電工電子技術(shù)趙景波-第3章

1、了解理想變壓器的定義、電路符號和基本結(jié)構(gòu)；了了解理想變壓器的定義、電路符號和基本結(jié)構(gòu)；了解變比的定義。解變比的定義。了解和掌握阻抗變換的意義，會進行阻抗變換計算。了解和掌握阻抗變換的意義，會進行阻抗變換計算。理解三相異步電動機工作原理，了解其結(jié)構(gòu)特點、理解三相異步電動機工作原理，了解其結(jié)構(gòu)特點、轉(zhuǎn)矩特性、機械特性和額定值。轉(zhuǎn)矩特性、機械特性和額定值。掌握三相異步電動機的啟動、正反轉(zhuǎn)方法。掌握三相異步電動機的啟動、正反轉(zhuǎn)方法。本章學(xué)習(xí)要求本章學(xué)習(xí)要求 第第3章章 變壓器和異步電動機變壓器和異步電動機 3.1 變壓器的結(jié)構(gòu)和工作原理變壓器的結(jié)構(gòu)和工作原理 3.2 變壓器繞組的極性變壓器繞組的極性

2、3.3 三相異步電動機的結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)動原理三相異步電動機的結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)動原理 3.4 三三相異步電動機的相異步電動機的轉(zhuǎn)矩和機械特性轉(zhuǎn)矩和機械特性 3.5 三三相異步電動機的相異步電動機的啟動、調(diào)速和制動啟動、調(diào)速和制動 3.6 三三相異步電動機的相異步電動機的銘牌和選擇原則銘牌和選擇原則 3.7 電動機電動機的分類的分類本章大綱本章大綱變壓器功能：變壓器功能：變電壓：變電壓：電力系統(tǒng)電力系統(tǒng) 變阻抗：變阻抗：電子電路中的阻抗匹配電子電路中的阻抗匹配 （如喇叭的輸出變壓器）（如喇叭的輸出變壓器） 變電流：變電流：電流互感器電流互感器 變壓器的結(jié)構(gòu)和工作原理變壓器的結(jié)構(gòu)和工作原理3.1單相變壓器單相變壓

3、器1u2uLR1i2i鐵芯鐵芯原邊原邊繞組繞組副邊副邊繞組繞組鐵心：變壓器的磁路。鐵心：變壓器的磁路。高、低壓繞組高、低壓繞組. .原邊（一次繞組）：原邊（一次繞組）：接電源的繞組接電源的繞組副邊（二次繞組）：副邊（二次繞組）：接負載的繞組接負載的繞組1u1i2u2iLR變壓器符號變壓器符號：變壓器的主要結(jié)構(gòu)變壓器的主要結(jié)構(gòu)3.1.1工作過程工作過程u2i1 N1u1i2 N2參考方向的確定：參考方向的確定： 原邊是電源的負載；原邊是電源的負載； 副邊是負載的電源；副邊是負載的電源；1u2uLR1i2iN1N2e1e2 原、副邊的原、副邊的e e與與 符合符合右螺旋法則；右螺旋法則；變壓器的工

4、作原理變壓器的工作原理3.1.2空載運行空載運行 ：原邊接入電源，副邊開路。：原邊接入電源，副邊開路。接上接上交流電源交流電源1u原邊電流原邊電流 i i1 1等等于勵磁電流于勵磁電流 i i1010 產(chǎn)生感應(yīng)電動勢產(chǎn)生感應(yīng)電動勢1u1i2e1e1N2N i i1010 產(chǎn)生磁通產(chǎn)生磁通 （交變）（交變）e,e, 方向符合右方向符合右螺旋法則螺旋法則dtdNe 11 dtdNe 22 注意注意變壓器的空載運行和變壓比變壓器的空載運行和變壓比1.結(jié)論：改變匝數(shù)比，就能改變輸出電壓。結(jié)論：改變匝數(shù)比，就能改變輸出電壓。K K為變比為變比10i1u20u2i1e2e根據(jù)交流鐵心線圈的電磁關(guān)系根據(jù)交流

