【正文】 交流電動機(jī) 三、 定子繞組線端的連接方式 3．線電流與相電流 線電流 ：電網(wǎng)的供電電流，用 I1 表示； 相電流 ：每相繞組內(nèi)的電流 ， 用 I相 表示 。 1. 額定功率 PN 2. 額定電壓 UN 3. 額定頻率 f 4. 額定電流 IN 5. 額定轉(zhuǎn)速 nN 交流電動機(jī) 1. 額定功率 PN： 在額定運(yùn)行情況下， 電動機(jī)軸上輸出的機(jī)械功率 。 如標(biāo)有兩種電壓值 （ 例如 220/380V） ， 這表明定子繞組采用 ?/Y連接 時(shí)應(yīng)加的 線電壓值 。 3. 額定頻率 f ：在額定運(yùn)行情況下，定子外加電壓的頻率（ 工頻 Hz）。 如標(biāo)有兩種電流值 （ 例如 ） ， 則對應(yīng)于定子繞組為 ?/Y連接的線電流值 。 兩種接法下電動機(jī)定子 相電流 均為 。 與額定轉(zhuǎn)速相對應(yīng)的轉(zhuǎn)差率稱為 額定轉(zhuǎn)差率 SN。 Ncos? ：在額定頻率 、 額定電壓和電動機(jī)軸上輸出額定功率時(shí) ， 電動機(jī)輸出機(jī)械功率與輸入電功率之比 ， 其表達(dá)式為： N?%10 0c os3NNNN ???? IUPN TN ：電動機(jī)在額定轉(zhuǎn)速下輸出額定功率時(shí)軸上的負(fù)載載矩 。 通常，手冊上給出的數(shù)據(jù)就是電動機(jī)的額定值。 如果 電源的線電壓 等于電動機(jī)的 額定相電壓 ，那么，電動機(jī)的繞組應(yīng)該接成三角形； 如果 電源的線電壓 是 電動機(jī)額定相電壓 的 倍，那么，電動機(jī)的繞組就應(yīng)該接成星形。 交流電動機(jī) 例 ： 電源線電壓為 380V， 現(xiàn)有兩臺電動機(jī) ，其銘牌數(shù)據(jù)如下 ， 試選擇定子繞組的連接方式 。 2. J02214，功率 kW，連接方法 ? ，電壓 380V，電流 ，轉(zhuǎn)速 1410 r/min，功率因數(shù) 。 J02214 電動機(jī)應(yīng)接成三角形 （ ? ） 。 機(jī)座長度代號 機(jī)座中心高（ mm） 三相異步電動機(jī) 交流電動機(jī) 異步電動機(jī)產(chǎn)品名稱代號 產(chǎn)品名稱 異步電動機(jī) 繞線式異步電動機(jī) 防爆型異步電動機(jī) 高起動轉(zhuǎn)矩異步電動機(jī) 新代號 漢字意義 老代號 Y 異 異繞 異爆 異起 YR YB YQ J、 JO JR、 JRO JB、 JBO JQ、 JQO 交流電動機(jī) 小 結(jié) ? 明確三相異步電動機(jī)的工作原理 ? 掌握三相異步電動機(jī)的接線方法 關(guān)鍵是定子旋轉(zhuǎn)磁場 交流電動機(jī) 三相異步電動機(jī)的電路分析 三相異步電動機(jī)的電磁關(guān)系與變壓器類似。 11 444 Nf.U??異步電動機(jī)每相電路 i1 u1 e1 e? 1 e2 e? 2 i2 + － + + + + － － － － f1 f2 交流電動機(jī) 定子電路 ? 異步電動機(jī)： 旋轉(zhuǎn)磁場切割導(dǎo)體 ? e， U1 ? E1= f 1N1? 每極磁通 111444 Nf.U?? 1UΦ ?旋轉(zhuǎn)磁場與定子導(dǎo)體間的相對速度為 n0 ，所以 f1 6001pnf ?感應(yīng)電勢的頻率與磁場和導(dǎo)體間的相對速度有關(guān) f 1= 電源頻率 f 交流電動機(jī) 5. 2. 2 轉(zhuǎn)子電路 1. 轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢頻率 f 2 ∵ 定子導(dǎo)體與旋轉(zhuǎn)磁場間的相對速度固定，而轉(zhuǎn)子導(dǎo)體與旋轉(zhuǎn)磁場間的相對速度隨轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速不同而變化 ? 定子感應(yīng)電勢頻率 f 1? 轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢頻率 f 2 轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢頻率 f 2 100002 6060 fspnnnnpnnf ?????? ∴ 旋轉(zhuǎn)磁場切割定子導(dǎo)體和轉(zhuǎn)子導(dǎo)體的速度不同 交流電動機(jī) 2. 轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動勢 E 2 E2= f 2N2? = f 1N2? 當(dāng)轉(zhuǎn)速 n = 0(s=1)時(shí)， f 2最高，且 E2 最大，有 E20= f 1N2? 轉(zhuǎn)子靜止時(shí) 的感應(yīng)電勢 即 E2= s E20 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時(shí) 的感應(yīng)電勢 3. 