电气工程第6章电动机械课件.ppt

1、2022-9-272022-9-27+NIfNSS2022-9-27垂直穿过某一面积垂直穿过某一面积S 的磁力线的总根数。的磁力线的总根数。韦伯韦伯wb穿过单位面积的磁力线根数。穿过单位面积的磁力线根数。特斯拉特斯拉T wb/m2磁场中某点的磁场中某点的B 与该点的磁导率与该点的磁导率的比值。的比值。BSBS 或HBHB 或1)磁通磁通2)磁感应磁感应强度强度B3)磁场磁场强度强度H4)导磁导磁系数系数0r描述导磁能力大小的物理量。通常使用相对导磁系数描述导磁能力大小的物理量。通常使用相对导磁系数r无量纲无量纲真空导磁系数真空导磁系数安安/米，米，A/m,A/cmH/m10470 2022-9

2、-274lH d IlH dlINH 或或2022-9-27lNIH SB ,2022-9-272022-9-272022-9-272022-9-272022-9-272022-9-272022-9-272022-9-27lSlHlNI B IlH dSlNI mRF I NU+铁心磁路铁心磁路 2022-9-27SlR mSlNIRF mSlR SlEREI 2022-9-27nn2211lHlHlHNI niiilHNI12022-9-27000BH 2022-9-27u(Ni)i ddtNe tNedd （磁动势）（磁动势）tiLdd 常常数数 iNL2022-9-27eeRi u )(

3、ddetiLRi )()(EEIRU )(jEIXIR 2022-9-27t,sinm)sin(ddddmttNtNe tN cosm )90t(sin2m fN)90(sinm tE mmm444222 fN.fNEE EU (V)444444mmSfNB.fN.EU )(jEIXIRU 2022-9-272022-9-272022-9-27Fe2cosPRIUIP 2022-9-272022-9-272022-9-27 NSBF5020104 2022-9-27铁心铁心线圈线圈衔铁衔铁直流电磁铁通电演示直流电磁铁通电演示衔铁的吸合应是瞬间完成衔铁的吸合应是瞬间完成铁心铁心线圈线圈衔铁衔铁2

4、022-9-2727直流电磁铁的特点直流电磁铁的特点1.励磁电流是由励磁线圈的外加电压励磁电流是由励磁线圈的外加电压U 和线圈电阻和线圈电阻R 决定的决定的RUI 2.无磁滞和涡流损耗，铁心可以使用整块的铸钢、软铁。无磁滞和涡流损耗，铁心可以使用整块的铸钢、软铁。电流是恒定的，无感应电动势产生。电流是恒定的，无感应电动势产生。3.吸合后电磁力比吸合前大得多，但励磁电流不变。吸合后电磁力比吸合前大得多，但励磁电流不变。（因磁动势（因磁动势 NI 不变，磁阻不变，磁阻Rm B ，所以吸力，所以吸力F）1.电流恒定，无感应电动势产生。电流恒定，无感应电动势产生。2.无磁滞和涡流损耗，可使用整块铁心无

5、磁滞和涡流损耗，可使用整块铁心3.3.吸合后，励磁电流不变，吸合后，励磁电流不变，F2022-9-2728tsinm0 BB tFFtFtSBSBf cos22121sinsin 810810mm2m202m70207 81002m7mSBF N 161021d102m7m0SBFtfTFT O2022-9-27通常在尾端通常在尾端留一切口，留一切口，不再有过不再有过零点，零点，2022-9-272022-9-27交、直流电磁铁特点的比较交、直流电磁铁特点的比较1.电流恒定，无感应电动势产生。电流恒定，无感应电动势产生。2.无磁滞和涡流损耗，可使用整块铁心无磁滞和涡流损耗，可使用整块铁心3.3

6、.吸合后，励磁电流不变，吸合后，励磁电流不变，F交流电磁交流电磁 铁特点铁特点1.吸力是交变的，铁心需加分磁环。吸力是交变的，铁心需加分磁环。2.励磁电流吸合前大，吸合后减小。前后吸力不变励磁电流吸合前大，吸合后减小。前后吸力不变3.铁心和衔铁均由硅钢片叠成，为减小铁损。铁心和衔铁均由硅钢片叠成，为减小铁损。直流电磁直流电磁 铁特点铁特点2022-9-2732M3 2022-9-27 变压器是一种常见的电气设备，在电力系统和电变压器是一种常见的电气设备，在电力系统和电子线路中应用广泛。子线路中应用广泛。变电压：变电压：电力系统电力系统 变阻抗：变阻抗：电子线路中的阻抗匹配电子线路中的阻抗匹配变

