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第7章 交流电动机 7.1 三相异步电动机的构造 旋转磁场具有两对极时，当电流从ωt=0°到ωt=60°经历了60°时，磁场在空间仅旋转了30°。比P=1时转速慢了一半，即： N0=60f/2（转/分） 所以，旋转磁场的转速n0决定于电流频率f1 和磁场的极对数P，可推出： 极对数 每个电流周期 磁场转过的空间角度 同步转速 5. 电动机转速和旋转磁场同步转速的关系 电动机转速: 电机转子转动方向与磁场旋转的方向一致， 但 异步电动机 无转距 转子与旋转磁场间没有相对运动 无转子电动势（转子导体不切割磁力线） 无转子电流 提示：如果 异步电机运行中: 转差率： 电动机起动瞬间: （转差率最大） 7.2.3 转差率 同步转速： 旋转磁场的转速 1. 三相异步电动机的“电－磁”关系 ：主磁通产生的感应电动势。 e1 e2 、 ：漏磁通产生的感应电动势。 e? 1 e? 2 、 2.定子电路 i2 定子电路 R1 R2 i1 u1 e1 e? 1 e2 e? 2 转子电路 定子绕组相当于变压器原边绕组，转子绕组相当于副绕组。 返回 7.3 三相异步电动机的电路分析 设： 设： 取决于转子和旋转磁场的相对速度 （1）转子频率 （2）转子电动势 3.转子电路 ：转子线圈匝数 ：转子感应电动势的频率 其中 （4）转子功率因数 （3）转子电流 7.4.1 转矩公式 转子中各载流导体在旋转磁场的作用下, 受到电 磁力所形成的转距之总和。 常数 每极磁通 转子电流 转子电路的功率因数 即 返回 7.4 三相异步电动机的转矩与机械特性  其中： 代入可得 7.4.2 机械特性曲线 由转矩公式 得特性曲线： 1 0 n0 T n 一定的电源电压和转子电阻之下，转矩与转差率的关系曲线或转速与转矩的关系曲线 （1）额定转矩 ： 电动机在额定电压下，以额 定转速 运行，输出额 定功率 时，电动机转轴 上输出的转矩。 （牛顿?米） n0 T n nN 电动机的电磁转矩可以随负载的变化而自动调整，这种能力称为自适应负载能力。 常用特 性段 n0 n T 自适应负载能力是电动机区别于其它动力机械的重要特点。（如：柴油机当负载增加时，必须由操作者加大油门，才能带动新的负载。） 直至新的平衡。此过程中， 时， 电源提供的功率自动 增加。 电 动 机 的 自 适 应 能 力 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 动特性好。  硬特性 （R2小） 软特性 （R2大） 不同场合应选用不同的电动机。如金属切削，选硬特性电机；重载起动则选软特性电动机。 机 械 特 性 的 软 硬 如果 电机将会 因带不动负载而停转。 （2）最大转矩 ： 电机带动最大负载的能力。 n0 T n 求解 过载系数： 三相异步机 （1）三相异步机的 和电压的平方成正比，所 以对电压的波动很敏感，使用时要注意电压的变化。 工作时，一定令负载转矩 ，否则电机将停转。致使 （2） 电机严重过热 请注意 原 因： （3）起动转矩 电动机起动时的转矩。 n0 T n 其中 体现了电动机带载起动的能力。若 电机能 起动，否则将起动不了。 则 结论： 与 电 压 的 关 系 R2的 改变 ： 鼠笼式电动机转子导条的金属材料不同 绕线式电动机外接电阻不同 令： 得： 和转子的关系 （1）起动电流 ： 中小型鼠笼式电机起动电流为额定电流的5-7 倍。 原因：起动时 ，转子导条切割磁力线速度很大。 定子电流 转子感应电势 转子电流 7.51 起动性能 返回 7.5 三相异步电动机的起动 B 大电流使电网电压降低 A 频繁起动时造成热量积累 影响： （2）起动转矩 起动时，虽然转子电流较大，但因转子的功率因数很低，因此起动转矩并不是很大的，与额定转矩之比为1.0-2.2。 如果起动转矩过小，就不能满载起动，应设法提高；如果起动转矩过大，会使传动机构受到冲击而损坏，应设法减小。 电机过热 影响其他负载工作 返回 7.5.2 三相异步机的起动方法： 1. 直接起动 20-30千瓦以下的异步电动机一般采用直接起动。 2. 降压