5、鐵心線圈的電磁關(guān)系分析可得：分析可得：KNNEE 2121mNfE1144. 4= U1mNfE2244. 4= U2有載運行有載運行 ：副邊接入負載。：副邊接入負載。E E1 1 U U1 1E E2 2 U U2 2忽略線圈電阻和漏磁通的影響忽略線圈電阻和漏磁通的影響所以，電壓比為所以，電壓比為KNNUU 2121 當(dāng)變壓器接上負載后，副繞組中的電流為i2 ，原繞組上的電流將變?yōu)閕1 ，原、副繞組的電阻、鐵心的磁滯損耗、渦流損耗都會損耗一定的能量，但該能量通常都遠小于負載消耗的電能，可以忽略。這樣，可以認為變壓器輸入功率等于負載消耗的功率，即 變壓器帶負載工作時，原、副邊的電流有效值與它們

6、的電壓或匝數(shù)成反比。變壓器在變換了電壓的同時，電流也跟著變換。變壓器的負載運行時的變流比變壓器的負載運行時的變流比2.1 122U IU I1222111IUNIUNK1i1u2u2iLZ1N2N22IUZL=u1i1LZ LZ LZK2 22222211KZKIUKIKUIUZLL= 變壓器的阻抗變換作用變壓器的阻抗變換作用3.變壓器滿載運行時，原、副邊繞組允許的電流值。變壓器滿載運行時，原、副邊繞組允許的電流值。N NN NN NN NN NI IU UI IU US S2 22 21 11 1= = =（理想）（理想）變壓器副邊開路（空載）時，原、副邊繞組允許的電壓值變壓器副邊開路（空載

7、）時，原、副邊繞組允許的電壓值。1 1） 額定電壓額定電壓U U1N1N/ /U U2N2N2 2） 額定電流額定電流I I1N1N/ /I I2N2N3 3） 額定容量額定容量S SN N變壓器輸出的額定視在功率。變壓器輸出的額定視在功率。電力變壓器的銘牌數(shù)據(jù)電力變壓器的銘牌數(shù)據(jù)3.1.35 5） 額定頻額定頻 率率f fN N電源的工作頻率。電源的工作頻率。50Hz50HzP1u2u1i2iLR1N2N1122UNNU 使用時，改變滑動端的位置，便可得到不同的輸出電壓。使用時，改變滑動端的位置，便可得到不同的輸出電壓。 N N2 2連續(xù)可調(diào)，連續(xù)可調(diào)，U U2 2連續(xù)可調(diào)。連續(xù)可調(diào)。注意注

8、意 原、副邊千萬不能對調(diào)使用。原、副邊千萬不能對調(diào)使用。 公共繞組部分不能斷開。公共繞組部分不能斷開。 公共端不能接火線。公共端不能接火線。幾種常見的特殊變壓器幾種常見的特殊變壓器3.1.4自耦變壓器自耦變壓器1.小型電源變壓器小型電源變壓器2. 小型電源變壓器廣泛地應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中，如在機床電路中輸入220V的交流電，通過電源變壓器可以得到36V的安全電壓，12V或6V的指示燈電壓等。 電壓互感器電壓互感器3. 電壓互感器是用來測量高壓電網(wǎng)的一種專用變壓器，它能把高電壓變成低電壓進行測量，它的構(gòu)造與雙繞組變壓器相同。在使用時，原繞組并聯(lián)在高壓電源上，副繞組接低壓電壓表。 （被測電流）（被測電

9、流）N N1 1（匝數(shù)少）（匝數(shù)少）N N2 2（匝數(shù)多）（匝數(shù)多）A AR Ri i1 1i i2 2電流表電流表被測電流被測電流= =電流表讀數(shù)電流表讀數(shù) N N2 2/ /N N1 11 1） 副邊不能開路，副邊不能開路，以防產(chǎn)生高電壓；以防產(chǎn)生高電壓；使用注意事項：使用注意事項：用低量程的電流表測大電流用低量程的電流表測大電流2 2） 鐵心、低壓繞鐵心、低壓繞組的一端接地，以組的一端接地，以防在絕緣損壞時，防在絕緣損壞時，在副邊出現(xiàn)過壓。在副邊出現(xiàn)過壓。電流互感器電流互感器4.1 1）. .同極性端同極性端( (同名端同名端) )當(dāng)電流流入當(dāng)電流流入( (或流出）兩個線圈時，若產(chǎn)生的磁

