可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院学生会整理学生会整理220222222222)( cossXRRXRR+ += =+ += = E20= 4.44 f 1N2 即即E2= s E20X20= 2 f1L 2即即X2= sX20 可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院学生会整理学生会整理9.3.29.3.2 三相异步电动机的特性和额定值三相异步电动机的特性和额定值三相异步电动机的特性和额定值三相异步电动机的特性和额定值 1. 1.异步电动机的电磁转矩异步电动机的电磁转矩电磁转矩电磁转矩 ：T=G mI2cos 2T=Gs R2U12R22+(sX20)2定子通入三定子通入三相电流产生相电流产生旋转磁场旋转磁场转子绕组切转子绕组切割磁力线，割磁力线，产生感应电产生感应电动势动势E闭合导线闭合导线产生电流产生电流 i2载流导体载流导体在磁场中在磁场中受力受力 fU1 定子绕组相电压定子绕组相电压X20 转子静止时的感抗转子静止时的感抗 s 转差率转差率R2 转子绕组电阻转子绕组电阻cos 2转子电路功率因转子电路功率因数数I2转子电流转子电流 m磁场磁通磁场磁通返回可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院学生会整理学生会整理2. 2. 异步电动机的机械特性异步电动机的机械特性T=Gs R2U12R22+(sX20)2TmaxTst0TnnNTNn1返回0sTTmaxTNSNSm1可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院学生会整理学生会整理额定转矩额定转矩额定转矩额定转矩 T TN N N NTN = T2 + T0TN T2P2 = T2P2T2 =P22n/60P2n= 9550TN = 9550P2NnN0sTTmaxTNSNSmTmaxTst0TnnNTNn1P2 : kWnN : r/minT : Nm返回可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院学生会整理学生会整理 最大转矩最大转矩最大转矩最大转矩T TmaxmaxSm=R2X20 Tmax = GU22X20TmaxTst0TnnNTNn1smS=0S=1T=Gs R2U12R22+(sX20)2返回可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院学生会整理学生会整理0TnSmTmaxUUUU U USmTmaxR2R2R2 R2 R2 510.2 N. m 不能起动不能起动不能起动不能起动 (2) Ist =7IN=7 84.2=589.4 A 在在U= 0.9UN 时时能起动能起动能起动能起动例例例例2:2:可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院学生会整理学生会整理在在在在80%80%额定负载时额定负载时额定负载时额定负载时不能起动不能起动不能起动不能起动在在在在50%50%额定负载时额定负载时额定负载时额定负载时可以可以可以可以起动起动(3)可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院学生会整理学生会整理例例例例3:3: 对上对上例中的电动机采用自耦变压器降压起例中的电动机采用自耦变压器降压起动，设起动时加到电动机上的电压为额定电压的动，设起动时加到电动机上的电压为额定电压的64%，求这时的线路起动电流，求这时的线路起动电流Ist和电动机的起和电动机的起动转矩动转矩Tst。解：解：解：解：设电动机的起动电压为设电动机的起动电压为U，电动机的起动，电动机的起动电流为电流为Ist 依据变压器的一次、二次侧电压电流关系，依据变压器的一次、二次侧电压电流关系，可求得可求得线路起动电流线路起动电流Ist。可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院学生会整理学生会整理可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院学生会整理学生会整理 采用自耦降压法起动时，若采用自耦降压法起动时，若加到电动机上的加到电动机上的 电压与额定电压之比为电压与额定电压之比为 x ，则线路，则线路 起动电流起动电流Ist 为为电动机的起动转距电动机的起动转距Tst为为结论：结论：可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院学生会整理学生会整理2.2.