轉(zhuǎn)子感抗 X 2 21222 22 σσ LfsLfX ?? ??當(dāng)轉(zhuǎn)速 n = 0(s =1)時(shí)， f 2最高，且 X2 最大，有 X20= 2 ?f1L?2 即 X2= sX20 交流電動機(jī) 4. 轉(zhuǎn)子電流 I2 5. 轉(zhuǎn)子電路的功率因數(shù) cos?2 222222XREI??2202220)( sXRsE??轉(zhuǎn)子繞組的感應(yīng)電流 )(00 02 nnIs ????2202220m ax21XREIs????220222222222)( c ossXRRXRR?????202 SXRs ??很小時(shí)1c o s 2 ??202 XR ss ??較大時(shí)s1c o s2 ??交流電動機(jī) 轉(zhuǎn)子繞組的感應(yīng)電流 2202220222222)( XREXREIss????轉(zhuǎn)子電路的功率因數(shù) 2202222)(c o sXRRs???變化曲線隨、 SI c o s 22 ?)( 2 ????? Isn)c o s( 2 ????? ?sn 結(jié)論： 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時(shí)，轉(zhuǎn) 子電路中的各量均與轉(zhuǎn) 差率 s有關(guān)，即與轉(zhuǎn)速 n有關(guān)。 22T c o s ?IΦKT ?常數(shù)，與電 機(jī)結(jié)構(gòu)有關(guān) 旋轉(zhuǎn)磁場 每極磁通 轉(zhuǎn)子電流 轉(zhuǎn)子電路的 功率因數(shù) ilBF ? 22 c o s, , ?IΦT ?交流電動機(jī) 21220222)(UsXRsRKT ???由此得電磁轉(zhuǎn)矩公式 22 c o s ?IΦKT T?22022202)( XREIss??2202222)(c o sXRRs???mΦNfU 111 ?由前面分析知： 交流電動機(jī) 由公式可知 21220222)(UsXRsRKT ???電磁轉(zhuǎn)矩公式 1. T 與定子 每相繞組電壓 成正比。 3. R2 的大小對 T 有影響。 交流電動機(jī) 5. 3. 2 機(jī)械特性曲線 maxTmSNSO T S 曲線)( sfT ?根據(jù)轉(zhuǎn)矩公式 22022212)( sXRUsRKT??得特性曲線： maxTstTNnNT曲線)( Tfn ?O nT 0nstT1 NT交流電動機(jī) TN 三個(gè)重要轉(zhuǎn)矩 Tmax 轉(zhuǎn)矩 Tst NnmaxTstTO nT NT0n交流電動機(jī) NnNT電動機(jī)在額定負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)矩。 電機(jī)帶動最大負(fù)載的能力。 2021m a x 2 XUKT ?過載系數(shù) (能力 ) Nm a xTT??一般三相異步電動機(jī)的過載系數(shù)為 ~??工作時(shí)必須使 T2 Tmax ，否則電機(jī)將停轉(zhuǎn)。 ?????12 II(2) sm與 R2 有關(guān)， R2?? sm ? ? n 。2 可實(shí)現(xiàn)調(diào)速。 起動時(shí) n= 0 時(shí) ， s =1 ????? st121st , )1( TUUT(2) Tst與 R2 有關(guān)， 適當(dāng)使 R2?? Tst ?。2 , 可使 Tst =Tmax 。 若 Tst T2電機(jī)能起動，否則不能起動。 自適應(yīng)負(fù)載能力是電動機(jī)區(qū)別于其它動力機(jī)械 的重要特點(diǎn)（如：柴油機(jī)當(dāng)負(fù)載增加時(shí)，必須由 操作者加大油門，才能帶動新的負(fù)載） 。 T2? s?? T2 T T =T2 n? ? T ? ? T180。 軟特性： 負(fù)載增加時(shí)轉(zhuǎn)速下降較快，但起動轉(zhuǎn)矩大，起動特性好。如金屬切削，選硬特性電機(jī)；重載起動則選軟特性電機(jī)。 軟特性： 負(fù)載增加時(shí)轉(zhuǎn)速下降較快，但起動轉(zhuǎn)矩大，起動特性好。 一般中小型鼠籠式 電機(jī)啟動電流為額定電流的 5 ~ 7 倍 。 大電流使電網(wǎng)電壓降低，影響鄰近負(fù)載的工作 頻繁啟動時(shí)造成熱量積累，使電機(jī)過熱 后果： 原因： 啟動： n = 0， s =1, 接通電源。 (2) 降壓啟動： 星形 三角形 (Y－ ?) 換接啟動 自耦降壓啟動 （適用于鼠籠式電動機(jī)） (3) 轉(zhuǎn)子串電阻啟動 （適用于繞線式電動機(jī)） 以下介紹 降壓啟動 和 轉(zhuǎn)子串電阻啟動 。 )( 2S t UT ?(b) Y－ ? 啟動 ???s