起动电流和起动转矩起动
电机启动计算
S jx＝转差率×（最大转矩/额定转矩＋√最大转矩/额定转矩2－1）＝0.025462、降压后起动阻转矩/额定转矩值：m jx＝起始静阻转矩＋（1－起始静阻转矩）×(1- S jx)2＝0.96483、启动所需最小端电压相对值：U q=√1.1m jx/m Mm=0.56454、电机起动所串电阻值：电机全压起动时的回路阻抗：Z＝U/1.732KI e=10/1.732×4.09×0.568=2.485欧电机等效电阻：r＝0.2Z＝0.497欧电机等效电抗：X＝√Z2-r2＝2.434欧电机水阻降压起动时回路阻抗：Z,＝U/1.732K,I e＝4.62欧起动电阻初始值:R q＝√Z,2-X2－r＝3.4298欧5、400米铜导线电阻值：R l＝0.019欧6、电机额定起动容量：S q＝1.732×堵转电流/额定电流×系统电压×额定电流＝1.732×4.09×10×0.568＝40（MVA）7、起动回路额定输入容量：S qs＝S q＋1.732×(起动电流倍数×额定电流)2×R q＝49.276（MVA）27 MVA变压器计算：1、母线短路容量：S dm＝变压器额定容量÷（变压器阻抗电压＋变压器额定容量÷电网最小短路容量）＝27÷（0.105＋27÷160）＝99（MVA）2、负载无功功率Q Z＝0.6×（变压器额定容量-0.7×电机额定容量）＝0.6×（27－0.7×1.732×10×0.568）＝12（Mvar）3、母线起动电压相对值：U qm＝（S dm＋Q Z）÷(S dm＋Q Z＋S q)=0.7354、电机起动端电压相对值：U q= U qm×S q÷S qs＝0.5967<0.5645所以使用27 MVA变压器能起动。
电动机的几个启动方式
三相鼠笼式异步电动机使用自耦减压启动器的接线
画出接线原理图和各主要元件的作用
主要元件及作用：
(1)具有两组抽头的自耦变压器。供启动阶段降压用。
(2)欠压脱扣器。当失压或欠压时，使自耦减压启动器退出运行(防再次来电时形成全压启动)。
取A相电压经同步变压器降压后，进入RC移相电路形成滞后30度的正弦电压，由三级管将正弦波形成方波，再经光电隔离、反相及输出电路，在输出端得到同步脉冲信号。
4.6 零电流检测电路
不论是电压型还是电流型控制的无环流交-交变频器，正反组变流器的换向都必须处于零电流状态，此时两组变流器的触发脉冲都被封锁。因此，实际的零电流一定要准确可靠的检测出来，这关系到换相的死区长短，以及换相的可靠性。
2 传统的起动方法
2.1 定子串电抗器起动
对于鼠笼式异步电机一般采用定子回路串电抗器分级起动，绕线式异步电机则采用转子回路串电抗器起动。定子边串电抗器起动，即增加定子边电抗值，可理解为降低定子实际所加电压，其目的是减少起动电流。此起动方式属降压起动，缺点是起动转矩随定子电压的降低而成平方关系下降，外串电阻中有较大的功率损耗。又由于是分级起动，起动特性不平滑。
2.2 星-三角起动
起动时定子绕组星形连接，起动后三角形连接。在电动机绕组星形连接时，电动机电流仅为三角形连接的1/3，遗憾的是电动机的转矩也同样降低到三角形接线时的1/3，为了使电动机在额定转速时达到它的额定转矩，在经历了预先设定的时间后，又从星形接线转换到三角形接线，在转换过程中会出现二次冲击电流。
软起动的优点是起动特性曲线好，使晶闸管的导通角从零度开始，逐渐前移，电机的端电压从零开始逐渐上升，直至达到额定电压，起动电流从零线性上升至设定值，从而满足起动转矩的要求，保证起成功。表1为软起动同传统起动对照表。
电机学 chap10三相异步电动机的起动和调速
斜槽
对谐波磁场，相 当于分布绕组的 作用
槽配合
定转子一阶齿谐波
Z1 1 Z2 1
p
p
即：Z1 Z2 , Z1 Z2 2 p