7、电流：变电流：电流互感器电流互感器 ：2022-9-27变压器的磁路变压器的磁路1u2uLZ1i2i单相变压器单相变压器+由高导磁硅钢片叠成由高导磁硅钢片叠成厚厚0.35mm 或或 0.5mm铁心铁心一次一次绕组绕组N1二次二次绕组绕组N2铁心铁心其它部件其它部件:油箱、冷却装置、保护装置等油箱、冷却装置、保护装置等2022-9-27壳式变压器壳式变压器心式变压器心式变压器线圈线圈铁心铁心铁心铁心线圈线圈 低压绕组低压绕组 高压绕组高压绕组同心式绕组同心式绕组 低压绕组低压绕组 高压绕组高压绕组交叠式绕组交叠式绕组2022-9-27361u2uLZ1i2i单相变压器单相变压器+一次一次绕组绕组

8、N1二次二次绕组绕组N2铁心铁心2022-9-27(1)空载运行情况空载运行情况一次侧接交流电源，一次侧接交流电源，二次侧开路。二次侧开路。0i02i1u+20u+2e+1e+1e+11N2N 1u dd11tNe i0(i0N1)1 dd011tiLe tNedd 22 空载时，空载时，铁心中主铁心中主磁通磁通 是是由一次绕由一次绕组磁动势组磁动势产生的。产生的。2022-9-27(2)带负载运行情况带负载运行情况一次侧接交流电源，一次侧接交流电源，二次侧二次侧。1u+1e+1e+11N2N 1u dd11tNe 1 dd111tiLe tNedd 22 i1(i1N1)i1i2(i2N2)

9、2有载时，铁心有载时，铁心中主磁通中主磁通 是是由一次、二次由一次、二次绕组磁动势共绕组磁动势共同产生的合成同产生的合成磁通。磁通。2i2+e2+e 2+u2 dd2tiLe22 2022-9-27t)sin(tNtNm111 dddde tN cosm1 )90t(sinm1 E1m144.4NfE 222111mmfNEE 有效值有效值:同同 理：理：)90t(sinm22 Ee2m244.4NfE t,sinm 2022-9-27根据根据KVL：1111111111jEIXIREEIRU 变压器一次侧等效电路如图变压器一次侧等效电路如图1m1111444Nf.EUEU 由于电阻由于电阻

10、R1 和感抗和感抗(或漏磁通或漏磁通)较小较小,其两端其两端的电压也较小的电压也较小,与主磁电动势与主磁电动势 E 比较可忽略不计，比较可忽略不计，则则1E1R1I1U1E+一次侧一次侧一次侧一次侧2022-9-27KNNEEUU 2121201根据根据KVL：2m220224440Nf.EUU,I 结论：改变匝数比，就能改变输出电压。结论：改变匝数比，就能改变输出电压。222222222jUIXIRUEIRE 22U+1u+1e+1e+1N2N+2022-9-272222ZUIZ 1m11 44 4 Nf.EU m10 Nim2211 NiNi+|Z|2i1u2e1i1e1N2N+2u202

11、2-9-27一般情况下：一般情况下：I0 (23)%I1N 很小可忽略。很小可忽略。2211 NiNi 所所以以或或2211NINI 2211NINI 所所以以KNNII11221 结论：一次、二次侧电流与匝数成反比。结论：一次、二次侧电流与匝数成反比。或：或：221011NiNiNi 22Ni102211NiNiNi 空载磁势空载磁势有载磁势有载磁势2022-9-2722IUZ 11IUZ ZKIUKKIKUIUZ22222211 ZKZ2 结论：结论：变压器一次侧的等效阻抗模，为二次变压器一次侧的等效阻抗模，为二次侧所带负载的阻抗模的侧所带负载的阻抗模的K 2 倍。倍。1U2U1I2IZ+

