异步电机其他运行方式
异步电机的三种运行状态和条件
一、异步电机的基本原理和结构异步电机是一种常见的交流电动机，其工作原理是利用交流电产生的旋转磁场来驱动转子实现动力输出。
异步电机的结构包括定子和转子两部分，定子绕组接通交流电源，产生旋转磁场；转子则受到旋转磁场的作用而转动，从而驱动负载工作。
二、异步电机的运行状态异步电机在运行过程中，可以根据其工作状态和条件分为三种类型，分别为：1. 恒定转速状态：在恒定转速状态下，电机的转速维持在一个恒定值不变，通常用于一些对稳定转速要求较高的场合。
2. 变速状态：在变速状态下，电机的输出转速可以根据需要进行调节，通常通过变频器或直流调速器来实现，适用于需要频繁改变转速的场合。
3. 负载变化状态：在负载变化状态下，电机的输出转矩和转速根据负载的变化而变化，通常用于负载波动较大的场合，需要根据具体负载情况调整电机的工作状态。
三、异步电机的运行条件异步电机能够正常运行需要满足一定的条件，包括：1. 供电电源的稳定性：电机工作时需要稳定的供电电源，电压波动过大或频率不稳定都会影响电机的正常运行。
2. 机械部件的良好状况：电机的轴承、油封、绝缘等机械部件需要保持良好的状态，否则会影响电机的工作效果甚至损坏电机。
3. 合理的负载匹配：电机的输出功率和转速需要与负载匹配，过大或过小的负载都会影响电机的运行效果和寿命。
4. 良好的通风散热条件：电机在运行过程中会产生热量，需要良好的通风散热条件来保持电机的温度在合理范围内。
四、异步电机各种运行状态和条件的应用不同的运行状态和条件适用于不同的场合和需求，具体应用包括但不限于：1. 恒定转速状态适用于一些需要稳定转速输出的场合，如风机、泵等。
2. 变速状态适用于需要频繁改变转速的场合，如输送带、提升机等。
3. 负载变化状态适用于负载波动较大的场合，如破碎机、混合机等。
总结：异步电机具有多种运行状态和条件，通过合理选择和配置可以满足不同场合和需求的工作要求。
在使用过程中需要注意保持电机和供电环境的稳定和良好，以保证电机的正常运行和延长其使用寿命。
11单相异步电动机及异步电机的其他运行方式48页PPT
单相异步电动机
单相异步电动机
定子两相绕组： m 主绕组，工作绕组 a 辅助绕组，起动绕组
转子为鼠笼式绕组
1、单相异步电动机特点
辅助绕组a串联一移相元件(通常是 电容器)，然后与主绕组m并联接到 单相电源
结构上，实质上是两相电机 Im、Ia不同相位，实质上是两
相运行
2、分析方法
①对称分量法 ②双旋转磁场理论 ③交轴磁场理论
负序电压，产生负序电流，建立负向旋转磁场，产生反 向转矩，与转子旋转方向相反。
负序转差率
s
n1 n n1
2s
5、零序电压与零序电流
异步电机一般不接中线，可不考虑零序电流。
不对称运行分析
I 1
U 1 Z
I 1
U 1 Z
I A IB
I1 2
I1 I1
r2' 2s
TT
T
2 p
1
I2' 2
r2' s
I2' 2
2r2' s
4、辅助绕组开路时的转矩
1．起动转矩等于零
当s＝l时，T+＝T-，T＝0，单相电机 仅一个绕组工作不能自行起动。
2．转动后单相电机可以在一个绕组情 况下运行
转子转动时，则Z+＞Z-，T+＞T-，TO， 由于有负序转矩存在，所以其过载能 力和效率均有所降低。
零序系统：每相大小相等且同相位。
共同性质：三相大小相等，彼此之间相位差相等
（1）由不对称系统分解得到的正序、负序和零 序系统都是对称系统。对称系统容易求解。 当求得各个对称分量后，再把各相的三个分 量叠加便得到不对称运行情形。
三相异步电动机的7种转速方式
三相异步电动机的7种转速方式三相异步电动机转速公式为：n=60f/p(1-s)从上式可见，改变供电频率f、电动机的极对数p及转差率s均可太到改变转速的目的。
从调速的本质来看，不同的调速方式无非是改变交流电动机的同步转速或不改变同步转两种。
在生产机械中广泛使用不改变同步转速的调速方法有绕线式电动机的转子串电阻调速、斩波调速、串级调速以及应用电磁转差离合器、液力偶合器、油膜离合器等调速。