为要消除齿谐波同步转矩，定子齿数与
转子齿数不应相等，它们之间的差数也 不应等于极数。
异步电动机的调速与制动
一、异步电动机调速方法
异步电动机的转速
n 60 f 1 s
第10章 异步电动机的起动、 调速和制动
异步电动机的起动性能
1. 起动电流倍数 2. 起动转矩倍数 3. 起动时间 4. 起动时能量消耗与发热 5. 起动设备的简单性和可靠性 6. 起动中的过渡过程
一、起动电流和起动转矩
起动：从禁止不动到加速到工作转速的过程
要求：在起动时有较大的起动转矩（倍数），较小 的起动电流（倍数）
内层鼠笼有较大的漏抗，电流较小，功率因数较 低，所产生的电磁转矩也较小。
外层鼠笼仅有非常小的漏抗，电流较大，且电阻 较大，起动时所产生的电磁转矩也较大。层鼠笼 又称起动鼠笼。
2．起动过程结束后
转子电流的频率很小，内层鼠笼的漏抗很小， 两个鼠笼转子的电流分配决定于电阻。
内层鼠笼电阻较小，电流较大，运行时在产生 电磁转矩方面起主要的作用，内层鼠笼称为运 行鼠笼。
•由于电流的分布不均匀，等效槽导体的 有效面积减小——集肤效应使槽导体电阻 增加；
•集肤效应作用使槽漏磁通有所减少，转 子漏抗也有所减少，二者均促使起动转矩 增大，改善了起动特性。
•启动瞬间，由于磁路饱和，转子漏抗将 明显减小。
等效截面
深槽式异步电动机
2．正常运行时 在正常运行时，由于转子电流的频率很低，槽导体的 漏抗比电阻小得多，槽中电流将依电阻而均匀分布， 转子电阻恢复到固有的直流电阻。
电动机启动方式的选择-解析
电动机启动方式的选择-解析电动机启动方式的选择-解析电机启动方式的选择笼型感应电动机全压起动的优点，用简便计算及列表方法表示全压起动时配电系统的压降，并对全压起动和各种降压起动的特点进行分析比较，以便选择，同时对风机、水泵的起动转矩作了简要分析? 笼型感应电动机全压起动星三角换接起动自耦变压器降压起动起动电流起动转矩,工业与民用建筑中的水泵与风机常采用笼型感应电动机拖动，恰当的选择其起动方式，具有重要的意义。
笼型感应电动机的起动方式分为全压起动、降压起动、变频起动等，现对各种起动方式的特点进行简要分析，以利选择1 全压起动1.1 全压起动的优点及允许全压起动的条件全压起动是最好的起动方式之一，它是将电动机的定子绕组直接接入额定电压起动，因此也称为直接起动。
全压起动具有起动转矩大、起动时间短、起动设备简单、操作方便、易于维护、投资省、设备故障率低等优点。
为了能够利用这些优点，目前设计制造的笼型感应电动机都按全压起动时的冲击力矩与发热条件来考虑其机械强度与热稳定性。
所以，只要被拖动的设备能够承受全压起动的冲击力矩，起动引起的压降不超过允许值，就应该选择全压起动的方式。
有人误认为降压起动比全压起动好，将15kW的电动机未经计算就采用了降压起动方式，因而降低了起动转矩，延长了起动时间，使电动机发热更加严重，且设备复杂，投资增加，这是一个误区，应当引起重视。
尤其是消防泵等应急设备希望起动快，故障少，凡能采用全压起动者，均不应采用降压起动?全压起动的缺点是起动电流大，笼型感应电动机的起动电流一般为额定电流5~7倍，如果电动机的功率较大，达到可与为其供电的变压器容量相比拟时，电动机的起动电流将会引起配电系统的电压显著下降，影响接在同一台变压器或同一条供电线路上的其他电气设备的正常工作，因此在设计规范中，对电动机起动引起配电系统的压降有明确规定。
交流电动机起动时，其端子上的计算电压应符合下列要求(1)电动机频繁起动时，不宜低于额定电压的90％，电动机不频繁起动时，不宜低于额定电压85%(2)电动机不与照明或其他对电压波动敏感的负荷合用变压器，且不频繁起动时，不应低于额定电压80%(3)当电动机由单独的变压器供电时，其允许值应按机械要求的起动转矩确定?对于低压电动机，还应保证接触器线圈的电压不低于释放电压。
