【文章內(nèi)容簡介】 結構簡單、價格低廉、工作可靠；不能人為改變電動機的機械特性。 繞線式： 結構復雜、價格較貴、維護工作量大；轉子 外加電阻可人為改變電動機的機械特性。 3. 三相異步電動機的工作原理 三相異步電動機是如何轉動起來的？ 設三相異步電動機模型的定子磁極是順時針轉動的。 固定不動的轉子繞組和旋轉的定子磁場相切割而感應電動勢。 轉子繞組是閉合的，因此感應電動勢在繞組中產(chǎn)生 感應電流 。 感應電流的方向與感應電動勢的 方向相同 。 載流的轉子繞組處在磁場中，必定受到 電磁力 的作用。 N S 模型電機的 定子磁極 模型電機的 轉子繞組 e e i2 F F n0 n 用右手定則 判斷 用左手定則 判斷 兩個電磁力的大小相等、方向相反，因此對電動機轉軸形成了 電磁轉矩 。于是轉子就順著定子磁場的方向轉動起來。 電機轉動的關鍵是：旋轉的定子磁場！ 三相異步電動機繞組符號和接法 在三相定子繞組中流過三相對稱交流電流，其波形如圖三相交流旋轉磁場的產(chǎn)生。 1)．旋轉磁場的產(chǎn)生 結構 示意圖 接線 原理圖 ? ?? ????????120s i n120s i ns i nmCmBmAtIitIitIi??? 定子三相繞組通入三相交流電 (星形聯(lián)接 ) BiA X B Y C Z AiCiCiAi BiitmIo 據(jù)電流的參考方向（首端流入）和波形圖判斷電流的實際方向 電流為負時，實際電流從線圈末端流進，首端流出。 電流為正時，實際電流從線圈首端流進，末端流出； CiAi BiitmIo 旋轉磁場的產(chǎn)生 若要改變電動機的旋轉方向，只需 任調(diào)通入定子繞組中兩相電流的相序即可 。 2)旋轉磁場的轉速 分）轉 /( 60 10 fn ?工頻： Hz501 ?f分）轉 /( 3 0 0 00 ?n 旋轉磁場的轉速取決于磁場的極對數(shù) p=1時 0 mICiBiAi? t io mIBiA X B Y C Z AiCiA X Y C B Z NSA X Y C B Z NSA X Y C B Z NS 若定子每相繞組由兩個線圈串聯(lián) ， 繞組的始端之間互差 60176。 ，將形成 兩對磁極的旋轉磁場。 C39。 Y39。 A B C X Y Z A39。 X39。 B39。 Z39。 AiBiCiX?A?A X B Y B?Y?C C? ZZ?????X?NSA?X?ABZCYZ?C?Y?B?SN0?t? ?? 60t?p=2時 Bi CiAiit?mI0 分）轉 /( 1 5 0 0260 10 ?? fn0n?30AX?X??Z? CZ??BYB?Y?A?C? NSNS旋轉磁場轉速 n0與極對數(shù) p 的關系 )/( 60 10 分轉pfn ?2?p ?180 分）轉 /( 50011?p ?360 分）轉 /( 0 003極對數(shù) 每個電流周期 磁場轉過的空間角度 同步轉速 )f( Hz501 ?3?p ?120 分）轉 /( 00014?p 分）轉 /( 750?90旋轉磁場轉速 n0與頻率 f1和極對數(shù) p有關 。 可見 : 3) 對于兩極（即磁極對數(shù) =1）電動機，旋轉磁場轉速 p11 60 fn ?3)旋轉磁場的特點 1）定子三相繞組的合成磁場為旋轉磁場。 2）旋轉磁場的轉向決定于三相電流的相序。若要改變旋轉磁場轉向，只須將三相電源進線中的任意兩相對調(diào)即可。 pfn 1160? 式中 ， n1 是旋轉磁場轉速 ， 亦稱同步轉速（ r/min） 。 f1 是電源頻率 （ HZ)。p是磁極對數(shù) 。 問題 兩對磁極 ? 對于 p對磁極電動機，旋轉磁場的轉速 若定子繞組增加一倍，且每個繞組在空間以相差 的角度排列，并把相差 的兩個繞組首尾相串，組成一相繞組，則可構成四極（ =2）電動機。 ?60?180p答案1 4)．旋轉原理 結論： 轉子的轉向和旋轉磁場的轉向一致。若改變旋轉磁場的轉向，則可改變轉子的轉向。 