【正文】 k? ?啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩 stst 2TTk? ?第 5章 變壓器與電動(dòng)機(jī) 5(53) 4． 三相繞線(xiàn)轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子串電阻啟動(dòng) 采用三相繞線(xiàn)轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子串電阻 ， 可限制啟動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)子及定子電流；同時(shí)繞線(xiàn)轉(zhuǎn)子串適當(dāng)?shù)碾娮柽€能增大啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩 。 （ 1）星 三角（ Y△ ）降壓?jiǎn)?dòng) 啟動(dòng)時(shí)，定子繞組接成星形 (Y)接法，使相電壓降為額定電壓的 1/ ；運(yùn)行時(shí)，定子繞組換接成三角形 (△ )接法，使電動(dòng)機(jī)在額定電壓下正常。 第 5章 變壓器與電動(dòng)機(jī) 5(50) 對(duì)于 45 kW的電動(dòng)機(jī)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式 對(duì)于 ，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式 允許全壓?jiǎn)?dòng) 【 例 】 一臺(tái) Y180M— 4三相籠型異步電動(dòng)機(jī)，已知PN=， ，其電源變壓器的容量為 560kVA，問(wèn)能否全壓?jiǎn)?dòng)？另有一臺(tái) Y225S— 4三相籠型異步電動(dòng)機(jī)，已知PN=37kW，問(wèn)能否全壓?jiǎn)?dòng)？ 解 stN7II ?k V A3 3 5 6 0 8 . 3 2 74 4 4 1 8 . 54 k W? ? ? ? ???電 源 總 容 量 （ ）電 動(dòng) 機(jī) 容 量 （ ）k V A3 3 5 6 0 4 .5 3 74 4 4 3 74 k W? ? ? ? ???電 源 總 容 量 （ ）電 動(dòng) 機(jī) 容 量 （ ）不允許全壓?jiǎn)?dòng) 第 5章 變壓器與電動(dòng)機(jī) 5(51) 3． 三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的降壓?jiǎn)?dòng) 降壓?jiǎn)?dòng)不改變電源電壓，只采用某種方法使電動(dòng)機(jī)定子繞組上的電壓降低。 ?st=～ 。 Ist≈(4～ 7)IN。 第 5章 變壓器與電動(dòng)機(jī) 5(49) 三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng) 1． 全壓?jiǎn)?dòng)存在的問(wèn)題 全壓?jiǎn)?dòng)就是利用開(kāi)關(guān)或接觸器將電動(dòng)機(jī)的定子繞組直接接到具有額定電壓的電網(wǎng)上，也稱(chēng)為直接啟動(dòng)。 當(dāng)最大轉(zhuǎn)矩大于負(fù)載轉(zhuǎn)矩時(shí)才能繼續(xù)運(yùn)行，設(shè) U1=kUN，則有 所以 22 ??（ 3）由 ，當(dāng) U1=，得 2max 1TU?2m a x m a x N N 5 75 T T T T? ? ? ? ? ?2 2 2m a x m a x N N N2. 3 2. 3 0. 6T k T k T k T T? ? ? ? ? ?所以 ??即電源電壓 U1kUN==。 額定轉(zhuǎn)矩 NNN7 .59 5 5 0 9 5 5 0 4 9 .7 4 N m1440PTn? ? ? ? ?啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩 st st N N mTT ?? ? ? ? ?最大轉(zhuǎn)矩 m a x m N N mTT ?? ? ? ? ?（ 2）由 ，當(dāng) U1=，得 2st 1TU?2st st N N N0. 5 0. 25 2. 2 0. 55 0. 6T T T T T? ? ? ? ?當(dāng)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大于負(fù)載轉(zhuǎn)矩時(shí)才能啟動(dòng)，設(shè) U1=kUN，則有 2 2 2st st N N k T k T k T T? ? ? ? ? ?第 5章 變壓器與電動(dòng)機(jī) 5(47) 即電源電壓 U1kUN==。 （ 1）最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)或過(guò)載能力 m a xmNTT? ?（ 2）啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù) ststNTT? ?第 5章 變壓器與電動(dòng)機(jī) 5(45) 【 例 】 一臺(tái) Y132M4三相異步電動(dòng)機(jī)的額定數(shù)據(jù)如下：PN=， UN=380V， IN=， nN=1440r/min，△接法，?st=， ?m=，負(fù)載 TL=。 21TU∝Ts曲線(xiàn) nT曲線(xiàn) 第 5章 變壓器與電動(dòng)機(jī) 5(44) 3． 降低定子端電壓的人為機(jī)械特性 如果在電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)降低定子端電壓，最大轉(zhuǎn)矩小于負(fù)載轉(zhuǎn)矩時(shí)，電動(dòng)機(jī)因帶不動(dòng)負(fù)載而停機(jī)，電動(dòng)機(jī)會(huì)燒毀。試求該機(jī)的額定電流、額定相電流和額定轉(zhuǎn)矩。 