12、1U1IZ+2022-9-27空载运行：空载运行：kNNUU21201有载运行：有载运行：kNNII11221变电流作用变电流作用kNNUU2121变电压作用变电压作用变阻抗作用变阻抗作用221kZZ或或221ZkZ 总结总结2022-9-2746：信号源信号源IER0RL+108800LL21 RRNNKIE1N2U2ILR2N+如图，交流信号源的电动如图，交流信号源的电动势势 E=120V，内阻，内阻 R 0=800，负载为扬声器，其等效电阻为负载为扬声器，其等效电阻为RL=8。1）当）当RL折算到原边折算到原边的等效电阻的等效电阻 时，求变时，求变压器的匝数比和信号源输出的压器的匝数比和

13、信号源输出的功率；功率；2）当将负载直接与信）当将负载直接与信号源联接时号源联接时,信号源输出多大信号源输出多大功率？功率？0LRR 2022-9-27 W548008008001202L2L0.RRREP 0LRR W1760888001202L2L0.RRREP （2，为：为：2022-9-27122222)%100%20220 UUUU)(22IfU 2 U2I2U20I2N2 O2022-9-27 变压器额定容量变压器额定容量(KVA)S:三相三相D:单相单相 2022-9-27一般变压器的额定值在其铭牌上给出。一般变压器的额定值在其铭牌上给出。额定额定电压电压额定额定电流电流额定额定

14、容量容量额定额定频率频率一次额定电压一次额定电压U1N正常时一次绕组所加电压的有效值。正常时一次绕组所加电压的有效值。二次额定电压二次额定电压U2N一次电压为一次电压为U1N时，变压器空载时对应二次时，变压器空载时对应二次侧的空载电压有效值，即侧的空载电压有效值，即U20=U2N一次额定电流一次额定电流I1N一次绕组加额定电压，正常工作时一次绕组一次绕组加额定电压，正常工作时一次绕组允许长期通过的最大电流有效值。允许长期通过的最大电流有效值。二次额定电流二次额定电流I2N一次绕组加额定电压，正常工作时二次绕组一次绕组加额定电压，正常工作时二次绕组允许长期通过的最大电流有效值。允许长期通过的最大

15、电流有效值。指二次侧的输出额定视在功率指二次侧的输出额定视在功率 即：即：NNNIUS22额定频率额定频率50HZ2022-9-2751 FeCu2212PPPPPP 2022-9-27WIUP3322221099.01010cos%6.93%10022PPPWIUP32222106cos75.0WW19134075.02%7.92%10022PPP例例 一变压器容量为一变压器容量为10kVA，铁损为，铁损为280W，满载铜损，满载铜损为为340W。求下列情况下变压器的效率：。求下列情况下变压器的效率：1)在满载情况在满载情况下向功率因数为下向功率因数为0.9(滞后滞后)的负载供电；的负载供电

16、；2)在在75负载负载下向功率因数为下向功率因数为0.8(滞后滞后)的负载供电。的负载供电。解解 1）变压器输出功率）变压器输出功率效率为效率为2）在）在75额定负载情况下额定负载情况下铜损为铜损为效率为效率为2022-9-27KNNIIKNNUU112212121 ABP1u2u1i2iLR1N2N+2022-9-27电压表电压表被测电压被测电压=电压表读数电压表读数 N1/N2VR N1（匝数多（匝数多）保险丝保险丝 N2（匝数少（匝数少）u（被测电压）（被测电压）2022-9-27电流表电流表被测电流被测电流=电流表读数电流表读数 N2/N1（被测电流）（被测电流）ARi1i22022-

17、9-27 AXax Aax 同极性端用同极性端用“”表示表示。增加增加+2022-9-27联接联接 23 Nf.Um2444220 NN1324 NN1324 联接联接 13，2 4ii Nf.U444110m 当电源电压为当电源电压为220V时：时：220u+110u+电源电压为电源电压为110V时：时：2022-9-27不行（两绕组必须并接）不行（两绕组必须并接）iuNN1324 Ni2220 Ni 1102220110 ii+2022-9-27两个线圈中的磁通抵消两个线圈中的磁通抵消原因：原因：电流电流 很大很大11Rui 1111eRiu 感应电势感应电势0e1324NNi +u202

