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第8章 电动机 8.1 三相异步电动机的结构及转动原理 8.2 三相异步电动机的电磁转矩和机械特性 8.3 三相异步电动机的运行与控制 8.4 三相异步电动机的选择与使用 8.5 单相异步电动机 8.6 直流电动机 8.1 三相异步电动机的结构及转动原理 8.1.1 三相异步电动机的结构 1、定子 （2）绕组（电路）： 2、转子：转轴、铁心、绕组 设每相绕组中电流的正方向是从首端流向末端。电流通过各个首端或末端时，流入用 表示，流出用⊙表示。 1、产生原理 可见，当定子绕组中通入三相电流后，它们共同产生的合成磁场是随着电流的交变而在空间不断地顺时针旋转着，这就是旋转磁场。 2、旋转磁场的转速 旋转磁场的转速称为同步转速n0。 （1）与频率有关 由图可以看出在一对极的情况下，当电流交变一周期时，磁场恰好在空间旋转了一周。 设电源频率f1=50HZ，则合成磁场的同步转速为 3、旋转磁场的转动方向 当通入定子绕组的三相电流的相序为A-B-C时，旋转磁场的转向与这个顺序是一致的，可见磁场的转向与定子绕组中的电流相序有关。 三相异步电动机反转：将与电源相接的任意两相互换(改变相序) 1、转子转动的原因 旋转磁场的磁力线切割转子导条，导条中就感应出电动势。在电动势的作用下，闭合的导条中就有电流（右手定则判定）。 2、转子的转向和转速 异步电动机同步转速和转子转速的差值与同步转速之比称为转差率，用s表示，即： 例1、由于三相异步电动机的转矩是由（ ）和（ ）之间的相对运动产生的，所以是异步的。 例2、某三相异步电动机工作时转速为n=980r/min，则其磁极对数p=（ ），旋转磁场的转速n0=（ ）r/min，转差率s=（ ） 不同的是电动机转子绕组是短路的。 e1、e2 主磁通产生的感应电动势；eσ1、eσ2 漏磁通产生的感应电动势。 2、转子电路 （1）转子频率f2 （3）转子漏抗 （4）转子电流 有一台四极，频率为50HZ，额定转速为1425r/min的三相异步电动机，转子电阻R2=0.03Ω，感抗X20=0.09Ω，E1/E20=11，试比较在起动初始瞬间和额定转速两种情况下转子每相电路的电动势、电流和功率因数的大小（电源电压为220V） 。 将I2、 cosφ2的表达式及Φ与U1的关系式代入上式 电动机在工作时，施加在转子上的转矩，除电磁转矩T外，还有空载转矩T0（由风阻和轴承摩擦形成的转矩）和负载转矩TL 。一般电动机在满载或接近满载运行时， T0可忽略。 其中电动机的输出转矩T2 T2≈T 3、三相异步电动机的三个转矩 （3）起动转矩 例：某三相异步电动机，PN=45kW，nN=2970r/min，λ=2.2， λst=2.0。若TL=200N·m。问能否带此负载 （1）长期运行（2）短期运行（3）直接起动 8.2.3 三相异步电动机的机械特性 研究机械特性是为了分析电动机的运行情况，在机械特性曲线上，可分为两个区： 2、bc为非稳定工作区。 正常情况下，电动机都工作在特性曲线的 ab 段。 2、降压起动 降压起动就是在起动时降低加在定子绕组上的电压，以减小起动电流。 （1）Y-△换接起动 Y-△换接起动是在起动时将定子绕组连接成星形（Y），电动机运行后，当转速升高到接近额定转速时再换成三角形（△），如图所示。适用于正常运行时定子绕组是三角形连接的异步电动机。 （2）自耦降压起动： （3）转子串电阻起动 转子为绕线式 （4）若采用Y-△换接起动时，求起动电流和起动转矩；当负载转矩为额定转矩TN的80%和50%时，电动机能否起动？ 当负载转矩为额定转矩TN的80%和50%时， 1、变极调速 2、变频调速 特点： ３、变转差率调速 3、电压 8.5 单相异步电动机 在结构上与三相笼形异步电动机类似，一般是由定子和转子组成。转子大多数为鼠笼式，定子为单相的。 目前应用最多的是电容分相的单相异步电动机。定子上有一个单相工作绕组和一个启动绕组，为了能产生旋转磁场，在启动绕组中还串联了一个电容器。 脉振磁场的磁通总是随电流大小和方向而变化，并且沿着轴线方向垂直地上下变化。 电流方向如图所示时，磁通方向垂直向下； 电流方向与图相反时，磁通方向垂直向上； 它的轴线在空间是固定不动的。 8.5.2 单相异步电动机的起动 设每相绕组中电流的正方向是从首端流向末端。电流通过各个首端或末端时，流入用 表示，流出用⊙表示。 不能。因为感应电动势的阻碍作用，有短路环部分产生的磁通总是会滞后没有短路环部分的磁通 。 学习要求 1、掌握三相异步电动