10、通方向相或流出）兩個線圈時，若產(chǎn)生的磁通方向相 同，同，則兩個流入則兩個流入( (或流出）端稱為同極性端（同名端）?；蛘哒f，當(dāng)或流出）端稱為同極性端（同名端）?；蛘哒f，當(dāng)鐵芯中磁通變化（增大或減?。r，在兩線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電鐵芯中磁通變化（增大或減?。r，在兩線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢極性相同的兩端為同極性端。動勢極性相同的兩端為同極性端。AXax*AXax*1u2e1i1eZ2i*3.2變壓器繞組的極性變壓器繞組的極性 聯(lián)結(jié)聯(lián)結(jié) 2 23 3，順串，順串1324*串聯(lián)串聯(lián)順串：兩異名端相連，相當(dāng)于兩匝數(shù)相加；順串：兩異名端相連，相當(dāng)于兩匝數(shù)相加；反串：兩同名端相連，相當(dāng)于兩匝數(shù)相減；反串：兩同名

11、端相連，相當(dāng)于兩匝數(shù)相減； 聯(lián)結(jié)聯(lián)結(jié) 1 13 3，反串，反串并聯(lián)并聯(lián)同名端兩兩相連。同名端兩兩相連。1-31-3連，連，2-42-4連連2 2）. . 變壓器繞組的連接變壓器繞組的連接三相異步電動機接上電源就會轉(zhuǎn)動，這是為什么呢？ 從圖示演示得出兩點啟示：第一、有一個旋轉(zhuǎn)的磁場；第二、轉(zhuǎn)子跟著磁場轉(zhuǎn)動。異步電動機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的原理與上述演示相似。那么在三相異步電動機中，磁場從何而來，又是怎么旋轉(zhuǎn)呢？下面就來逐步討論這個問題。3.3 3.3 三相異步電動機的結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)動原理三相異步電動機的結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)動原理3.3.1三相異步電動機的基本結(jié)構(gòu)三相異步電動機由靜止的定子和轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子兩大部分組成。 三相異步電

12、動機的定子是由機座、定子鐵心和三相繞組等組成。機座通常由鑄鐵或鑄鋼制成，機座內(nèi)裝有很薄且表面絕緣的硅鋼片疊制而成的筒形鐵心，鐵心內(nèi)圓上沖有均勻分布的平行槽口。（a）定子的硅鋼片 （b）未裝繞組的定子 （c）裝有三相繞組的定子 三相異步電動機的定子繞組由三相對稱繞組組成，按一定空間角度依次嵌放在定子槽內(nèi)，接成星形或三角形，并與鐵心絕緣。，（a）星形連接 （b）三角形連接在旋轉(zhuǎn)磁場作用下，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢或電流。在旋轉(zhuǎn)磁場作用下，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢或電流。線繞式：接成星型線繞式：接成星型的三相繞組的三相繞組鼠籠式：繞組短路鼠籠式：繞組短路鼠籠轉(zhuǎn)子鼠籠轉(zhuǎn)子V2V1W2U2U1W1轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子鐵

13、心、轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)軸1 1）鐵心：硅鋼片疊成）鐵心：硅鋼片疊成2 2）繞組：）繞組：1.1.旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生及方向旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生及方向BiAXBYCZAiCiiAImiBiCCZAXYBNS t=0tIimA sin )120sin(o tIimB )120sin(o tIimC 3.3.2三相異步電動機的旋轉(zhuǎn)磁場60 CZAXYBNSn0 t=60 t=120 NSn0ZCAXBY t=180 NSn0ZCAXBY同理可得其他時刻同理可得其他時刻旋轉(zhuǎn)磁場的方向。旋轉(zhuǎn)磁場的方向。iAImiBiC結(jié)論：結(jié)論：1 1）旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向）旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向旋轉(zhuǎn)磁場的方向取決于三