18、2-9-272022-9-27接线盒接线盒转轴转轴9/27/202262机座机座定子定子铁心铁心定子定子绕组绕组接线盒接线盒端盖端盖罩壳罩壳风扇风扇转子转子主要部件是由定子和转子两大部分组成。主要部件是由定子和转子两大部分组成。此外，还有端盖、轴承、风扇等部件。此外，还有端盖、轴承、风扇等部件。转轴转轴2022-9-2763定子绕组定子绕组机座机座铁心铁心U1U2机座：铸钢或铸铁机座：铸钢或铸铁2022-9-2764铁心铁心转子绕组转子绕组转轴转轴（转子铁心槽内嵌有铸铝导条）（转子铁心槽内嵌有铸铝导条）（转子铁心槽内嵌有三相绕组）（转子铁心槽内嵌有三相绕组）转子铁心转子铁心转子绕转子绕 组组转

19、轴转轴2022-9-2765 结构简单、价格低廉、工作可靠；不能人为改结构简单、价格低廉、工作可靠；不能人为改变电动机的机械特性。变电动机的机械特性。结构复杂、价格较贵、维护工作量大；转子结构复杂、价格较贵、维护工作量大；转子外加电阻可人为改变电动机的机械特性。外加电阻可人为改变电动机的机械特性。2022-9-27VVWUUW三相异步机的结构三相异步机的结构定子定子转子转子2022-9-2767 120sin120sinsinmCmBmAtIitIitIi BiAXBYCZAiCiCiAiBiitmIo2022-9-27iCiAiBitmIo0n规定规定 i:“+”首端流入，尾端流首端流入，尾

20、端流出。出。i:“”尾端流入，首端流尾端流入，首端流出。出。AYCBZX()电流出电流出()电流入电流入2022-9-27CiBiAii tAXYCBZAXYCBZAXYCBZNS0 t 60t 0n60 90t mIoSNSNmIo600合成磁场是一旋转磁场，合成磁场是一旋转磁场，即：即：2022-9-27AAXZBCYAAXZBCY2.0t 60t 任意调换两根电源进线任意调换两根电源进线(电路如图电路如图)CiAXCZBYAiBi0mICiBiAi tiomINSNS2022-9-270t 即：即：1pCiBiAioimI tBiAXBYCZAiCiAXYCBZNS2022-9-27CY

21、ABCXYZAXBZAiBiCiX A AXBYB Y CC ZZ 2022-9-27极对数极对数2p旋转磁场的磁极对数旋转磁场的磁极对数与三相绕组的排列有关与三相绕组的排列有关CYABCXYZAXBZAiBiCiAX XNSZ CZBYB Y A C SNBiCiAiimIt 02022-9-2774分分）转转/(6010fn 工频：工频：Hz501 f分分）转转/(30000 np=1时时0mICiBiAi tiomIAXYCBZNSAXYCBZNSAXYCBZNS2022-9-27X NSA X ABZCYZ C Y B SN0t 60tp=2时时BiCiAiit mI0分分）转转/(1

22、50026010 fn0n30AX XZ CZBYB Y A C NSNS2022-9-2776)/(6010分转pfn2p180分）转/(50011p360分）转/(0003极对数极对数每个电流周期每个电流周期磁场转过的空间角度磁场转过的空间角度同步转速同步转速)f(Hz501 3p120分）转/(00014p分分）转转/(75090旋转磁场转速旋转磁场转速n0与频率与频率f1和极对数和极对数p有关。有关。2022-9-2777AXYCBZ分分）转转/(6010pfn BlvBliFvF0nNS2022-9-270nn 如果如果:0nn 2022-9-27%s)91(转子转速亦可由转差率求得

23、转子转速亦可由转差率求得0)(1nns%10000 nnns 例例1 1：一台三相异步电动机，其额定转速一台三相异步电动机，其额定转速 n=1460 r/min，电源频率，电源频率 f1 1=50 Hz。试求电动机在额定负载。试求电动机在额定负载下的转差率。下的转差率。解：解：根据异步电动机转子转速与旋转磁场同步转速根据异步电动机转子转速与旋转磁场同步转速的关系可知：的关系可知：n0=1500 r/min,2.7%100%150046011500%10000nnns2022-9-27变压器：变压器：变化变化 eU1 E1=4.44 f N1 E2=4.44 f N2 11 44.4NfUi1u