直流电动机的直接启动电流和电磁转矩的变化过程_概述及解释说明
直流电动机的直接启动电流和电磁转矩的变化过程概述及解释说明1. 引言1.1 概述直流电动机在工业和日常生活中广泛应用，其直接启动电流和电磁转矩的变化过程是理解和控制直流电动机性能的关键。
直接启动电流是指在启动阶段，为了克服转子的惯性和机械负载而需提供的电流。
而电磁转矩则是指直流电动机在工作时产生的旋转力矩，它与启动电流紧密相关。
1.2 文章结构本文将有条不紊地介绍直流电动机的直接启动电流和电磁转矩的变化过程，并深入探讨影响这两个参数的因素。
然后，我们将介绍测量这些参数以及控制它们的实际方法。
最后，我们将总结重点观点，并展望未来对于这一领域发展方向的展望。
1.3 目的本文旨在为读者提供一个全面了解直流电动机直接启动电流和电磁转矩变化过程的框架，并介绍影响这些过程的重要因素。
通过了解测量和控制这些参数的实际方法，读者将能够更好地应用这些知识，并在实际应用中优化直流电动机的性能。
以上是“1. 引言”部分的内容，概述了本文的主要目标和结构。
2. 直流电动机的直接启动电流和电磁转矩的变化过程：2.1 直流电动机的基本原理：直流电动机是一种能够将直流电能转化为机械能的设备。
它由定子、转子以及永磁体或场极绕组等组成。
在运行时，定子中通过电流产生的磁场与转子中通过永磁体或场极绕组产生的磁场作用，从而产生一个旋转的力矩。
2.2 直接启动电流的变化过程：当直流电动机进行启动时，由于线路上存在较大的电阻和感抗，因此在刚开始通电瞬间会出现较高的启动电流。
随着时间推移，线路上阻抗逐渐减小，而导致直接启动电流逐渐减小。
此过程可以用数学模型进行仿真分析和计算。
2.3 电磁转矩的变化过程：直接启动后，由于起始时转子静止，在运行初期，由于惯性影响，输出力矩相对较小。
然而随着时间推移，转子逐渐加速并获得较高速度后，惯性引起的磁通变化减小，电磁转矩也逐渐增大。
此时电机的机械负载特性对电磁转矩的变化有一定影响，不同负载特性会导致转子加速过程中电磁转矩的变化曲线不同。
电动机常用的启动方法
电动机常用的启动方法
电动机常用的启动方法有直接启动法、自耦变压器启动法、星三角启动法、电阻启动法、变频启动法等。
1. 直接启动法
直接启动法是最简单、最常见的电动机启动方法。
即将电动机直接连接到电源，通过闭合启动电机的电源开关来完成启动。
这种方法适用于起动转矩小、机械负载较小的电动机。
2. 自耦变压器启动法
自耦变压器启动法是使用自耦变压器来降低电动机启动时的电压，以减小启动电流并提高电动机的转矩。
自耦变压器启动法适用于起动转矩较大、起动时需限制电流的电动机。
3. 星三角启动法
星三角启动法是将电动机启动时的绕组连接方式从星型切换到三角形，以降低启动时的电流，减小电动机起动时对电网的影响。
星三角启动法适用于起动转矩较大的电动机。
4. 电阻启动法
电阻启动法是通过在电动机绕组中串联电阻，降低电动机的起动电压，以减小启动时的电流和起动转矩，保护电动机和负载设备。
适用于起动转矩较大、负载设
备对起动电流敏感的电动机。
5. 变频启动法
变频启动法是通过变频器来调整电源频率，通过改变电动机的转速来改变电动机的转矩和起动特性。
变频启动法适用于需要控制电动机启动转矩和速度的场合，如需要在启动过程中缓慢加速和平稳运行的电动机。
总结来说，电动机常用的启动方法有直接启动法、自耦变压器启动法、星三角启动法、电阻启动法和变频启动法。
不同的启动方法适用于不同的电动机起动特性和负载要求。
需要根据具体的工作需求和负载情况选择最合适的启动方法，以保障电动机的正常运行和负载设备的安全运行。
电机降压启动原理
电机降压启动原理
