【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 轉(zhuǎn)子導(dǎo)條受到電磁力 F，電磁力的方向可用左手定則確定。由電磁力進(jìn)而產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。 異步電動(dòng)機(jī)的工作原理用箭頭式子可以簡(jiǎn)單的表示如下： 定子繞組通入三相交流電流 ? 產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) ? 切割轉(zhuǎn)子繞組 ? 轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì) ?轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生感應(yīng)電流 ? 轉(zhuǎn)子電流與 磁場(chǎng)作用 ? 產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩?運(yùn)行。 三相異步電動(dòng)機(jī)的工作特性 異步電動(dòng)機(jī)的工作特性是指在額定電壓及額定頻率下，電動(dòng)機(jī)的主要物理量轉(zhuǎn)差率，轉(zhuǎn)矩電流，效率，功率因數(shù)等隨輸出功率變化的關(guān)系曲線(xiàn) 。 ○1 轉(zhuǎn)差率特性 通常把同步轉(zhuǎn)速 n1 和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 n二者之差與同步轉(zhuǎn)速 n1的比值叫做轉(zhuǎn)差率，用 s表示。關(guān)于轉(zhuǎn)差率的定義如下：當(dāng)電機(jī)的定子繞組接電源時(shí)，站在定子邊看，如果氣隙旋轉(zhuǎn)磁通密度與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向 一致，則轉(zhuǎn)差率 s為：11n nns ?? ；如果兩者轉(zhuǎn)向相反，則：11n nns ?? 。式中的 n n 都理解為轉(zhuǎn)速的絕對(duì)值 s 是一個(gè)沒(méi)有單位的數(shù)，它的大小能反映電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。 隨著負(fù)載功率的增加，轉(zhuǎn)子電流增大，故轉(zhuǎn)差率隨輸出功率增大而增大。 ○2 轉(zhuǎn)矩特性 異步電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩 ： 轉(zhuǎn)速的變換范圍很小，從空載到滿(mǎn)載，轉(zhuǎn)速略有下降 ， 轉(zhuǎn)矩曲線(xiàn)為一個(gè)上翹的曲線(xiàn)（近似直線(xiàn)） 。 ○3 電流特性 空載時(shí)電流很小，隨著 負(fù)載電流增大，電機(jī)的輸入電流增大。 ○4 效率特性 其中銅耗隨著負(fù)載的變化而變化（與負(fù)載電流的平方正比）；鐵耗和機(jī)械損耗近似不變；效率曲線(xiàn)有最大值，可變損耗等于不變損耗時(shí)，電機(jī)達(dá)到最大效率。異步電動(dòng)機(jī)額定效率載 7494%之間；最大效率發(fā)生在 ()倍額定效率處。 ○5 功率因數(shù)特性 空載時(shí)，定子電流基本上用來(lái)產(chǎn)生主磁通，有功功率很小，功率因數(shù)也很低；隨著負(fù)載電流增大，輸入電流中的有功分量也增大，功率因數(shù)逐漸升高；在額定功率附近，功率因數(shù)達(dá)到 最大值。如果負(fù)載繼續(xù)增大，則導(dǎo)致轉(zhuǎn)子漏電抗增大（漏 電抗與頻率正比），從而引起功率因數(shù)下降。 空這干嘛 三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)與調(diào)速 三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng) （ 1）直接起動(dòng) 直接起動(dòng)是用閘刀開(kāi)關(guān)或接觸器把電機(jī)的定子繞組直接接到具有額定電壓的電源上。是一種最簡(jiǎn)單而應(yīng)用廣泛的起動(dòng)方法。 1）優(yōu)點(diǎn)：無(wú)需附加起動(dòng)設(shè)備，操作方便； 2)缺點(diǎn)：起動(dòng)電流大，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩小，須足夠大的電源； 3)適用條件：小容量電動(dòng)機(jī)帶輕載的情況起動(dòng)。 （ 2）降壓起動(dòng) 用降低電機(jī)端電壓的方法限制制動(dòng)起動(dòng)電流，待電機(jī)轉(zhuǎn)速接近正常 轉(zhuǎn)速后，再將端電壓升高到額定電壓。 如果電源容量不夠大，可采用降壓起動(dòng)。即起動(dòng)時(shí)，降低加在電動(dòng)機(jī)定子繞組電壓，起動(dòng)時(shí)電壓小于額定電壓，待電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升到一定數(shù)值后，再使電動(dòng)機(jī)承受額定電壓，可限制起動(dòng)電流。 