改变同步转速的有改变定子极对数的多速电动机，改变定子电压、频率的变频调速有能无换向电动机调速等。
从调速时的能耗观点来看，有高效调速方法与低效调速方法两种：高效调速指时转差率不变，因此无转差损耗，如多速电动机、变频调速以及能将转差损耗回收的调速方法（如串级调速等）。
有转差损耗的调速方法属低效调速，如转子串电阻调速方法，能量就损耗在转子回路中；电磁离合器的调速方法，能量损耗在离合器线圈中；液力偶合器调速，能量损耗在液力偶合器的油中。
一般来说转差损耗随调速范围扩大而增加，如果调速范围不大，能量损耗是很小的。
一、变极对数调速方法这种调速方法是用改变定子绕组的接红方式来改变笼型电动机定子极对数达到调速目的，特点如下：具有较硬的机械特性，稳定性良好；无转差损耗，效率高；接线简单、控制方便、价格低；有级调速，级差较大，不能获得平滑调速；可以与调压调速、电磁转差离合器配合使用，获得较高效率的平滑调速特性。
本方法适用于不需要无级调速的生产机械，如金属切削机床、升降机、起重设备、风机、水泵等。
二、变频调速方法变频调速是改变电动机定子电源的频率，从而改变其同步转速的调速方法。
变频调速系统主要设备是提供变频电源的变频器，变频器可分成交流－直流－交流变频器和交流－交流变频器两大类，目前国内大都使用交－直－交变频器。
其特点：效率高，调速过程中没有附加损耗；应用范围广，可用于笼型异步电动机；调速范围大，特性硬，精度高；技术复杂，造价高，维护检修困难。
3.2三相异步电动机的运行
教案（首页）授课班级机电高职1002授课日期课题序号 3.2 授课形式讲授授课时数 2 课题名称三相异步电动机的运行教学目标1．了解三相异步电动机运行时的电磁关系。
2．了解三相异步电动机的机械特性。
3．熟悉三相异步电动机的功率关系。
4．了解三相异步电动机的工作特性。
教学重点1．了解三相异步电动机运行时的电磁关系。
2．了解三相异步电动机的机械特性。
教学难点1．了解三相异步电动机运行时的电磁关系。
2．了解三相异步电动机的机械特性。
教材内容更新、补充及删减无课外作业课后习题教学后记以实物展示学生容易接受送审记录盐城生物工程高等职业技术学校课堂时间安排和板书设计复习5导入5新授60练习5小结5一、电磁转矩二、空载运行与负载运行三、机械特性1、起动转矩及起动过程2、额定转矩3、最大转矩四、三相异步电机的工作特性1、转速特性2、定子电流特性3、定子功率因数特性4、电磁转矩特性5、效率特性课题序号课题名称第页共页教学过程主要教学内容及步骤导入新授三相异步电动机空载运行时，转子的转速接近旋转磁场的转速，转子中的电流接近零。
转轴上的负载增大后，电动机的转速下降，转差率增大，转子导体与旋转磁场间的相对运动速度加大，转子绕组中的电流增大，从电源输入的电功率也随之增大。
电动机带不同负载时，电流、转矩、功率因数、效率等参数均不同，为了高效经济地利用电动机，需要掌握分析异步电动机性能的方法。
异步电动机的工作特性是用好电动机的依据，因此熟悉异步电动机的运行性能，掌握常用的测试方法是很有必要的。
三相异步电动机的运行特性主要是指三相异步电动机在运行时，电动机的功率、转矩、转速相互之间的关系。
一、电磁转矩所谓电磁转矩即是电动机由于电磁感应作用，从转子转轴上输出的作用力矩。
它是衡量三相异步电动机带负载能力的一个重要指标。
为了更好地使用三相异步电动机，我们必须要首先弄清楚电磁转矩同哪些物理量有关。
由于电动机的转子是通过旋转磁场与转子绕组之间的电磁感应作用而带动的，因此电磁转矩必然与旋转磁场的每极磁通Φ和转子绕组的感应电流I2的乘积有关。
三相异步电机
三相异步电机三相异步电机(Triple-phase asynchronous motor)是靠同时接入380V三相交流电源（相位差120度）供电的一类电动机，由于三相异步电机的转子与定子旋转磁场以相同的方向、不同的转速成旋转，存在转差率，所以叫三相异步电机。
工作原理电机的形式很多，但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。