电机降压启动是指通过降低电压来启动电动机，以减少起动时的电流冲击和起动转矩。
电机降压启动可以延长电机的使用寿命，提高系统的稳定性和运行效率。
降压启动的基本原理是通过电压降低来控制电动机的起动电流和转矩。
在启动过程中，电动机的起动电流会瞬间增加，电网供电系统可能无法承受这样大的电流冲击。
为了避免这种情况，可以采用降压启动方法来控制电流。
降压启动可以通过各种方式实现，其中比较常见的方法有自耦变压器降压启动和电压调节器降压启动。
自耦变压器降压启动是通过自耦变压器降低电源电压来控制电机的启动电流。
具体来说，自耦变压器的首次接线使电动机通过变压器的起动传递依次由高电压到正常电压，然后将电源线和电动机直接接通。
这种方法可以实现电机以较低的电压启动，减少电网电流冲击。
电压调节器降压启动是通过电压调节器来降低电源电压，从而控制电动机的起动电流。
电压调节器分为可控硅调压器和变压器调压器两种类型。
可控硅调压器通过控制可控硅触发角来调节输出电压，变压器调压器则通过变压器的自动调压机构来实现电压调节。
这两种方法都可以有效地减少电动机的起动电流。
无论是自耦变压器降压启动还是电压调节器降压启动，其基本原理都是通过降低电源电压来控制电动机的起动电流和转矩。
通过合理地选择降压启动方法，可以有效地减小电网冲击，提高电机的使用寿命和系统的运行效率。
电工第六章课后习题答案(1)
第6章习题解答6-1 一个具有闭合的均匀的铁心线圈，其匝数为300，铁心中的磁感应强度为 0.9T ，磁路的平均长度为45cm ，试求： (1)铁心材料为铸铁时线圈中的电流; (2)铁心材料为硅钢片时线圈中的电流。
解：B =0.9T 时，查图6-5曲线，铁心为铸钢时，H=700A/m, 铁心为硅钢片时，H=350A/m(1) A NL H I m A H 2.130045.0800,/800111=⨯===(2) A NL H I m A H 525.030045.0350,/350222=⨯===6-2 题图6-2为环形铁心线圈，其内径为10cm ，外径为15cm ，铁心材料为铸钢。
磁路中含有一空气隙，其长度为0.2cm 。
设线圈中通有1A 的电流，如要得到1T 的磁感应强度，试求线圈匝数。
解：1096.71041570⨯=⨯==-πμB H H 1592102.01096.7250=⨯⨯⨯=-δ铸钢铁心的磁场强度，查铸钢的磁化曲线， 磁路的平均总长度为2.3921510cm l =+=π1l =当 l H 11=NI = 6-3 有一交流铁心线圈，电源电压 U= 220 V 电路中电流 I=2 A ，功率表读数P=100W ，频率f=50Hz ，漏磁通和线圈电阻上的电压降可忽略不计，试求:(1)铁心线圈的功率因数；（2）铁心线圈的等效电阻和感抗。
解：(1)100cos 0.232202P U I ϕ===⨯(2) Ω==1102220I U Z由于线圈电阻R 可忽略不计，所以Ω====+=2541002'IP R R R R Fe Fe由于漏磁通可忽略不计，所以Ω=-=-==+=107251102222'FeFe Fe R ZX X X X6-4 如题图6-4所示，交流信号源的电动势 E=12V ，内阻 R 0=200Ω，负载为扬声器，其等效电阻为R L =8Ω。
要求:（1）当R L 折算到原边的等效内阻200Ω时，求变压器的匝数比和信号源输出的功率；（2）当将负载直接与信号源联接时,信号源输出多大功率？解：(1)L LR K R R 20200=Ω==' 5=K 20()0.18O L LE P R W R R '=='+(2) 20()0.027O L LE P R W R R ==+6-5 有一单相变压器,100V A, U 1=220 V , U 2 =36 V ，一次绕组匝数N 1=1000匝、（1）试计算二次绕组N 2匝数？（2）若二次绕组接60W多少？解：6-6 , f=50Hz 。