14、相電流的相序。旋轉(zhuǎn)磁場的方向取決于三相電流的相序。（當(dāng)電流的相序為（當(dāng)電流的相序為A-B-CA-B-C時，旋轉(zhuǎn)磁場的方向沿繞時，旋轉(zhuǎn)磁場的方向沿繞組的首端組的首端A-B-CA-B-C的方向，與電流相序一致。）的方向，與電流相序一致。）任意調(diào)換電源線中的兩相，旋轉(zhuǎn)磁場與原方向相反。任意調(diào)換電源線中的兩相，旋轉(zhuǎn)磁場與原方向相反。旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速通常稱為：旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速通常稱為：電動機的同步轉(zhuǎn)速電動機的同步轉(zhuǎn)速min)/r(pf60n0=p p 旋轉(zhuǎn)磁場的極對數(shù)旋轉(zhuǎn)磁場的極對數(shù)對電動機來講，對電動機來講，f f 和和 p p 通常是一定的，此時通常是一定的，此時n n0 0為常為常數(shù)數(shù)f f 電源電流

15、的頻率電源電流的頻率極對數(shù)極對數(shù)每電流周期，磁場轉(zhuǎn)過角度每電流周期，磁場轉(zhuǎn)過角度同步轉(zhuǎn)速同步轉(zhuǎn)速(f=50HZ)p=1360 3000r/minp=2180 1500r/minp=3120 1000r/min2.2.旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速p=1電流在時間上變化一周電流在時間上變化一周 磁場在空間上變化一周磁場在空間上變化一周f f ：電流的頻率：電流的頻率旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速：旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速：n n0 0=60f=60f（r/minr/min）p=2電流在時間上變化一周電流在時間上變化一周 磁場在空間上變化半周磁場在空間上變化半周旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速：旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速：n n0 0=60f/2=60f

16、/2（r/minr/min）SN0nFn三相定子繞組接入三相電源，產(chǎn)三相定子繞組接入三相電源，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場；生旋轉(zhuǎn)磁場；旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體，在轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體，在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，短子導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，短路的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體產(chǎn)生感應(yīng)電流；路的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體產(chǎn)生感應(yīng)電流；載流導(dǎo)體（轉(zhuǎn)子導(dǎo)體）在磁場載流導(dǎo)體（轉(zhuǎn)子導(dǎo)體）在磁場中受力，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。中受力，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。3.3.3 三相異步電動機的轉(zhuǎn)動原理電動機轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)磁場同步轉(zhuǎn)速的關(guān)系電動機轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)磁場同步轉(zhuǎn)速的關(guān)系電動機轉(zhuǎn)速電動機轉(zhuǎn)速n n電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動方向與磁場旋轉(zhuǎn)的方向一致，電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動方向與磁場旋轉(zhuǎn)的方向一致， 但但 異步異步電動機電動機0

17、nn 無轉(zhuǎn)矩?zé)o轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場間沒有相對運動轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場間沒有相對運動無轉(zhuǎn)子電動勢（轉(zhuǎn)子導(dǎo)體不切割磁力線）無轉(zhuǎn)子電動勢（轉(zhuǎn)子導(dǎo)體不切割磁力線）無轉(zhuǎn)子電流無轉(zhuǎn)子電流如果如果0nn 旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速: : n n0 0 轉(zhuǎn)差率的概念：轉(zhuǎn)差率的概念：轉(zhuǎn)差率為旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速和電動機轉(zhuǎn)速之差。轉(zhuǎn)差率為旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速和電動機轉(zhuǎn)速之差。電動機起動瞬間電動機起動瞬間: :1 ,0=sn（轉(zhuǎn)差率最大）（轉(zhuǎn)差率最大）電動機額定負載運行時電動機額定負載運行時: : S=0.010.0900nnnS 3.4三相異步電動機的轉(zhuǎn)矩與機械特性 電動機的作用是把電能轉(zhuǎn)換為機械能，它輸送給生產(chǎn)機械的是電磁轉(zhuǎn)