24、1e1e 1e2e 2i2+f1f22022-9-27i2R1R2i1u1e1e2等效电路（单相）等效电路（单相）：主磁通产：主磁通产生的感应电动势。生的感应电动势。e1e2、转子电路转子电路定子电路定子电路2222111110 RieeRieeu转子边：定子边：mmNfNfUE222111144.4E 44.4同理222221111110 RIIXjERIIjXEU2022-9-2782异步电动机：异步电动机：旋转磁场切割导体旋转磁场切割导体 e，U1 E1=4.44 f 1N1 每极磁通每极磁通111444Nf.U 1U 旋转磁场与定子导体间的相对速度为旋转磁场与定子导体间的相对速度为 n

25、0，所以，所以16001pnf 感应电势的频率与磁场和导体间的相对速度有关感应电势的频率与磁场和导体间的相对速度有关f 1=电源频率电源频率 f2022-9-27定子导体与旋转磁场间的相对速度固定，而转子定子导体与旋转磁场间的相对速度固定，而转子导体与旋转磁场间的相对速度随转子的转速不同而导体与旋转磁场间的相对速度随转子的转速不同而变化变化 定子感应电势频率定子感应电势频率 f 1 转子感应电势频率转子感应电势频率 f 2 1000026060fspnnnnpnnf 旋转磁场切割定子导体和转子导体的速度不同旋转磁场切割定子导体和转子导体的速度不同2022-9-27 E20=4.44 f 1N2

26、 即即E2=s E20 2122222LfsLfX X20=2 f1L 2即即X2=sX20 2022-9-27222222XREI 2202220)(sXRsE )(0002nnIs 2202220max21XREIs 220222222222)(cossXRRXRR202SXRs 很很小小时时1cos2202XRss 较较大大时时s1cos22022-9-272202220222222)(XREXREIss 2202222)(cosXRRs变变化化曲曲线线随随、SI cos22)(2 Isn)cos(2sn 结论：结论：转子转动时，转转子转动时，转 子电路中的各量均与转子电路中的各量均与转

27、 差率差率 s有关，即与转速有关，即与转速 n有关。有关。I2cos 2s1I2,2cosO2022-9-2722TcosIKT常数，与电常数，与电机结构有关机结构有关旋转磁场旋转磁场每极磁通每极磁通转子电流转子电流转子电路的转子电路的功率因数功率因数ilBF 22cos,IT2022-9-2721220222)(UsXRsRKT 22 cos IKTT 22022202)(XREIss 2202222)(cosXRRsmNfU11144.4 由前面分析知：由前面分析知：2022-9-2721220222)(UsXRsRKT 21U2022-9-27maxTmSNSOTS曲曲线线)(sfT 曲

28、曲线线)(Tfn 根据转矩公式根据转矩公式22022212)(sXRUsRKT 得特性曲线：得特性曲线：NnmaxTstTOnTNT0nstT1NT2022-9-27NnNT)/()(9550NNN分分转转千千瓦瓦nPT OnT0n(N m)如某普通机床的主轴电机如某普通机床的主轴电机(Y132M-4型型)的额定功的额定功率为率为7.5kw,额定转速为额定转速为1440r/min,则额定转矩为则额定转矩为nPnPT9550602 m.N7.4914405.795509550NNN nPT2022-9-2721220222UsXRsRKT)(2021max2XUKT 0dd ST令：令：求得求得

29、202mXRss 临界转差率临界转差率On0nTmax将将sm代入转矩公式，可得代入转矩公式，可得2022-9-27 max121max,)1(TUUT2021max2 XUKT NmaxTT 一般三相异步电动机的过载系数为一般三相异步电动机的过载系数为2.28.1 12 II(2)sm与与 R2 有关，有关，R2 sm n 。绕线式电。绕线式电机改变转子附加电阻机改变转子附加电阻R2 可实现调速。可实现调速。2022-9-2722022212)(sXRUsRKT 22022212stXRURKT 电动机起动时的转矩。电动机起动时的转矩。起动时起动时n=0 时时，s=1 st121st,)1(