常用电动机起动方式比较表
4 软起动
软起动器设备价格仅次于变频器软起 动。但随着软启动技术越来越成 适用于不需要调速的、起动转矩大的电动机。起 熟，其综合成本越来越低，多数已 动时工作，起动后退出。 经低于自耦减压起动，甚至低于Y/ △起动。
在低速时可以任意调节电动机转矩， 起动转矩可达150%的额定转矩，也可 以恒转矩起动电动机，起动电流可限 制在1.5倍额定电流以内。可以软停 5 变频器软起动 车。变频器软启动更在于能够根据需 求调节电机运行频率与提高功率因 数，具有刹车制动功能，满足高精尖 的各种工艺要求，降低能耗，特别是 风机泵类应用上有显著的节能效果。
运行时在电源测产生谐波电流，使电 压、电流波形畸变，影响电能质量， 适用于需要调速的、起动转矩大的电动机；具有 干扰电子设备的正常工作。设备价格 节能降耗条件的风机泵类电机。 比Y/△起动、自耦减压起动、软起动 起动及运行过程中一直工作。 设备高。
2 Y/△起动
通过降低电压（60%Ue、80 Ue），恒 起动过程中电动机冲击电流较大，冲 压起动。起动电流小，起动转矩较 3 自耦减压起动 击转矩大，不能频繁起动。允许连续 适用于大中容量电机的起动。 大，设备价格较Y/△起动高，但性价 起动2~3次。 比较优，得到广泛应用。 通常为斜坡电压起动，也可突跳起 动；起动电流、起动转矩。上升下降 的时间可调，有多种控制方式 ；可 带ห้องสมุดไป่ตู้种保护；允许起动次数较高；可 以使电机“柔性”起动， “柔性” 停止，是一种电机电压平滑上升的无 级减压起动模式，减缓了起动时造成 的机械和电气冲击。
常用电动机起动方式比较表
序号 启动方式 优点 缺点 备注 1 直接启动 起动电流大(4~7Ie）,对电网冲击大 全压起动，线路简单，设备价格最低。 适用于小容量（7.5Kw以下）电动机的起动。 。 起动过程中二次冲击电流大，冲击转 起动时为分步跳跃上升的恒压起动， 矩大。电机电缆线需要6+1，需要考 起动电流小，起动转矩小，允许起动 适用于定子绕组为三角形接线的中小型电机的起 虑电缆成本，控制柜与电机距离稍 次数较高。设备价格较低，技术成 动。 远就会造成整体成本与软启动差不 熟，应用较广。 多甚至超过。
电机启动方法的有缺点
他砺直流电动机启动方法的优缺点直接启动缺点：1.会产生过大电磁力，损坏绕组2.转向困难3.产生过大启动转矩，冲击设备4.引起电网波动降压启动优点1.电枢电压慢慢升高2.有效实现了启动电流和启动转矩的减小3.启动过程更短，更平稳缺点1.调压设备成本高电枢回路串接外加电阻启动优点1.有效实现了启动电流和启动转矩的减小2.启动过程平稳他砺直流电动机调速方法的优缺点改变电枢电路串接电阻优点设备简单，操作方便缺点只能在低于固有机械特性的范围内调速，低转速时变化率较大，电枢电流较大，调速过程中有损耗改变电动机电枢供电电压优点调速后，转速稳定性不变、无级、平滑、损耗小。
便于计算机控制缺点需要专门设备，成本较高。
（可控硅调压调速系统）改变电动机主磁通优点可以平滑无级调速，损耗小，连续调速，易控制缺点只能弱磁调速，即在额定转速以上调节，调速特性较软，且受电动机换向条件等限制，调速范围不大他励直流电动机有哪几种制动方法？它们的机械特性如何？1反馈制动优点电网吸收电能，运行经济缺点所需设备较复杂，适用于电动机-发电机-电动机系统2反接制动优点制动迅速，准确性差缺点容易反向启动需加装反转接触器、限流电阻和速度方向继电器，电阻消耗全部能量3 能耗制动优点线路简单，准确性好缺点制动时间一般，需加装制动接触器、制动电阻、制动时间继电器，电阻消耗全部能量三相笼型异步电动机启动方法的优缺点直接启动优点无需附加启动设备，操作和控制简单、可靠。