1) YΔ降壓起動(dòng) 2) 自耦變壓器降壓起動(dòng) 3) 電阻降壓或電抗降壓起動(dòng) 4) 延邊三角形降壓起動(dòng) （ 3）軟起動(dòng) 軟起動(dòng)就是在電動(dòng)機(jī) (鼠籠式 ) 定子回路串入有限流作用的電力器件來(lái)實(shí)現(xiàn)電機(jī)的起動(dòng)。通過(guò)這種方法降低起動(dòng)電流。軟起動(dòng)是采用軟件控制方式來(lái)平滑起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，一方面在控制方式上以軟件控制強(qiáng)電，另一 方面在控制結(jié)果上將電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)特性由“硬”平滑變?yōu)椤败洝薄＼浧饎?dòng)過(guò)程中產(chǎn)生高次諧波，對(duì)周邊環(huán)境要求比較高，同時(shí)起動(dòng)設(shè)備投資非常大；但它起動(dòng)時(shí)無(wú)沖擊電流，可保持平滑起動(dòng)，并且可根據(jù)負(fù)載情況實(shí)現(xiàn)自由無(wú)級(jí)的起動(dòng)。軟起動(dòng)方式： ○1 液阻式軟起動(dòng) ○2 磁控式軟起動(dòng) ○ 3 智能式軟起動(dòng)。 三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速 三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速公式為： ? ?spfn ?? 160 1 從上式可見(jiàn)，改變 供電頻率 f、電動(dòng)機(jī)的極對(duì)數(shù) p及轉(zhuǎn)差率 s均可太到改變 轉(zhuǎn)速的目的。異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速主要有三種方法 . 變極調(diào)速 11 60fn p?，異步電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 n 略低于 1n ，所以，一旦p 改變， 1n 改變， n 也隨著改變。 1） Y→ YY 變極調(diào)速 屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式 2）Δ→ YY 變極調(diào)速 屬于恒功率調(diào)速方式 變頻調(diào)速 異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速： ? ?spfn ?? 160 1。當(dāng)轉(zhuǎn)差率 S 變化不大時(shí)， n近似正比于頻率 1f ，可見(jiàn)改變電源頻率就可改變異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。常用的異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速控制方式通常有兩種，即恒轉(zhuǎn)矩變頻調(diào)速和恒功率變頻調(diào)速。 （ 1） 恒轉(zhuǎn)矩變頻調(diào)速。電機(jī)變頻調(diào)速前后額定電磁轉(zhuǎn)矩相等，即恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速時(shí)，有 TeN TeNTT? ， 。 （ 2） 恒功率變頻調(diào)速。電機(jī)變頻調(diào)速前后它的電磁功率相等，即 39。139。1 ???? T emT emem TTP 。 轉(zhuǎn)子回路串電阻調(diào)速 轉(zhuǎn)子串 入附加電阻，使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率加大，電動(dòng)機(jī)在較低的轉(zhuǎn)速下運(yùn)行。串入的電阻越大，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速越低。此方法設(shè)備簡(jiǎn)單，控制方便，但轉(zhuǎn)差功率以發(fā)熱的形式消耗在電阻上。屬有級(jí)調(diào)速，機(jī)械特性較軟。 串電阻前后保持轉(zhuǎn)子電流不變，則有： 22NR R RSS??? ， 22cos cos N??? 電磁轉(zhuǎn)矩為： 22cosem M mT C I ??? ，保持不變，即屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。 感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)和額定參數(shù) 感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)、基準(zhǔn)值和額定參數(shù)。 性能指標(biāo) 基準(zhǔn)值 額定參數(shù)與標(biāo)么值 額定功率 電壓基準(zhǔn)值：額定相電 UN? 效率 額定電壓 電流基準(zhǔn)值：每相功電流 IKW 功率因數(shù) 額定頻率 功率基準(zhǔn)值：額定功率 PN 最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù) 額定轉(zhuǎn)速 阻抗基準(zhǔn)值 ： ZKW=UN?