因此，其构造的一般原则是：用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路，以产生电磁功率，达到能量转换的目的。
三相异步电机是感应电机，定子通入电流以后，部分磁通穿过短路环，并在其中产生感应电流。
短路环中的电流阻碍磁通的变化，致使有短路环部分和没有短路环部分产生的磁通有了相位差，从而形成旋转磁场。
通电启动后，转子绕组因与磁场间存在着相对运动而感生电动势和电流，即旋转磁场与转子存在相对转速，并与磁场相互作用产生电磁转矩，使转子转起来，实现能量变换。
电动机分类1．按工作电源分类根据电动机工作电源的不同，可分为直流电动机和交流电动机。
其中交流电动机还分为单相电动机和三相电动机。
2．按结构及工作原理分类根据电动机按结构及工作原理的不同，可分为直流电动机，异步电动机和同步电动机。
同步电动机还可分为永磁同步电动机、磁阻同步电动机和磁滞同步电动机。
异步电动机可分为感应电动机和交流换向器电动机。
感应电动机又分为三相异步电动机、单相异步电动机和罩极异步电动机等。
交流换向器电动机又分为单相串励电动机、交直流两用电动机和推斥电动机。
直流电动机按结构及工作原理可分为无刷直流电动机和有刷直流电动机。
有刷直流电动机可分为永磁直流电动机和电磁直流电动机。
电磁直流电动机又分为串励直流电动机、并励直流电动机、他励直流电动机和复励直流电动机。
永磁直流电动机又分为稀土永磁直流电动机、铁氧体永磁直流电动机和铝镍钴永磁直流电动机。
3．按起动与运行方式分类根据电动机按起动与运行方式不同，可分为电容起动式单相异步电动机、电容运转式单相异步电动机、电容起动运转式单相异步电动机和分相式单相异步电动机。
异步电机有三种运行状态
异步电机有三种运行状态，可运行在发电机状态、电动机状态和电磁制动状态。
当转差率在S<0时，异步电机处于发电机状态；当转差率0<S1时，处于电磁制动状态。
也就是说，当异步电机转子的转速高于同步转速，此时转子的转向与定子旋转磁场的转向相同，处于发电机状态；当转子转向与旋转磁场同方向且转速低于同步转速，处于电动机状态；当转子转向与旋转磁场方向相反，处于电磁制动状态。
根据这一原理，只要用原动机把转子按旋转磁场的方向拖动，加速到超过同步转速，就可使异步电机成为发电机了。
1 异步电机发电的特点由于使用异步电机发电在并网与调速两个主要方面有其独有的特点，因此近年来被风力发电领域所广泛使用。
1.1并网方面不需要同期设备，只需象投电动机那样合闸就行。
电机的容量较大，可用软启动或变频启动等方式。
1.2调速方面异步电机运转时，不象同步电机那样，转速与频率有着严格的对应关系。
异步电机的转速与频率没有严格的对应关系，理论上异步发电机的转差率在-∞<S<0范围内都是发电运行状态。
因此特别适合原动机不好控制的情况。
< P>1.3短路方面从异步发电机负荷特性曲线可知，异步发电机的负荷电流增加到临界值时，发电机电压急剧下降，直至崩溃。
异步发电机三相短路时情况和此相似。
所以当异步发电机发生三相短路时，电压将急剧下降，直至电压崩溃，不会有很大的短路电流。
当发电机发生不对称短路，如单相短路，此时该相绕组相当于一个短路绕组，它将产生去磁效应，最终使电压崩溃。
从以上分析可见，异步发电机无需装设任何形式的短路保护。
2 异步发电机的运行方式和其它发电方式一样，异步机在发电时也有两种运行方式，独立运行与并网运行。
2.1异步发电机独立运行异步发电机独立运行时，由于电机的铁芯中通常会有一些剩磁存在，当电机转子被原动机拖动时，与定子绕组的磁场相互作用，导体中就有感应电流。
载流导体在磁场中运动，又在定子绕组中产生感应电动势。
电机与拖动基础考点总结