缺点启动电流大电阻降压启动缺点1启动消耗的电能大2启动转矩随定子电压的二次方关系下降，只适合用于空载和轻载的启动场合星形三角形降压启动优点设备简单，经济，启动电流小缺点启动转矩小，且启动电压不能按实际需要调节，故只适用于空载和轻载启动场合自耦变压器降压启动优点启动电压可调节，启动转矩大缺点变压器的体积大、重量重、价格高、维修麻烦、不适用于启动频繁的电机软启动器降压启动优点启动平稳，对电网冲击少，启动装置功率适度，允许启动的次数较高缺点设备造价昂贵绕线式异步电动机的启动方法的优缺点逐级切除启动电阻法优点不仅能减少启动电流，而且能使启动转矩保持较大范围缺点所需的启动设备较多，一部分消耗能量在启动电阻，而且启动级数较少频敏变阻器启动法优点具有自动平滑调节启动电流和启动转矩的良好启动特性，结构简单，运行可靠，无需经常维修缺点由于有电感存在，功率因素较低，启动转矩不是很大异步电动机有哪几种调速方法？各种调速方法有何优缺点？调压调速优点能够无级调速缺点调速范围不大转子电路串电阻调速优点简单可靠缺点它是有机调速，随着转速降低特性变软，转子电路电阻损耗与转差率成正比，低速时损耗大。
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①电动机运行 ②发电机运行 ③电磁制动
定子接电网 转子带负载 定子接电网 原动机驱动
定子接电网、转子机械负载； 应用于升降机械等。
一、异步电动机工作原理
定子三相绕组通入三相交流电
传统结构
v
Y C
A
n1
60 f n1 旋转磁场 p
切割闭合转子导体
N FZ
B
(r/m i n）
F
S
X
方向:顺时针
Blv
× ×
i2a
e2
. .
i2a
. ×
e1 i1a
吸收电功率＋吸收机械功率=转子电阻热损耗
传统结构异步电机已介绍 目前异步电机新型结构有哪些?
1. 三层三相定子绕组
2. 双转子异步电动机
查阅资料 开展讨论
3.新型绕线式异步电动机：定子三相绕组，转 子两相绕组。
4.新型定子双绕组自激异步发电机，一套功率 绕组，一套控制绕组。
× .
e1 i1a e2 i2a
× ×
e2
. . . ×
i2a e1 i1a
2、发电机状态
★ >n>n1 - <s<0 ★电磁关系 转子： i2a、e2与电动机状态相反； Tem与转向相反，为制动转矩。 定子：i1a与i2a反方向；i1a与电动机 状态相反，e1与电动机状态相同， i1a 、e1同方向。 ★能量转换关系 转子：Tem <0 吸收机械功率 定子：e1i1a> 0 输出电功率
无转矩
因此，转子转速与旋转磁场转速间必须要有差别。
[例5.1]
有一台50Hz的感应电动机，其额定转速nN＝ 730r／min，试求该机的额定转差率。
解：
s = (n1-nN) /n1
= （750-730）/750 =0.02667
5.1.3 额定值
• 额定电压UN： (V)，额定运行时，规定加在 定子绕组上的线电压；
例题
三、感应电机三种运行状态
1、电动机状态 ★ 0<n<n1 0<s<1 ★电磁关系 转子：i2a 、e2同方向；Tem与n同方 向，为驱动转矩。 定子：i1a与i2a反方向；e1与e2同方向； i1a、e1反方向。 ★能量转换关系 转子：Tem >0 输出机械功率 定子：e1i1a<0 从电网吸收电功率
定子 定子绕组
机座
感应电机
转子铁心
绕线型 笼型
转子 转子绕组
转轴
端盖、轴承、风扇、气隙等
三相异步电动机的结构
三相异步电动机的结构
定子铁心
定子冲片
定子线圈
铁心和机座
鼠笼转子
绕线转子照片
端盖、风罩铭牌、轴、轴承、风扇、气隙等
异步电机的气隙