旋轉磁場與轉子導體間有相對運動 感應電動勢 右手定則 感應電流 左手定則 電磁力 電磁轉矩 因為，如果轉子的轉速 n達到同步轉速 n1，則轉子導體將不再切割磁力線，因而感應電動勢、感應電流和電磁場轉矩均為零，轉子將減速，因此，轉子轉速總是低于同步轉速。 ―異步”的含義是指轉子的轉速 n永遠比同步轉速n1(既旋轉磁場的轉速 )小。 異步電動機的“異步”的含義 感應電機 旋轉磁場的同步轉速 n1與轉子轉速 n之差稱為轉差。 轉差與同步轉速 n1 之比稱為轉差率 ，用 S 表示，即 轉差率 S 轉差率 S是三相異步電動機的一個重要參數(shù)。它對電機的運行有著極大的影響。其大小也能反映轉子轉速。即 11nnns ??)1(1 snn ??有關轉差率的討論 電動機的 轉差速度與磁場轉速之比 稱為 轉差率 ，用 s表示： 00nnns ?? 顯然，電動機的轉差率隨著電動機轉速的升高而減小。 (1) 電動機起動瞬間，電動機轉速 n=0，轉差率 s =1； (2) 電動機轉速最高時，轉速 n≈n0，轉差率 s ≈0； (3) 電動機運行過程中，轉速 0nn0， 轉差率 0s1； N S 模型電機的 定子磁極 模型電機的 轉子繞組 e e i2 F F n0 n 用右手定則 判斷 用左手定則 判斷 問題與討論 電動機的 轉速 n能等于 旋轉磁場的轉速 n1嗎？ 如果二者相等，則轉子與旋轉磁場之間 產(chǎn)生感應電流成為載流導體 → 不是載流導體就無法在磁場中 n≠n1， 異步 ！ 就沒有了相對切割 → 轉子不切割磁場就不能 受力 → 不受力電動機就永遠轉運不起來。 有一臺三相異步電動機，其額定轉速為 975r/min。試求工頻情況下電動機的磁極對數(shù)和電動機的額定轉差率。 由于電動機的額定轉速接近于旋轉磁場的轉速，所以 3975 506060 ???? n fp即該電動機的極對數(shù) p=3，同步轉速 n0=1000r/min。額定轉差率為 ： 975100000 ?????nnns4. 異步電動機的機械特性 n 0 T 機械特性曲線 額定工作點 N nN TN Tst TM 額定轉矩 電動機運行在 AB段 ， 其 電磁轉矩可以隨負載的變化而自動調(diào)整 ， 這種能力稱為自適應負載能力 。 A B C 機械特性曲線可分為穩(wěn)定運行區(qū) AB段和非穩(wěn)定運行區(qū) BC段兩部分。 額定轉速 最大電磁轉矩 起動電磁轉矩 N′ N″ 自適應負載能力是電動機區(qū)別于其它動力機械的重要特點 （ 如：柴油機當負載增加時 ， 必須由操作者加大油門 ， 才能帶動新的負載 ） 。 NnNT電動機在額定負載時的轉矩。 TN )/()(9 5 5 0NNN 分轉千瓦nPT ?三個重要轉矩 O nT 0n額定轉矩 (N ? m) 如某普通機床的主軸電機 (Y132M4型 ) 的額定功率為 , 額定轉速為 1440r/min, 則額定轉矩為 nPnPT 955060π2 ?? 4 4 5 5 09 5 5 0NNN ??? nPT Tmax 轉子軸上機械負載轉矩 T2 不能大于 Tmax ，否則將 造成堵轉 (停車 )。 電機帶動最大負載的能力。 21220222 UsXRsRKT ??? )(2021m a x 2 XUKT ?0dd ?ST令： 求得 202m XRss ??臨界轉差率 O nT 0nTmax 將 sm代入轉矩公式，可得 3. 起動轉矩 Tst 22022212)( sXRUsRKT??22022212st XRURKT??電動機起動時的轉矩。 起動時 n= 0 時， s =1 ????? st121st , )1( TUUT(2) Tst與 R2 有關， 適當使 R2?? Tst ?。對繞線式 電機改變轉子附加電阻 R180。2 , 可使 Tst =Tmax 。 Tst體現(xiàn)了電動機帶載起動的能力。 若 Tst 2電機能起動，否則不能起動。 0nO nT Tst Nstst TTK ?起動能力 電機穩(wěn)定運行在 TL=TN。當 負載減少 時， TL″TN動力大于阻力 ?電機的穩(wěn)定運行狀態(tài)被破壞 ?轉速 n上升 ?轉差率 s