30、TUUT(2)Tst与与 R2 有关，有关，适当使适当使 R2 Tst 。对绕线式。对绕线式 电机改变转子附加电阻电机改变转子附加电阻 R2,可使可使Tst=Tmax。0nOnTNststTTK 起动能力起动能力正常工作条件：正常工作条件：TLTL 否则电动机不能启动。否则电动机不能启动。2022-9-27T2 sT2 TT=T2n T T2达到新的平衡达到新的平衡T20nnTOn2022-9-27U Tm U UTst 22022212stXRURKT 2021m2XUKT 202mXRs 0nNUT2nTO2022-9-27stTTOn0nR2 Tst n maxT2T22022212st

31、XRURKT 2021m2XUKT 202mXRs 2022-9-27机械特性的软硬机械特性的软硬 硬特性：负载变化时，转速变化不大，运行特性好。硬特性：负载变化时，转速变化不大，运行特性好。软特性：负载增加转速下降较快，但起动转矩大，起软特性：负载增加转速下降较快，但起动转矩大，起 动特性好。动特性好。硬特性硬特性 （R2小）小）软特性软特性（R2大）大）0Tn 不同场合应选用不同的电机。如金属切削，选硬特性不同场合应选用不同的电机。如金属切削，选硬特性电机；重载起动则选软特性电机。电机；重载起动则选软特性电机。2022-9-2799问题：问题：。一般中小型鼠笼式电机起动电流为额定电流的一般

32、中小型鼠笼式电机起动电流为额定电流的5 7 倍倍;电动机的起动电动机的起动 2022-9-27 二、三十千瓦以下的异步电动机一般都采用二、三十千瓦以下的异步电动机一般都采用直接起动。直接起动。星形星形-三角形三角形(Y )换接起动换接起动自耦降压起动自耦降压起动3)转子串电阻起动转子串电阻起动先减小定子电压先减小定子电压-减小启动电流，减小启动电流，待启动完毕后再加上额定电压待启动完毕后再加上额定电压2022-9-27M3 Q直接起动线路直接起动线路起动电流大。起动电流大。控制电路简单，投资少，起控制电路简单，投资少，起动时间短。动时间短。因为起动电流大，引起的线路因为起动电流大，引起的线路压

33、降就大，可能影响到其他设备的压降就大，可能影响到其他设备的正常工作，所以大容量电动机不允正常工作，所以大容量电动机不允许直接起动。许直接起动。）电电动动机机容容量量（）电电源源容容量量（k kW Wk kV VA A3 34 41 1I IK KI IK K ：电动机起动电流倍数电动机起动电流倍数2022-9-27102ZUIll3:Y 星形联结时星形联结时ZUIll3 三三角角形形联联结结时时：31Y llII31YlIZlU+U1U2V1V1W1W2 lIlU+ZU1U2V1V2W1W22022-9-27103L1L3L2FUU1V1U2V2W1W2W1L3V2U2L2V1W2L1U1动触

34、点动触点Y动触点动触点静触点静触点2022-9-27L1L3L2FUU1V1U2V2W1W2W1L3V2U2L2V1W2L1U1UPU1+Ul+U2V1V2W1W22022-9-27 工作工作L1L3L2FUU1V1U2V2W1W2W1L3V2U2L2V1W2L1U1U2Ul+U1V1V2W1W22022-9-27lUU31P(a)仅适用于正常运行为三角形联结的电机。仅适用于正常运行为三角形联结的电机。)(2StUT(b)Y 起动起动 ststTIY 换接起动适合于空载或轻载起动的场合换接起动适合于空载或轻载起动的场合SYtst31TT UlU1W2V2W1+U2V1UP+Ul+U1W2V2W

35、1U2V12022-9-27107L1L3L2FUQQ22022-9-27R 12220220)(st2IIRXREIRR滑环滑环电刷电刷定子定子转子转子起动电阻起动电阻 2022-9-27109R2 Tst 22022212stXRURKT 22RR stTTOn0nmaxT2R2R stT 2022-9-27110M3M32022-9-27111一台一台Y225M-4型的三相异步电型的三相异步电 动机，定子动机，定子绕组绕组型联结，其额定数据为：型联结，其额定数据为：P2N=45kW,nN=1480r/min，UN=380V，N=92.3%，cos N=0.88，Ist/IN=7.0,Ts