18、矩T（簡稱轉(zhuǎn)矩）和轉(zhuǎn)速。因此，在選用電動機時，總是要求電動機的轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的關(guān)系（稱為機械特性）符合機械負載的要求。因此，了解電動機的轉(zhuǎn)矩的大小受哪些因素影響，如何計算，對更好地使用電動機意義深遠。電磁轉(zhuǎn)矩是三相異步電動機的重要物理量，機械特性則反映了一臺電動機的運行性能。 轉(zhuǎn)矩表達式：轉(zhuǎn)矩表達式：2222212SXRUSRKTT 3.4.1電磁轉(zhuǎn)矩 式中KT為與電動機結(jié)構(gòu)相關(guān)的常數(shù)，U1為定子繞組的相電壓，s是轉(zhuǎn)差率，R2是轉(zhuǎn)子電路每相的電阻，X20是電動機啟動時轉(zhuǎn)子尚未轉(zhuǎn)起來時的轉(zhuǎn)子感抗。 電磁轉(zhuǎn)矩與相電壓U1的平方成正比，所以電源電壓的波動將對電動機的電磁轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生很大的影響。 當(dāng)電源電壓U

19、1和f1一定且R2、X20都是常數(shù)時，電磁轉(zhuǎn)矩T只隨轉(zhuǎn)差率s變化。T與s之間的關(guān)系可用轉(zhuǎn)矩特性T=f（s）表示，其特性如曲線如下所示。 n0TnNTnN1 1）. .電動機等速運行的條件電動機等速運行的條件T = TC電磁轉(zhuǎn)矩電磁轉(zhuǎn)矩 = = 阻力轉(zhuǎn)矩阻力轉(zhuǎn)矩阻力轉(zhuǎn)矩：主要是電動機軸上的機械負載轉(zhuǎn)矩阻力轉(zhuǎn)矩：主要是電動機軸上的機械負載轉(zhuǎn)矩T T2 2和和電動機的空載損耗轉(zhuǎn)矩（主要是機械損耗轉(zhuǎn)矩）電動機的空載損耗轉(zhuǎn)矩（主要是機械損耗轉(zhuǎn)矩）T T0 0TC=T2+ T0 T2忽略忽略T T0 0 ，電動機等速運行的條件：，電動機等速運行的條件：T = T23.4.2機械特性T = T2 勻速運行勻

20、速運行減速運行減速運行加速運行加速運行T T2 電動機的運行狀態(tài)：電動機的運行狀態(tài)：2 2）. . 三個重要轉(zhuǎn)矩三個重要轉(zhuǎn)矩1 1）額定轉(zhuǎn)矩）額定轉(zhuǎn)矩 T TN Nn0TnP P2 2 輸出的機械功率輸出的機械功率nPnPPTT23222955060/210 NNNnPT29550 Nm2 2）最大轉(zhuǎn)矩）最大轉(zhuǎn)矩 T Tm m 電動機能夠產(chǎn)生的最大轉(zhuǎn)矩。一般允許電動機的負載轉(zhuǎn)矩在較短的時間內(nèi)超過其額定轉(zhuǎn)矩，但是不能超過最大轉(zhuǎn)矩。因此，最大轉(zhuǎn)矩也表示電動機允許短時過載的能力，用過載系數(shù)m表示為NTTm=m一般三相異步電動機的過載系數(shù)為1.82.2。3 3）啟動轉(zhuǎn)矩）啟動轉(zhuǎn)矩 T Tstst電動機

21、在啟動瞬間的轉(zhuǎn)矩電動機在啟動瞬間的轉(zhuǎn)矩Tstn=0n0Tn22022212XRURKTst 啟動系數(shù)啟動系數(shù)通常為通常為0.8 20.8 2NTTSt=S3 3）. . 電動機運行狀態(tài)分析電動機運行狀態(tài)分析1 1）不穩(wěn)定運行區(qū)（）不穩(wěn)定運行區(qū)（b b、c c段）段）TnbcT2eeT2T2啟動時啟動時TstT2 電機加速電機加速 轉(zhuǎn)速沿機械特性曲線上升轉(zhuǎn)速沿機械特性曲線上升 上升到上升到e點點 T=T2 電機進入穩(wěn)定區(qū)運行。電機進入穩(wěn)定區(qū)運行。若負載變化使若負載變化使T T2 2增加增加T2T2 T T不能突變不能突變 TT2 電機減速電機減速 轉(zhuǎn)速沿機械特性曲線下降轉(zhuǎn)速沿機械特性曲線下降 很