考点总结第四章e T L T —生产机械的阻转矩 n —转速(r/min)】第五章一、直流电机的励磁方式：III f I I f1图5-15直流电机的励磁方式a) 他励式 b) 并励式 b) 串励式 b) 复励式a)b)c)d)按励磁绕组的供电方式不同，直流电机分4种：○1他励直流电机 ○2并励直流电机 ○3串励直流电机 ○4复励直流电机 二、基础公式 1. 额定功率N PN P （N T 为额定输出转矩，N n 为额定转速） 直流发电机中，N P 是指输出的电功率的额定值：N N N I U P ⋅=2. 电枢电动势a E直流电机的电动势：n C E e a ⋅Φ⋅=（单位 V ） e C 为电动势常数aZn C P e 60⋅=（P n —磁极对数，Z —电枢总有效边数，a —支路对数）3. 电磁转矩e T直流电机的电磁转矩：a T e I C T ⋅Φ⋅= （单位m N ⋅） T C 为转矩常数aZn C P T ⋅⋅=π2 （P n —磁极对数，Z —电枢总有效边数，a —支路对数）4. 常数关系式由于55.9260≈=πe T C C 故 e T C C ⋅=55.9三、直流电机(一) 分类：直流电动机和直流发电机。
直流电动机：直流电能→→机械能 直流发电机：机械能→→直流电能(二) 直流电动机(考点：他励直流电动机【如下图】)I 图5-18直流电动机物理量的正方向与等效电路a) 物理量的参考正方向 b) 等效电路a)b)1. 电压方程：励磁回路：f f f I R U =电枢回路：a a a a I R E U += (特点：a a E U >) (a R ——包括电枢绕组和电刷压降的等效电阻 a E ——直流电机感应电动势)其中 ΦnC E e a =2. 转矩方程：0L e T T T +=3. 功率方程：○1输入电功率→电磁功率 输入电功率1P =励磁回路输入电功率f P +电枢回路输入电功率a P(注意：一般题目没有给出励磁信息，那么输入电功率=电枢回路输入电功率)电枢回路输入电功率a P =电磁功率em P +铜耗功率Cua p ∆ 励磁回路输入的电功率：2f f f f f I R I U P ==电枢回路输入的电功率：()Cua em 2a a a a a a a a a a a p P I R I E I I R E I U P ∆+=+=+== (2a a Cua I R p =∆——电枢回路的铜耗 a a em I E P =——电机的电磁功率)且有ωωωe a p a p a p a a π2π2606060T ΦI aZn ΦI a Z n ΦnI Z n I E ==⋅== 即ωe a a T I E =（原本基础公式为a e ΦI C T T =）而由上式可得电动机电磁转矩的另一种计算公式：n Pn P P T em em eme 55.960π2===ω 故n PT em e 55.9=（em P 的取值单位为w 才适用）nP T eme 9550=（em P 的取值单位为kW 才适用） ○2电磁功率→输出机械功率 电磁功率=机械功率=机械空载功率(损耗)+机械负载功率(输出功率)由于0L e T T T +=和ωe T P em = 故 ωωωL 0e T T T += L 0em P p P +∆=L P ——电机的机械负载功率0p ∆——电机的空载损耗，包括机械摩擦损耗m p ∆和铁心损耗Fe p ∆○3输入电功率1P →输出机械功率2P 电功率电磁功率机械功率P 1P em P 2p Cua p Fe p mec p CufCufp ∆Cuap ∆Fep ∆mp ∆图5-19直流电动机的功率图p P P p p p p P p p P P P ∑∆+=+∆+∆+∆+∆=+∆+∆=+=22add m Fe Cu em Cua Cuf a f 1式中2P ——电动机的输出功率，有P2=PL ；add p ∆——电动机的附加损耗，是未被包括在铜耗、铁耗和机械损耗之内的其他损耗； p ∑∆——电动机的总损耗，并有add 02a a 2f f add m Fe Cua Cuf p p I R I R p p p p p p ∆+∆++=∆+∆+∆+∆+∆=∑∆故电动机的效率为：p P pP P ∑∆+∑∆-==2121η4. 工作特性：5. 如何避免造成“飞车”？ 答：直流电动机在使用时一定要保证励磁回路连接可靠，绝不能断开。