特点——气隙很小，在中、小型电机中，气隙一 般为0.2-1.5毫米。 气隙大小对电机性能有很大的影响 气隙大：磁阻大，励磁电流（空载电流）大，功 率因数低；气隙磁场谐波含量（漏磁引起附加 损耗）减少，改善启动性能。 气隙小：按加工可能及机械安全所限制。
n1 n s n1
☆转差率为异步电动机的一个基本变量，在
分析异步电动机运行时有着重要的地位。
◆起动瞬间:n=0,s=1
◆理想空载时：n=n1,s=0
◆运行时转差率一般很小， s (1 ~ 9)%
☆根据转差率可以区分异步电机运行状态
◆电动机:s∈［0，1］ ◆电磁制动:s>1 ◆发电机:s<0
• 额定电流IN： (A),额定运行时，规定加在定 子绕组上的线电流； • 额定功率PN： (kW),额定运行时，电动机的 输出功率； • 额定转速n： (r/min),额定运行时，电动机的 转子转速；
额定频率fN(Hz)，规定的电源频率(50Hz)； 额定效率、额定功率因数等
PN 3U N I N cos 3U N I N cos
第五章
5.1 概述
异步电机
5.2 三相异步电动机的运行原理 5.3 三相异步电动机的运行特 性
5.4 三相异步电动机的起动与调速 5.5 单相异步电机的等效电路
交流电机 : 异步（感应）电机和同步电机。
异步电机主要作电动机，应用最广泛的一种电动 机，厂矿企业、交通工具、娱乐、科研、农业生 产、常生活都离不开异步电动机。 类型：异步电机主要分为：鼠笼式异步电动机， 绕线式异步电动机和各种控制用电动机三大类。
异步电机转动.swf
交流绕组模型图
交流电机的旋转磁场 ◆机械旋转磁场(如:旋转磁极式同步电机的磁场) ◆电气旋转磁场
2极机械旋转磁场.swf
2极电气旋转磁场.swf
鼠笼转子
绕线式转子
风叶 铁心 绕组
轴承 滑环
分析：异步电机
如果:
n n1
n n1
转子与旋转磁场间没有相对运动，磁通不切 割转子导条 无转子电动势和转子电流
右手定则
感应电动势 E2
（鼠笼转子、绕线式转子）
感应电流 I2 旋转磁场 电磁转矩T
Bli
左手定则
电磁力F
n
小结： 转子转动三条件： ★旋转磁场 n1 =60f/p ★转子导体闭合，产生电流
★ nn1
思考题：为什么异步电机转子的转速 nn1？ （分析）
二、转差率
同步转速n1----旋转磁场的转速。该转速取决于 电流的频率f和绕组的极对数p。 n1=60f／p 转子转速n----转子的机械转速。异步电机的特点 是转子转速与同步转速始终不相等。 转差率s----同步转速n1与转子转速n之差对同步 转速n1之比值。
5.1 5.1.1
概述 基本类型和基本结构
单相感应电动机 三相感应电动机
一、异步电机分类:
按定子绕组供电电源相数 异步电机
结构简单，坚固，成 两相感应电动机 本低，运行性能不如 绕线式 鼠笼式异步电动机 按转子绕组的结构
绕线式异步电动机
通过外串电阻改善电机 的起动，调速等性能
二、异步电动机结 构 定子铁心
感应电机铭牌
铭牌：型号，额定值，绕组联结方式，生产厂 家等
• 型号：Y132S-4,Y--异步电动机；132--机座 中心高度132mm，S--短铁心；4-极数。 • 额定值:正常运行时的主要数据指标。
• 绕组联结方式：△接法或者Y接法。
5.1.2 基本工作原理
异步电机外部条件发生变化时，有三种不 同的运行方式。
×
. .
×
Байду номын сангаас
e1 i1a e2 i2a
× × .
.
e2
i2a
e1 i1a
3、制动状态 ★ -<n<0 s
× .
e1 i1a e2
★电磁关系 转子：Tem与n反方向 Tem为制动转矩 定子：i1a 、e1反方向。 ★能量转换关系 转子：TemΩ<0吸收机械功率 定子：e1i1a<0 从电网吸收电功率