22、快達到很快達到n n=0=0 發(fā)生悶車發(fā)生悶車Tnab2 2）穩(wěn)定運行區(qū)（）穩(wěn)定運行區(qū)（a a、b b段）段）T2n假設(shè)：電動機穩(wěn)定運行在假設(shè)：電動機穩(wěn)定運行在e e點。點。T=T2若負載變化使若負載變化使T T2 2減小減小 T2T2 電機加速電機加速T2nee 轉(zhuǎn)速沿機械特性曲線上升轉(zhuǎn)速沿機械特性曲線上升 上升到上升到e點點 T=T2 電機達到新的穩(wěn)定狀態(tài)，轉(zhuǎn)速為電機達到新的穩(wěn)定狀態(tài)，轉(zhuǎn)速為n n nT2T T不能突變不能突變 TnenT2TnbcT2eeT2T2電動機的穩(wěn)定運行區(qū)比較平坦，電動機的穩(wěn)定運行區(qū)比較平坦，轉(zhuǎn)速變化不大。轉(zhuǎn)速變化不大。電動機只能在穩(wěn)定區(qū)運行，不電動機只能在穩(wěn)定區(qū)

23、運行，不能穩(wěn)定運行在不穩(wěn)定區(qū)。能穩(wěn)定運行在不穩(wěn)定區(qū)。n n0 0=1500r/min=1500r/min的電動機能否穩(wěn)定運行在的電動機能否穩(wěn)定運行在750r/min?750r/min?不能！不能！ 電機在電機在750r/min750r/min進入不穩(wěn)定區(qū)。進入不穩(wěn)定區(qū)。啟動狀態(tài)啟動狀態(tài)啟動時啟動時n=n=0 0 ，轉(zhuǎn)子導(dǎo)條切割磁力線速度很大。，轉(zhuǎn)子導(dǎo)條切割磁力線速度很大。大電流使電網(wǎng)電壓降低大電流使電網(wǎng)電壓降低 影響其他負載工作影響其他負載工作 頻繁啟動時造成熱量積累頻繁啟動時造成熱量積累 電機過熱電機過熱影響影響啟動電流大。啟動電流大。Ist =57 IN 原因原因啟動轉(zhuǎn)矩不大。啟動轉(zhuǎn)矩不大

24、。Tst =0.82 TN 3.5三相異步電動機的啟動、調(diào)速和制動適用：二三十千瓦以下的異步電動機。適用：二三十千瓦以下的異步電動機。2 2） 降壓起動。降壓起動。Y Y 起動起動自耦降壓起動自耦降壓起動1 1） 全壓啟動全壓啟動特點：簡單，起動電流大特點：簡單，起動電流大3.5.1三相異步電動機的啟動星三角降壓啟動自耦變壓器降壓啟動 3.5.2三相異步電動機的調(diào)速 負載不變改變電動機的轉(zhuǎn)速或者負載變化保持電動機速度不變的方法稱為異步電動機的調(diào)速。電動機調(diào)速用的最多的是變頻調(diào)速，其基本原理是：采用整流電路將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，再由逆變器將直流電變換為頻率、電壓可調(diào)的三相交流電。 變極調(diào)速是改變

25、定子繞組的連接方式及改變磁極對數(shù)，使電動機獲得不同的轉(zhuǎn)速。3.5.3三相異步電動機的制動 電動機在斷電時要保證克服慣性迅速停機，需要對其進行制動。制動的方法主要有反接制動和能耗制動兩種。 反接制動是指在電動機停機時，將其三相電源線中的兩根對調(diào)，產(chǎn)生相反的轉(zhuǎn)據(jù)，起到制動作用。當(dāng)轉(zhuǎn)速接近于零時，要切斷電源，以防反轉(zhuǎn)。 能耗制動是在斷電的同時，接通直流電源。直流電源產(chǎn)生的磁場是固定的，而轉(zhuǎn)子由于慣性轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的感應(yīng)電流與直流電磁場相互作用產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩方向恰好與電動機的轉(zhuǎn)向相反，起到制動的作用。3.6三相異步電動機的銘牌和選擇原則 每臺電動機的機座上都有一個銘牌，標(biāo)記了電動機的型號、額定值和連接方法等。