36、t/TN=1.9，Tmax/TN=2.2，求：，求：A2849230880380310453.1)NNN3N2Ncos310 UPI 2022-9-27 2）由由nN=1480r/min，可知，可知 p=2（四极电动机）（四极电动机）minr 15000/n 013.015001480150000N nnns 3）mN 429014804595509550NN2N .nPTmN 9638429022)(NNmaxmax .TTTTmN 8551429091)(NNstst .TTTT2022-9-27 在上例中在上例中(1)如果负载转矩为如果负载转矩为 510.2Nm,试问在试问在U=UN和和

37、U=0.9UN两种情况下电动机能否起动？两种情况下电动机能否起动？(2)采采用用Y-换接起动时，求起动电流和起动转矩。换接起动时，求起动电流和起动转矩。又当又当负载转矩为起动转矩的负载转矩为起动转矩的80%和和50%时，电动机能否时，电动机能否起动？起动？(1)Tst=551.8Nm 510.2 N.m mN2510mN 4478551902st .T (2)Ist =7IN=7 84.2=589.4 AA519645983131st stY.II 在在U=0.9UN 时时2022-9-27132329183%8042909183%80NstY .TT121459183%5042909183%

38、50NstY .TT起动起动mN918385513131ststY .TT(3)2022-9-27 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。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 stNst640640I.ZU.ZUI 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I

39、st。2022-9-2711664.0Nstst UUIIA424145890.64 6406406406402st2ststst.I.I.I.I 2 UT 又又22Nstst640 .UUTT mN 226 8551640640 2st2st .T.T2022-9-27117st2stIxI st2stTxT 2022-9-27118 pfsnsn106011 f=50HzM3+变频调速方法变频调速方法恒转距调速（恒转距调速（f1f1N）变频调速方法可实现无级平滑调速变频调速方法可实现无级平滑调速,调速性调速性能优异，因而正获得越来越广泛的应用。能优异，因而正获得越来越广泛的应用。2022-

40、9-27119A1X1A2X2iiP=2A1A2X1X2NNSS2022-9-27120A1X1A2X2iiP=1 采用变极调速方法的电动机称作双速电机，采用变极调速方法的电动机称作双速电机，由于调速时其转速呈跳跃性变化，因而只用在对由于调速时其转速呈跳跃性变化，因而只用在对调速性能要求不高的场合，如铣床、镗床、磨床调速性能要求不高的场合，如铣床、镗床、磨床等机床上。等机床上。A1A2X1X2SN2022-9-27121Tn0no22RR2R2R(变转差率调速是绕线式电动机特有的一种调变转差率调速是绕线式电动机特有的一种调速方法。其优点是调速平滑、设备简单投资少，速方法。其优点是调速平滑、设备

41、简单投资少，缺点是能耗较大。这种调速方式广泛应用于各种缺点是能耗较大。这种调速方式广泛应用于各种提升、起重设备中。提升、起重设备中。nnTLTLs sTs2R2Ro2022-9-27122制动方法制动方法机械制动机械制动电气制动电气制动能耗制动能耗制动反接制动反接制动发电反馈制动发电反馈制动 在断开三相电源的同时，给电动机其中两相在断开三相电源的同时，给电动机其中两相绕组通入直流电流，直流电流形成的固定磁场与绕组通入直流电流，直流电流形成的固定磁场与旋转的转子作用，产生了与转子旋转方向相反的旋转的转子作用，产生了与转子旋转方向相反的转距（制动转距），使转子迅速停止转动。转距（制动转距），使转子

42、迅速停止转动。2022-9-27nF转子转子T n0=0+-运转运转制动制动RP 制动准确、平稳、能量消耗小。但制动力较弱制动准确、平稳、能量消耗小。但制动力较弱,且需要有直流电源。且需要有直流电源。2022-9-27124QRM3 运行运行制动制动n制动原理制动原理Tem旋转旋转磁场磁场 将电源的任意两相将电源的任意两相对调，产生反向旋转磁对调，产生反向旋转磁场，产生制动转矩。场，产生制动转矩。方法简单，制动效果好，方法简单，制动效果好，但能耗大。但能耗大。制动限制动限流电阻流电阻2022-9-27125 电动机转速电动机转速n大于大于旋转磁场转速旋转磁场转速n1。如起。如起重机重物下放时。