三相异步电动机的各种运行状态
8.5三相异步电动机的各种运行状态
8.5.1电动运行状态
T与n方向一致， n<n1，0<s<1， T 为拖动转矩，特性 在第Ⅰ、Ⅲ象限。
2
8.5.2 能耗制动
1能耗制动基本原理
• 三相异步电动机处于电动运 行状态的转速为n，如果突然 切断电动机的三相交流电源， 同时把直流电通入它的定子 绕组，例如开关K1打开、K2 闭合，结果，电源切换后的 瞬间，三相异步电动机内形 成了一个不旋转的空间固定 磁动势，用F=表示。
• 磁通势与转子相对转速为-n
• •
F~的转速，即同步转速为
能耗制动转差率 n
n1
60 f1 p
n1
• 转子绕组感应电动势的大小与频率则为:
E2 E2
f2 f1
7
三相异步电动机能耗制动的等值电路
8
4、能耗制动的机械特性
能耗制动时，铁损耗很小，可以 忽略。这样一来，根据等值电路画出电 动机定子电流、励磁电流及转子电流之 间的相量关系如右图所示。
14
机械功率为 从定子到转子的电磁功率为
转子的铜耗为
说明两部分能量全部消耗在电阻上，一部分消 耗在转子本身的内阻R2上，因R2很小，故能量 大部分消耗在外串电阻RS上。这样可以减小转 子发热程度
15
特点和应用
特点： s>1 ，运行过程中能量消耗多，改变
转子串接电阻，可变速度。 应用：
适用于位能性负载下放重物。
鼠笼式电机转子回路无法串电阻，因此反接制动不能过于 频繁
13
8.5.4 倒拉反转运行
拖动位能性恒转矩负载运行 的三相绕线式异步电动机， 若在转子回路内串入一定值 的电阻，电动机转速可以降 低。如果所串的电阻超过某 一数值后，电动机还要反转， 称之为倒拉反转制动运行状 态。倒拉反转运行时负载向 电动机送入的机械功率是靠 着负载贮存的位能的减少， 是位能性负载倒过来拉着电 动机反转
三相异步电机运行原理
三相异步电机运行原理三相异步电机是一种常见的交流电动机，其运行原理是基于磁场的转动作用。
本文将从基本原理、构造、运行特点、控制方式和应用等方面详细介绍三相异步电机。
1. 基本原理三相异步电机的运行原理是基于磁场的转动作用。
当三相交流电源通入三相异步电机的定子绕组时，产生的电磁场沿着定子铁芯出现旋转磁场。
该磁场的转速与电源频率和定子线圈的极数成正比，转速的大小表示为：n=s*f/Pn为电机转速，s为滑差，f为电源频率，P为定子线圈的极数。
当电机转子沿着旋转磁场旋转时，旋转磁场会在转子铁芯中引起感应电流，产生逆磁场，使得转子跟随旋转磁场转动。
转子跟随旋转磁场转动的结构，使得转子铁芯与旋转磁场之间的相对运动产生力矩，使得转子继续沿着旋转磁场转动。
这种情况下，电机的空载转速接近同步转速，但转速会随负载变化而下降。
2. 构造三相异步电机包括定子和转子两部分。
定子结构复杂，由定子铁核、定子线圈和端部盖板等部分组成。
定子线圈绕在定子铁核的上面，并由扯出的端子连接到电源上。
转子结构相对简单，由转子铁心、转子线圈和轴承等部分构成。
转子的铁心轴向排列，在其表面上有许多槽孔，用以装载转子线圈。
转子线圈是一组导电线，绕在铁心上，并与固定于轴上的端环互相连接。
转子在轴承内旋转。
3. 运行特点三相异步电机运行时，其特点如下：(1) 转速随负载变化而下降：电机空载转速接近于同步转速，即与电源频率和极数等条件有关的理论转速n1。
但是电机在负载下，由于动能的消耗，因此电机的转速会随着转矩的变化而回落，这种现象称为“滑差现象”。
实际上，电机的转速是与转矩成反比例关系，即在负载下电机的转速会下降。
(2) 起动电流大：在电机起动时，由于转子的静止不动，所以此时的转速为零，旋转磁场的转速为n1。
转子中的感应电流很大，由于磁通量变化而产生的转子电动势使得转子中的感应电流也很大，这就导致电机启动时的电流较大。
(3) 运行效率低：由于电机在运行时会产生都流，因此电机的功率因数较小，在功率传输时，会有一定的功率损失。
《异步电动机》课件
异步电动机的调速