/IKW 起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù) 轉(zhuǎn)矩基準(zhǔn)值：額定轉(zhuǎn)矩 TN 起動(dòng)過(guò)程中的最小轉(zhuǎn)矩 繞組和鐵心溫升 起動(dòng)電流倍數(shù) 電機(jī)節(jié)能 電動(dòng)機(jī)廣泛應(yīng)用于工業(yè)、商業(yè)、公用設(shè)施和家用電器等各個(gè)領(lǐng)域 ，作為風(fēng)機(jī)、水泵、壓縮機(jī)、機(jī)床等各種設(shè)備的動(dòng)力。中小型三相異步電動(dòng)機(jī)是電力機(jī)械的最主要的原動(dòng)機(jī)。 目前中國(guó)電動(dòng)機(jī)消耗的電量約占全國(guó)用電量的 60％，而中小型電動(dòng)機(jī)占到全國(guó)電動(dòng)機(jī)功率的 75％，若把中小型電動(dòng)機(jī)的效率平均提高一個(gè)百分點(diǎn)，一年可節(jié)電 20 多億 kWh。由此可見(jiàn)，電動(dòng)機(jī)的節(jié)能潛力巨大，提高中小型電動(dòng)機(jī)的能源效率是工業(yè)終端設(shè)備節(jié)能的一個(gè)重要方面。 一般采取的節(jié)能措施如下： 選用節(jié)能電動(dòng)機(jī) Y 系列三相異步電動(dòng)機(jī)是全國(guó)統(tǒng)一設(shè)計(jì)的新系列小型鼠籠轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)。 Y 系列電動(dòng)機(jī)效率較高，全系列加權(quán)平均效率為 %，比 J02 系列高 %,起動(dòng)轉(zhuǎn)矩比 J02 系列平均提高 30%，因此有利于用戶(hù)既滿(mǎn) 足對(duì)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩要求高而又可選用容量較小的電動(dòng)機(jī) 。這有利于提高節(jié)電效果。 合理選擇電動(dòng)機(jī)容 一般電動(dòng)機(jī)負(fù)載的系數(shù)在 。電動(dòng)機(jī)容量要根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械需要的功率來(lái)決定。但實(shí)際中往往會(huì)出現(xiàn)“大馬拉小車(chē)”的現(xiàn)象，由于容量選擇不合理，使電動(dòng)機(jī)經(jīng)常處于輕載狀態(tài)，致使功率因數(shù)降低，增加線(xiàn)路損耗。所以要根據(jù)不同負(fù)載合理選擇電動(dòng)機(jī)。 異步電動(dòng)機(jī)采取調(diào)速節(jié)電 目前，風(fēng)機(jī)與泵類(lèi)設(shè)備常用調(diào)節(jié)閥門(mén)或擋板開(kāi)啟度的方法來(lái)調(diào)節(jié)流量，電能 浪費(fèi)很大。而用電動(dòng)機(jī)調(diào)速來(lái)調(diào)節(jié)流量，可使風(fēng)機(jī)、泵長(zhǎng)期在高效率狀態(tài)運(yùn)行，節(jié)電可達(dá) 30%60%a。表 1列出異步電動(dòng)機(jī)幾種常用的調(diào)速方式及特點(diǎn)。在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中可根據(jù)電機(jī)、場(chǎng)地、調(diào)速要求等情況選擇調(diào)速方案。對(duì)于不同的負(fù)載類(lèi)型選用不同類(lèi)型的電動(dòng)機(jī)，可以獲得良好的節(jié)電效果。 (1)可變轉(zhuǎn)矩型異步電動(dòng)機(jī)。其最大轉(zhuǎn)矩和額定轉(zhuǎn)矩都和轉(zhuǎn)速成正比，故低速時(shí)最大轉(zhuǎn)矩和額定轉(zhuǎn)矩都只有高速時(shí)的一半 (倍極比電動(dòng)機(jī) )，而額定功率只有高速額定功率的 1/4。這類(lèi)電動(dòng)機(jī)適合泵、風(fēng)機(jī)使用，因它的特性基本上與負(fù)載特性配合。接線(xiàn)方式是低速時(shí)為串聯(lián) Y,高速時(shí)為并聯(lián) Y。 (2)恒轉(zhuǎn)矩型異步電動(dòng)機(jī)。其最大轉(zhuǎn)矩和額定轉(zhuǎn)矩近似地保持不變，額定功率正比于轉(zhuǎn)速。這類(lèi)電動(dòng)機(jī)適合傳送帶、壓縮機(jī)和機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)使用接線(xiàn)方式是 :低速時(shí)為串聯(lián) 0,高速時(shí)為并聯(lián) Y (3)恒功率型異步電動(dòng)機(jī)。其最大轉(zhuǎn)矩和額定轉(zhuǎn)矩反比于轉(zhuǎn)速。這類(lèi)電動(dòng)機(jī)適合于金屬切削機(jī)床、卷?yè)P(yáng)機(jī)等。接線(xiàn)方式是 :低速時(shí)為并聯(lián) Y,高速時(shí)為串聯(lián)△。 第三章 三相 鼠籠式異步電動(dòng)機(jī) 的設(shè)計(jì)方法