43、重机重物下放时。n制动原理制动原理Tem旋转旋转磁场磁场n n1电动机处于发电运行状态。电动机处于发电运行状态。反接制动时，定子旋转磁场与转子的相对转速很大。反接制动时，定子旋转磁场与转子的相对转速很大。为限制电流，在制动时要在定子或转子中串电阻。为限制电流，在制动时要在定子或转子中串电阻。即切割磁力线的速度很大，造成即切割磁力线的速度很大，造成 ，引起，引起 。2I1I注意：注意：2022-9-27126 磁极数磁极数(极对数极对数 p=2)例如：例如：Y 132 M4 用以表明电动机的系列、几何尺寸和极数。用以表明电动机的系列、几何尺寸和极数。机座长度代号机座长度代号机座中心高（机座中心高

44、（mm）三相异步电动机三相异步电动机2022-9-27异步电动机产品名称代号异步电动机产品名称代号2022-9-27128接线盒接线盒。通常。通常联结联结电机容量电机容量Y3kW 联联结结电电机机容容量量 kW4U2U1W2V1V2W1U1U2W2U2V2V1W1U1W1V1W2V22022-9-27例如：例如：380/220V、Y/是指线电压为是指线电压为 380V 时时 采用采用 Y联结联结；线电压为；线电压为 220V 时采用时采用 联结联结。2022-9-27130 表示星形表示星形联结联结下电机的线电流为下电机的线电流为 6.73A；三角形；三角形联结联结下线电下线电流为流为 11.

45、64A。两种接法下相电流均为。两种接法下相电流均为 6.73A。12PP cos3NN1IUP 鼠笼电机鼠笼电机 =7293电动机在额定运行时定子绕组的电动机在额定运行时定子绕组的额定功率是指电机在额定运行时轴上输出的机额定功率是指电机在额定运行时轴上输出的机械功率械功率 P2，它不等于从电源吸取的电功率，它不等于从电源吸取的电功率 P1。2022-9-27PN 三相异步电动机的功率因数较低，在额定负载三相异步电动机的功率因数较低，在额定负载时约为时约为 0.7 0.9。空载时功率因数很低，只有。空载时功率因数很低，只有 0.2 0.3。额定负载时，功率因数最高。额定负载时，功率因数最高。电机

46、在额定电压、额定负载下运行时的转速。电机在额定电压、额定负载下运行时的转速。P2cos O2022-9-27 0N0Nnnns 额额定定转转差差率率指电机绝缘材料能够承受的极限温度等级，分指电机绝缘材料能够承受的极限温度等级，分为为A、E、B、F、H五级，五级，A级最低级最低(105C)，H级最高级最高(180C)。AEBFH最高允许温度最高允许温度/C1051201301551802022-9-2713310.工作方式工作方式连续工作、短时工作、断续周期工作。连续工作、短时工作、断续周期工作。11.其他其他可从电工手册中查得可从电工手册中查得功率因数、效率、功率因数、效率、N NT TT T

47、m mN NT TT TS ST TN NI II IS ST T9.频率频率 fN 我国电网频率为我国电网频率为50HZ。2022-9-27电源频率电源频率50HZ，试求，试求额定状态下的转差率额定状态下的转差率sN,电流电流I1N和转距和转距TN,以及起动电流以及起动电流I st、起动转矩、起动转矩T st和最大转矩和最大转矩 Tmax功率功率转速转速电压电压效率效率功率因数功率因数5.5KW1440r/min380V0.8550.84Ist/INTst/TNTm/TN72.22.5例例 已知已知Y132S-4型三相异步电动机的额定技术数据如下：型三相异步电动机的额定技术数据如下：NstII17转差率转差率%10011nnnNNS04.0cos32NNIUP cos32LUPNIA64.11)/()(9550分转千瓦NNNnPTmN.48.3614405.59550A5.81NstTT2.2A3.80NTT5.2maxA2.912022-9-27135