变极调速
通过改变电动机的极数来调节转速，但只能在有限的范围内调速。
变频调速
通过改变电源的频率来调节电动机的转速，可以实现宽范围的调速，且调速性能 好。
异步电动机的制动和反转
能耗制动
反转
在电动机定子绕组中通入直流电，产 生恒定的磁场，利用转子感应电流与 恒定磁场的相互作用产生制动力矩。
03
转子铁芯
转子铁芯是电动机的磁路部分，通常 由0.5mm厚的硅钢片叠压而成。
转轴
转轴是电动机的输出部分，通过轴承 与机座相连，用于驱动负载。
05
04
转子绕组
转子绕组是电动机的电路部分，它由 绝缘导线绕制而成，嵌套在转子铁芯 槽内。
其他部件
01
02
03
轴承
轴承是用来支撑转子的部 件，分为滚动轴承和滑动 轴承两种。
通过改变电源相序或绕组接线方式来 实现电动机的反转。
反接制动
通过反接电源相序来改变电动机旋转 磁场的旋转方向，利用转子感应电流 与旋转磁场的相互作用产生制动力矩 。
05
异步电动机的维护与故障 处理
异步电动机的日常维护
定期检查
定期检查异步电动机的 外观、紧固件、轴承异步电动机的清洁 ，防止灰尘、杂物进入
汽车用异步电动机
适用于汽车驱动和辅助系 统，如起动机、发电机等 。
04
异步电动机的运行与控制
异步电动机的启动
直接启动
通过直接将电动机接入电源来启动。这种方式简单，但可能导致电流过大，适 用于小容量电动机。
降压启动
通过降低加在电动机上的电压来减小启动电流。常用的方法有星形-三角形启动 和自耦变压器启动。
《异步电动机》 PPT课件
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异步电机的其它运行方式、单相异步电动机
20.1 异步发电机 二、异步发电机的运行
异步发电机与同步发电机对比：
1)同步发电机可以发出感性无功,供给电网中感性 负载所需的无功功率; 而异步发电机从电网吸收感性无功功率来激磁，并供 给定、转子的漏抗对应的无功,使电网的功率因数下降, 这是异步发电机最大的一个缺点。
吸收的功率
总输入功率 P1 = PΩ + pm+pad PM= PΩ -pCu2
pcu1 m1
r1
jx1
I1 P2 m1
pFe
m1
Im
U1
pcu2 m1 r2 jx2
rm
I2
P m1
jxPmM m1
1
s
s
r2
输出电功率 P2= PM -pCu1 -pFe pad
pcu 2
pcu1
P1 P pm pad T1 TM T0
异步电机的其它运行方式、单相异步电动机
运行方式：
电动机 (0<s<1), 发电机(s<0), 电磁制动(1<s),
移相器或感应调压器(s＝1)
20.1 异步发电机
U1 E1 I1Z1
一、异步发电机的电磁关系 1．方程式(s<0)
Im
E1 Zm
I1 I2 Im
E2
I2
r2 s
jx2
制动方法：①反接制动 ②回馈制动 ③能耗制动。
一、反接制动
转子的转向与气隙旋转磁场的转向相反,转差率s>l。
1、正转反接
原理:利用开关将三条供电线中任意两条对调,以改变 定子电流的相序,使旋转磁场的旋转方向倒转。
特点:震动和冲击较大,不宜用于精度要求高的场合, 一般用于可逆转的传动系统。
3．等效电路（与电动机相同）(s<0)
s 0,
1
s
s
r2
0
r1 jx1
r2
jx2
其对应的压降为一负值， U1 意味着转子绕组所串联的
I1
rm
I2
Im
jxm
1s s
r2
实际应是一个与电流值成 正比且同相位的电动势，
异步发电机的等效电路
其值为。
异步电机的其它运行方式、单相异步电动机
4．功率、转矩平衡关系
负载增加，转差率|s|增大，要维持f1不变，必须相 应提高转速n；负载感性电流增大，必须加大电容
量，才能维持电压不变。
一般采用笼型异步电机
异步电机的其它运行方式、单相异步电动机
20.2 异步电机制动运行
制动运行：电机产生的电磁转矩和转子的旋转方向 相反的运行状态（如快速停转、减速运 行、正转快速变成反转等）。
异步电机的其它运行方式、单相异步电动机