26、3.6.1三相異步電動機的銘牌1.1.型號：型號：Y 112 M 4三相異步三相異步電動機電動機機座中心高機座中心高（mmmm）機座長度代號：機座長度代號： S S 短機座短機座 M M 中機座中機座 L L 長機座長機座磁極數(shù)（個數(shù)）磁極數(shù)（個數(shù)）2. 2. 額定電壓：額定電壓：額定運行時，定子繞組上應(yīng)加的線電壓。額定運行時，定子繞組上應(yīng)加的線電壓。一般規(guī)定電動機的電壓不應(yīng)高于或低于額定值的一般規(guī)定電動機的電壓不應(yīng)高于或低于額定值的5%5%。3. 3. 額定電流：額定電流：額定運行時，定子繞組的線電流。額定運行時，定子繞組的線電流。4.4.功率和效率：功率和效率：額定功率額定功率：電動機在額

27、定運行狀態(tài)下，其轉(zhuǎn)子軸電動機在額定運行狀態(tài)下，其轉(zhuǎn)子軸 上輸出的機械功率。上輸出的機械功率。額定運行狀態(tài)：定子加額定電壓，轉(zhuǎn)子帶額定負載。額定運行狀態(tài)：定子加額定電壓，轉(zhuǎn)子帶額定負載。效率效率：輸入功率輸入功率 P P1N1N：%10012 NNPP cos31NNNIUP 5.5.功率因數(shù)功率因數(shù)電機的功率因數(shù)指定子的功率因數(shù)。電機的功率因數(shù)指定子的功率因數(shù)。電機的功率因數(shù)是變量，不同的工作狀態(tài)電機的功率因數(shù)是變量，不同的工作狀態(tài)coscos 不同。不同。6.6.轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速電源電壓電源電壓= =U UN N，頻率，頻率= =f fN N ，電機的輸出功率，電機的輸出功率= =P P2N2N時，

28、電動機每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)。時，電動機每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)。 7.7.接法接法定子三相繞組的接法。定子三相繞組的接法。例：銘牌數(shù)據(jù)：例：銘牌數(shù)據(jù)：380/220380/220、Y/Y/ 指：指：U UL L=380v=380v時，采用時，采用Y Y形連接形連接 U UL L=220v=220v時，采用時，采用 形連接形連接3.6.2三相異步電動機的功率選擇原則 功率的選擇實際上也就是容量的選擇，如果容量選擇太大，容量沒得到充分利用，既增加投資，也增加運行費用。如選得過小，電動機的溫升過高，影響壽命，嚴(yán)重時，可能還會燒毀電動機。對于長期運行（長時工作制）的電動機，可選其額定功率PN等于或略大于生產(chǎn)機械所需的功率

29、；對于短時工作制或重復(fù)短時制工作的電動機，可以選擇專門為這類工作制設(shè)計的電動機，也可選擇常時制電動機，但可根據(jù)間歇時間的長短，電動機功率的選擇要比生產(chǎn)機械負載所要求的功率要小一些。3.6.3 三相異步電動機的種類和形式選擇原則選擇電動機的種類是從交流或直流、機械特性、調(diào)速與啟動性能、維護及價格等方面來考慮的。因為通常生產(chǎn)場所用的都是三相交流電源，如果沒有特殊要求，一般都應(yīng)采用交流電動機。在交流電動機中，三相籠型異步電動機結(jié)構(gòu)簡單，堅固耐用、工作可靠，價格低廉，維護方便；其主要缺點是調(diào)速困難，功率因數(shù)較低，啟動性能較差。因此，要求機械特性較硬而無特殊調(diào)速要求的一般生產(chǎn)機械的拖動應(yīng)盡可能采用籠型電動機。在功率不大的水泵和通風(fēng)機、運