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电工电子技术基础 清华大学出版社 第4章 电机及其控制 项目一 三相异步电动机的认识 项目二 三相异步电动机的启动控制 项目三 三相异步电动机的正反转控制 项目四 三相异步电动机的变速控制 项目五 三相异步电动机的制动 项目一 三相异步电动机的认识 任务一 认识三相异步电动机的结构 任务二 学习三相异步电动机的工作原理 任务三 了解三相异步电动机的电磁转矩和机械特性 任务四 学习三相异步电动机的铭牌及其选择 项目引入 你见过如图所示的搬运工具吗？ 你知道电动葫芦的动力源是什么吗？ 这个动力源的结构如何？ 它是怎样工作的？ 三相异步电动机 任务一 认识三相异步电动机的结构 定子 定子绕组 转子 任务二 学习三相异步电动机的工作原理 三相定子绕组及其波形 三相电流产生的旋转磁场 2．旋转磁场的转向 改变旋转磁场的转向 旋转磁场的转速为 n0＝60f1/p （r/min） 2.三相异步电动机的转动原理 定子绕组通电——旋转磁场 感应电动势（右手定则） 转子感应电流 ——受电磁力F作用（左手定则）——对转轴产生电磁转矩T（顺时针）——转子以转速n顺着旋转磁场的方向旋转 同步转速n0 三相交流电产生的旋转磁场的转速 n0=60f1/p 转/分（ r/min ） “异步 异步电动机转子转速n不可能达到同步转速n0——“异步” ——电动机工作的必要条件（n＜ n0 ） 转差 转差——电动机的同步转速n0与转子的转速n之差。 转差率s——转差与同步转速n0的比值 s=(n0 ?n)/ n0 ×100% n=(1?s)60 f1/ p 转差率 电动机启动时n=0，s=1； 当n=n0时（理想空载运行），s=0；稳定运行时，n接近n0，s很小，一般在2%~7%。 例：一台四极异步电动机，三相电源频率为50Hz，额定转差率为0.04，则其在额定运行时转速为 n =(1?s)×60f /p =(1?0.04)×60×50/2=1?440r/min 任务三 了解三相异步电动机的电磁转矩和机械特性 1. 电磁转矩 2．机械特性 1．电磁转矩 电磁转矩 T 的产生——转子电流I2在旋转磁场中受到电磁阻力的作用： T=kTΦ I2 cos?2 T （N·m）——电动机的电磁转矩； Φ （Wb）——旋转磁场每极的磁通量； I2 （ A ） ——转子电流的有效值； kT ——与电动机结构相关的常数； cos?2——转子电路的功率因数。 2.机械特性曲线 （1）三相异步电动机的转矩特性T=f?(s) 当定子外加电压U1和频率f1一定时（磁通量Φ基本不变），转矩T与转差率s的关系曲线T=f?(s)。 （2）三相异步电动机的机械特性n=f?(T) 转速与转矩的关系曲线 （1）三相异步电动机的转矩特性 （2）三相异步电动机的机械特性 ① 额定转矩TN TN：电动机在额定电压下，带上额定负载，以额定转速运行，输出额定功率时的转矩； 是电动机长期持续工作时轴上输出转矩的最大值。 TN=9?550PN/nN PN （kW） ——异步电动机的额定功率； nN （ r/min）——异步电动机的额定转速； TN （ N·m ）——异步电动机的额定转矩。 ②最大转矩（临界转矩）Tm Tm：电动机转矩的最大值表示。 “闷车”——当负载转矩超过Tm时，电动机将带不动负载而发生停车。此时电动机的电流（堵转电流）立即增大到额定电流值的6～7倍，将引起电动机严重过热，甚至烧坏。 过载能力——允许电动机短时间接近Tm过载运行。 过载系数λ——最大转矩Tm与额定转矩TN之比 λ=Tm/TN 一般为1.8~2.2 ③启动转矩Tst Tst ：电动机在接通电源被启动的最初瞬间，n=0，s=1时的转矩。 启动能力（Tst/TN）——取1.3~2.2 为保证电动机能够启动，则Tst＞ TL 电动机一旦启动，会迅速进入机械特性的稳定区运行。 堵转现象：当Tst＜TL时，电动机无法启动，电流达最大，造成电动机过热，也会烧坏电动机。 〖例4.1〗某三相异步鼠笼式电动机，其额定功率PN=55kW，额定转速nN=1480 r/min，λ=2.2，λst