20.1 异步发电机 二、异步发电机的运行
1、并网运行
应用:适用于小容量水电站及风力发电站。
功率:激磁电流（无功性质）由电网提供;原动机输 入机械功率增大,则转速增大,输出有功增大。
2、独立运行（自激异步发电机）
应用:适用于农村、山区、牧场、输电网不能达到 的地方。
P1 (机)
P
PM
pm
功率流程图
P2(电) pFe
异步电机的其它运行方式、单相异步电动机
20.1 异步发电机 二、异步发电机的运行
1、并网运行
由原动机将电机拖动致同步速且使转子旋转方向和定子 旋转磁场方向一致即可投入电网，然后提高原动机转速使 n>n1,即成为异步发电机运行。 转子的转速
定子绕组的电动势和电流频率决定于电网的频率, 而与转差率s无关;定子电流的大小和相位与s有关。
异步电机的其它运行方式、单相异步电动机 本章基本要求
1.了解异步发电机的运行原理 2.了解异步电机的三种制动方法 3.了解移相器和感应调压器的基本原理 4.了解单相异步电动机基本原理和起动方法
异步电机的其它运行方式、单相异步电动机 主要内容
➢异步发电机 ➢异步电机的制动运行 ➢移相器和感应调压器 ➢单相异步电动机
激磁:感性无功,并接电容器(通常为三角形连接)。
异步电机的其它运行方式、单相异步电动机
20.1 异步发电机
接至负载
二、异步发电机的运行
2、C
C
IcC
s Es Ic (与s同相）
n>n1
c (与s同相） E I E1 原动机 稳定电压
•电容线(直线)
异步发电机
s Ic c
I0
3Ic
3U0 xc
3U0 1
3U01c
Es
1c
•空载特性(饱和曲线)
E1
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20.1 异步发电机
二、异步发电机的运行
2、独立运行（自激异步发电机）
稳定电压
U0 临界电容线 U0
•大小: 电容线与空载特性的交点。
•调节: 改变电容的大小或转子
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20.1 异步发电机 二、异步发电机的运行
1、并网运行
异步发电机与同步发电机对比： 2)异步发电机的优点是并入电网方便，易于采用 自动控制，运行时对转速没有严格的要求，造 价低廉，运行可靠，维修方便。在短路故障时， 异步发电机将失去激磁，不会供出大的稳态短 路电流。
内容回顾
1)改变同步转速
改变极对数:变极调速（笼型） 改变电源频率:变频调速
2)不改变同步转速 （改变转差率）
改变电源电压:调压调速 转子串电阻调速（绕线式） 转子串附加电动势调速:串级调速
第三篇 异步电机
第二十章 异步电机的其它运行方式 第二十一章 单相异步电动机
E1
E2
j4.44
f1w1kw1m
异步电机的其它运行方式、单相异步电动机
20.1 异步发电机 一、异步发电机的电磁关系
2．相量图(s<0)
jI1x1 U1 E1 I1r1
E1 E2 Im与s的正负无关。
I2
I2a
I2
r2 s
E2 ＝ jx2
r22
E2r2 (sx2 )2
s-j
r22
转速。
自激条件 1)转子有剩磁；
Es
0
2)在一定的转速下，电容值
必须大于临界电容值。
电容线 A
空载特性
I0
I0
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20.1 异步发电机
二、异步发电机的运行
2、独立运行（自激异步发电机）
调节原理
电压和频率大小与电容值、电机转速及负载情况有
关。
f1
pn1 60
pn
601 s
E2 x2 (sx2 )2
s2 = I2a
I2r
转子有功电流与转子电动势反相位;转子
I2 r
2
无功电流总是落后于转子电势90°。
1 Im
m
I2
I1
I2
r2 s
E1 E2
jI2 x2
输入有功功率小于0,表明输出有功功率,是发电机运行。
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