异步电动机的调速异步电动机的调速三相异步电动机的转速公式：三相异步电动机的转速公式：三相异步电动机的调速方法：三相异步电动机的调速方法：n = (1 s) n1= (1 s)p60 f1 改变极对数改变极对数 p 改变电流频率改变电流频率 f1 改变转差率改变转差率 s返回可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院学生会整理学生会整理U1U2V2V1U1U2V1V2U1U1U2U2V1V1V2V2播放中完毕开始开始播放中 完毕 改变极对数改变极对数改变极对数改变极对数 返回可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院学生会整理学生会整理变频调速变频调速f1 = 50 Hz整流器逆变器M3 +f 可变可变返回转转子子滑滑环环Rst定定子子变转差率调速变转差率调速电刷电刷线绕型电动机可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院学生会整理学生会整理9.3.49.3.4 单相异步电动机单相异步电动机单相异步电动机单相异步电动机 单相异步电动机具有结构简单、成本低廉、噪声小的优点。由于只需要单相电源供电，因而使用方便，被广泛应用于家用电器、电动工具以及自动化仪表等设备中。其功率一般在 1KW 以下。返回可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院学生会整理学生会整理各式各样的单相电各式各样的单相电动机与电动工具动机与电动工具返回可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院学生会整理学生会整理定子为单相绕组，定子为单相绕组， 转子为鼠笼式。转子为鼠笼式。返回 单相异步电动机的结构特点单相异步电动机的结构特点单相异步电动机的结构特点单相异步电动机的结构特点U1U2可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院学生会整理学生会整理U1U2返回脉动磁场的产生脉动磁场的产生脉动磁场的产生脉动磁场的产生U1U2可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院学生会整理学生会整理 单相正弦电流在单相绕组中产生的磁场是在单相正弦电流在单相绕组中产生的磁场是在空间固定方位、随时间作正弦变化的脉动磁场。空间固定方位、随时间作正弦变化的脉动磁场。返回可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院学生会整理学生会整理设：B=Bm sin t 可以分解为两个幅值相等，旋转角速度相可以分解为两个幅值相等，旋转角速度相同，但旋转方向相反的两个磁场同，但旋转方向相反的两个磁场 B1 和和 B2 。B = B1 + B2返回 脉动磁场分析脉动磁场分析脉动磁场分析脉动磁场分析可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院学生会整理学生会整理 转矩特性曲线转矩特性曲线转矩特性曲线转矩特性曲线 脉动磁场可以分脉动磁场可以分解为两个相反方向旋解为两个相反方向旋转的磁场。转的磁场。 当转子静止，即当转子静止，即T =T , T=0TTTTss返回100122S = S = 1 时，时，单相异步电动机起动转矩为零，不能自行起动旋转。单相异步电动机起动转矩为零，不能自行起动旋转。单相异步电动机关键要解决产生起动转矩的问题。单相异步电动机关键要解决产生起动转矩的问题。可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院学生会整理学生会整理i1SCWS+uW ： 工作绕组 S：起动绕组返回起动措施起动措施起动措施起动措施1.1.1.1.电容分相法电容分相法电容分相法电容分相法 i2可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院学生会整理学生会整理t= 0。W1W2S1S2t= 45。W1W2S1S2t= 90。S1S2W1W2两相两相 电流电流和旋和旋转的转的磁场磁场返回0ti45。2i1i90。可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院学生会整理学生会整理 ，同时，同时在空间上也相差一个在空间上也相差一个角度，两者合成以后角度，两者合成以后也会产生一个旋转磁也会产生一个旋转磁场。场。1 1滞后于滞后于2 2返回2.2.2.2.罩极电动机罩极电动机罩极电动机罩极电动机短路铜环短路铜环定子绕组定子绕组 当定子绕组通入当定子绕组通入交流电流而产生脉动交流电流而产生脉动磁场时，由于短路环磁场时，由于短路环中感生电流的作用，中感生电流的作用，使通过磁极的磁通分使通过磁极的磁通分成成1 1和和2 2两部分。两部分。1 12 2凸极磁极凸极磁极笼型笼型转子转子可靠性与系统工程学院可靠性与系统工程学院学生会整理学生会整理作业作业:9.3.3 9.3.5 9.3.6