式中， UN— 額定電壓， IN— 額定電流， cos?N— 額定功率因數(shù)， ?N— 額定效率。 解： 因異步電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速 nN略低于但很接近于對(duì)應(yīng)的同步轉(zhuǎn)速，因此該機(jī)的同步轉(zhuǎn)速 n1=750r/min，磁極對(duì)數(shù) p=4。轉(zhuǎn)子導(dǎo)體與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、感應(yīng)電流（轉(zhuǎn)子繞組閉合），又將產(chǎn)生電磁力、電磁轉(zhuǎn)矩，克服阻力矩后促使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，最終進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。異步電動(dòng)機(jī)帶額定負(fù)載運(yùn)行時(shí)，一般 n略低于 n1，其額定轉(zhuǎn)差率 sN為～ ，這時(shí) n=(～ )nl。 式中， fl為電源頻率（ Hz）； p為磁極對(duì)數(shù)。 第 5章 變壓器與電動(dòng)機(jī) 5(38) （ 4）旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步轉(zhuǎn)速 繞組按 U1— W2— V1— U2— Wl— V2排列一個(gè)循環(huán)，產(chǎn)生一對(duì)磁極。 12 1 12NI I k IN??鉗形電流表 第 5章 變壓器與電動(dòng)機(jī) 5(30) 三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理 1． 三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu) 三相異步電動(dòng)機(jī) 按轉(zhuǎn)子繞組結(jié)構(gòu)形式，分為籠型和繞線(xiàn)轉(zhuǎn)子兩類(lèi)；按外殼防護(hù)形式，分為開(kāi)啟式、防護(hù)式、封閉式和全封閉式等；按冷卻方式，分為自冷式、自扇冷式、他扇冷式和管道通風(fēng)式等。 （ 1）電壓互感器 電壓互感器實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)降壓變壓器，一次繞組匝數(shù) N1多，直接并聯(lián)到被測(cè)的高壓線(xiàn)路上；二次繞組匝數(shù) N2少，接高阻抗的測(cè)量?jī)x表（如電壓表）。三相繞組的連接主要采用星形和三角形兩種方法。 C u F e21 2 C u F e1 0 0 % 1 1 0 0 %ppPP P p p? ???? ? ? ? ??? ????第 5章 變壓器與電動(dòng)機(jī) 5(26) 三相變壓器 三相變壓器在對(duì)稱(chēng)負(fù)載運(yùn)行時(shí)，各相的電壓和電流大小相等，相位上彼此相差 120176。 從空載到負(fù)載運(yùn)行時(shí)二次側(cè)端電壓的變化量用電壓變化率ΔU ? 表示，即 2 N 22N% 1 0 0 %UUU U ?? ? ?第 5章 變壓器與電動(dòng)機(jī) 5(25) 2． 變壓器的效率特性 變壓器的損耗為繞組銅損耗 pCu 和鐵心損耗 pFe 。 第 5章 變壓器與電動(dòng)機(jī) 5(24) 變壓器的運(yùn)行特性 對(duì)于負(fù)載來(lái)講，變壓器的二次側(cè)相當(dāng)于一個(gè)電源。 同名端的感應(yīng)電壓極性相同，故同名端也稱(chēng)為同極性端。 具有磁耦合的兩個(gè)線(xiàn)圈，當(dāng)電流分別從兩繞組各自的某端點(diǎn)同時(shí)流入（或流出）時(shí)，若兩者產(chǎn)生的磁通相助，則這兩端點(diǎn)稱(chēng)為同名端，用黑點(diǎn)“ （ a） （ b） （ c） 第 5章 變壓器與電動(dòng)機(jī) 5(22) （ 2）為使負(fù)載電阻獲得最大功率，其等效電阻應(yīng)等于信號(hào)源內(nèi)阻 R0，如圖（ c）所示，即 等效電阻獲得的功率即為負(fù)載電阻獲得的功率，有 解 （ 1）當(dāng)負(fù)載直接接在信號(hào)源上時(shí)，負(fù)載獲得的功率 ? ?2 2 3S L0L12 8 3 .1 2 1 0 W6 0 0 8UPRRR???? ? ? ? ???????2L L 0R k R R? ??則變壓器的匝數(shù)比 0L600 8 .6 68RkR? ? ?? ?2 2 3S L0L12 6 0 0 6 0 1 0 W6 0 0 6 0 0UPRRR??? ?? ? ? ? ????????可見(jiàn)，經(jīng)變壓器的阻抗變換，負(fù)載電阻獲得的功率增加了。 221 2 2LL12 21U k U UZ k k ZII Ik?? ? ? ? ??第 5章 變壓器與電動(dòng)機(jī) 5(21) 【 例 】 已知信號(hào)源電壓 US=12V，內(nèi)阻 R0=600?，負(fù)載電阻 RL=8?。（ 1）求二次繞組匝數(shù) N2和 N3；（ 2）如果兩個(gè)二次繞組分別接阻性負(fù)載，繞組電流 I2=2A， I3=3A，求一次繞組電流及繞組的功率。 綜合有，變壓器的繞組電壓高的，其工作電流??；繞組電壓低的，其工作電流大。 第 5章 變壓器與電動(dòng)機(jī) 5(17) （ 2）電流變換作用 由于變壓器空載電流 I0很小，忽略不計(jì)，則有 1 1 2 2 1 0N I N I N I??1 1 2 2N I N I?? 變壓器負(fù)載運(yùn)行時(shí)，二次繞組流過(guò)負(fù)載電流 i2，一次繞組電流由空載電流 i0變?yōu)樨?fù)載時(shí)電流 i1，負(fù)載時(shí)的主磁通 ?由一、二次繞組的磁通勢(shì)共同建立。改變?cè)褦?shù)比 k，即可改變輸出電壓。 設(shè)主磁通 ，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，則一