速下降。按下停止按鈕SB2，接觸器KM線圈斷電，與SB1并聯(lián)的KM的輔助常開觸點(diǎn)斷開，以保證松開按鈕SB2后KM線圈持續(xù)失電，串聯(lián)在電動(dòng)機(jī)回路中的KM的主觸點(diǎn)持續(xù)斷開，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。當(dāng)過載時(shí)，熱繼電器的發(fā)熱元件發(fā)熱，將其常閉觸點(diǎn)斷開，使接觸器KM線圈斷電，串聯(lián)在電動(dòng)機(jī)回路中的KM的主觸點(diǎn)斷開，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。（2）停止過程。 圖516 帶電氣互鎖的正反轉(zhuǎn)控制缺點(diǎn)：電路在具體操作時(shí)，若電動(dòng)機(jī)處于正轉(zhuǎn)狀態(tài)要反轉(zhuǎn)時(shí)必須先按停止按鈕SB3，使互鎖觸點(diǎn)KM1閉合后按下反轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕SB2才能使電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)；若電動(dòng)機(jī)處于反轉(zhuǎn)狀態(tài)要正轉(zhuǎn)時(shí)必須先按停止按鈕SB3，使互鎖觸點(diǎn)KM2閉合后按下正轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕SB1才能使電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)。KM3的常開主觸點(diǎn)將定子繞組接成三角形，使電動(dòng)機(jī)在額定 圖518 Y—△降壓起動(dòng)控制電壓下正常運(yùn)行。直接起動(dòng)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，應(yīng)盡量采用；電機(jī)容量較大時(shí)應(yīng)采用降壓起動(dòng)以限制起動(dòng)電流，常用的降壓起動(dòng)方法有Y—△降壓起動(dòng)、自耦變壓器降壓起動(dòng)和定子串電阻降壓起動(dòng)等。某三相交流電動(dòng)機(jī)，額定相電壓為380V，工作時(shí)每相阻抗Z=(40+j10) Ω，接在220V三相交流電源中，正常工作時(shí)，各相負(fù)載星形聯(lián)結(jié)。因此將電動(dòng)機(jī)的三根電源線中的任意兩根對(duì)調(diào)，便可實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)，其原理圖如右圖所示。2．接觸器點(diǎn)動(dòng)控制 按下正轉(zhuǎn)按鈕SB1電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，松手后電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。116 。4．電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制 （1）正轉(zhuǎn) 按下正轉(zhuǎn)按鈕SB1，觀察電動(dòng)機(jī)正向旋轉(zhuǎn)。SB2是反轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕，KM2是反轉(zhuǎn)控制接觸器，當(dāng)KM2的線圈通電，其主觸頭閉合，定子繞組三個(gè)頭分別接入電源的C、B、A三相，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。試分別計(jì)算電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)和起動(dòng)時(shí)的功率。首先了解工藝過程及控制要求；搞清控制系統(tǒng)中各電機(jī)、電器的作用以及它們的控制關(guān)系；主電路、控制電路分開閱讀或設(shè)計(jì)；控制電路中，根據(jù)控制要求按自上而下、自左而右的順序進(jìn)行讀圖或設(shè)計(jì)；同一個(gè)電器的所有線圈、觸頭不論在什么位置都叫相同的名字；原理圖上所有電器，必須按國(guó)家統(tǒng)一符號(hào)標(biāo)注，且均按未通電狀態(tài)表示；繼電器、接觸器的線圈只能并聯(lián)，不能串聯(lián)；控制順序只能由控制電路實(shí)現(xiàn)，不能由主電路實(shí)現(xiàn)習(xí)題：有一臺(tái)四極三相異步電動(dòng)機(jī)，電源電壓的頻率為50Hz。若要停車，則按下停止按鈕SB3，接觸器KMKM2同時(shí)斷電釋放，電動(dòng)機(jī)脫離電源停止轉(zhuǎn)動(dòng)。2．正反轉(zhuǎn)控制3）．同時(shí)具有電氣互鎖和機(jī)械互鎖的正反轉(zhuǎn)控制電路采用復(fù)式按鈕，將SB1按鈕的常閉觸點(diǎn)串接在KM2的線圈電路中；將SB2的常閉觸點(diǎn)串接在KM1的線圈電路中；這樣，無論何時(shí)，只要按下反轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕，在KM2線圈通電之前就首先使KM1斷電，從而保證KM1和KM2不同時(shí)通電；從反轉(zhuǎn)到正轉(zhuǎn)的情況也是一樣。（3）反向起動(dòng)過程。故障排除后若要重新起動(dòng)，需按下FR的復(fù)位按鈕，使FR的常閉觸點(diǎn)復(fù)位（閉合）即可。圖示控制電路還可實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)、過載保護(hù)和零壓保護(hù)。1）．點(diǎn)動(dòng)控制合上開關(guān)S，三相電源被引入控制電路，但電動(dòng)機(jī)還不能起動(dòng)。于是在電動(dòng)機(jī)中便產(chǎn)生一方向恒定的磁場(chǎng)，使轉(zhuǎn)子受一與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的F力的作用，于是產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。4．三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng) 制動(dòng)是給電動(dòng)機(jī)一個(gè)與轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的轉(zhuǎn)矩，促使它在斷開電源后很快地減速或停轉(zhuǎn)。3．三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速 調(diào)速就是在同一負(fù)載下能得到不同的轉(zhuǎn)速，以滿足生產(chǎn)過程的要求。這樣，在起動(dòng)時(shí)就把定子每相繞組上的電壓降到正常工作電壓的。但起動(dòng)轉(zhuǎn)矩如果過大，會(huì)使傳動(dòng)機(jī)構(gòu)受到?jīng)_擊而損壞，所以一般機(jī)床的主電動(dòng)機(jī)都是空載起動(dòng)（起動(dòng)后再切削），對(duì)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩沒有什么要求。．異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)與調(diào)速分析1．起動(dòng)特性分析（1）起動(dòng)電流Ist 在剛起動(dòng)時(shí)，由于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)對(duì)靜止的轉(zhuǎn)子有著很大的相對(duì)轉(zhuǎn)速，磁力線切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體的速度很快，這時(shí)轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)出的電動(dòng)勢(shì)和產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子電流均很大，同時(shí)，定子電流必然也很大。因?yàn)楫?dāng)功率一定時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速愈低，則其尺寸愈大，價(jià)格愈貴，且效率也較低。③ 封閉式它的外殼嚴(yán)密封閉，靠自身風(fēng)扇或外部風(fēng)扇冷卻，并在外殼帶有散熱片。① 交、直流電動(dòng)機(jī)的選擇 如沒有特殊要求，一般都應(yīng)采用交流電動(dòng)機(jī)。（1）連續(xù)運(yùn)行電動(dòng)機(jī)功率的選擇 對(duì)連續(xù)運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)，先算出生產(chǎn)機(jī)械的功率，所選電動(dòng)機(jī)的額定功率等于或稍大于生產(chǎn)機(jī)械的功率即可。選擇電動(dòng)機(jī)時(shí)應(yīng)注意其容量，防止“大馬拉小車”，并力求縮短空載時(shí)間。當(dāng)電動(dòng)機(jī)空載時(shí)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速接近于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速，兩者之間相對(duì)轉(zhuǎn)速很小，所以轉(zhuǎn)子電流近似為零，這時(shí)定子電流幾乎全為建立旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的勵(lì)磁電流。如Y315S6三相異步電動(dòng)機(jī)