第四章电动机

r12

(X1

c1 X
' 20
)2
]
（4-8）
因 r12

(X1

c1
X
' 20
)
2
，近似得：
Mm

1 2c1

2f1[r1
m1PU12

(X1

c1 X
' 20
)]
（4-9）
2. 生产机械的转矩特性
摩擦类 特性曲线见图（a） 负载： ，位于1、3象限。
生产机械
恒转矩负载：它的负载转矩是一 个恒值，不随转速 而改变。
——定子极对数
（4-3）
4)．传给转子的功率（又称电磁功率）与机械功率、转子铜耗之间有如下
关系式 ： PMX PM PM 2 (1 S)PM
（4-4）
式中：
PM ——传给转子的功率（又称电磁功率）
PMX ——机械功率
PM 2 ——转子铜耗
5)．电机的平均转矩为：
M CP

PMX
M0 Mn 否则电机无法进入正常运转工作区。
交流机的起动电流一般为额定电流的4~6倍 ,起动时 一般要考虑以下几个问题：
图4-7 机械特性曲线
1. 应有足够大的起动力矩和适当的机械特性曲线。 2. 尽可能小的起动电流。 3．起动的操作应尽可能简单、经济。 4．起动过程中的功率损耗应尽可能小。
普通交流电机在起动过程中为了限制起动电流，常用的起动方法有三种。即：
图6-1的等效电路，经化简后得到能耗制动的等效电路如图4-10所示。
图4-10 能耗制动的等效电路
图中：
•
I1 ——直流励磁电流的等效交流电流

《电机及拖动基础》(3版) 三相异步电动机
初识交流电动机
Y系列三相异步电动机
《电机及拖动基础》(3版) 三相异步电动机
异步电动机的应用举例
三相异 步电动 机
洗衣机电机 单相异 步电动 机
Z3050钻床
吸油烟机电机
《电机及拖动基础》(3版) 三相异步电动机
第四章 三相异步电动机
异步电动机运行时，必须从电网吸取感性无功功率以 建立旋转磁场，使电网的功率因数变坏，而且运行时受电 网电压波动影响较大；另外，异步电动机的与调速性能都 要逊色于直流电动机，不过随着电力电子技术、计算机技 术及交流调速系统的发展，起动性能、调速性能等已可与 直流电动机媲美。 本章先叙述三相异步电动机的基本工作原理和基本 结构；再根据三相异步电动机与变压器的基本电磁关系 有许多相似之处，在沿用变压器的分析方法叙述异步电 动机(在本章及以后章节中，由于习惯用法，异步电动机 就是指三相异步电动机)的运行时又注意异步电动机的旋 转、机械功率和电磁转矩等特殊性。对于单相异步电动 机及同步电机，将在第六章中加以阐述。
交 流 旋 转 电 机
异步电机
与直流电机的静 止磁场不同，都
三相异步电动机具有结构简单、制造方便、价格低廉、运行可靠等一系列优点；还 具有较高的运行效率和较好的工作特性、从空载到满载范围内接近恒速运行，能满 足各行各业大多数生产机械的传动要求。异步电动机还便于派生成各种专用、特殊 要求的形式，以适应不同生产条件的需要。
因从前图可知电流在时间上变化了ωt＝360°电角度时，即一周期， 在两极(p=1)的情况下，旋转磁场在空间也转过360°电角度，转过 的机械角也是360°，即在空间正好转过一圈。电流每秒变化f 周期， 则旋转磁场的转速 n1=f(r/s) =60f(r/min)。当(p=2）时， n1=60f/2(r/min)——见下页；p对极时， n1=60f/p(r/min)

第4章交流异步电动机习题解答习题A 选择题4-1三相异步电动机转子的转速总是（）。

CA. 与旋转磁场的转速相等B. 旋选转磁场的转速无关C. 低于旋转磁场的转速4-2某一50Hz的三相异步电动机的额定转速为2880r/min，则其转差率为（）。

BA. 0.04%B. 4%C. 2.5%4-3有一60Hz的三相异步电动机，其额定转速为1710r/min，则其额定转差率为（）。

AA. 5%B. 4.5%C. 0.05%4-4某三相异步电动机在额定运行时的转速为1425r/min，电源频率为50Hz，此时转子电流的频率为（）。

AA. 2.5HzB. 50HzC. 48Hz4-5三相异步电动机的转速n越高，则转子电流（）。

CA. 不变B. 越大C.越小4-6三相异步电动机的转速n越高，转子功率因数（）。

AA．越大 B. 越小 C. 不变4-7 三相异步电动机在额定负载转矩运行时，如果电压降低，则转速（）。

BA. 增高B. 降低C.不变4-8 三相异步电动机在额定负载转矩运行时，如果电压降低，则电流（）。

CA. 不变B. 减小C. 增大4-9 当三相异步电动机的机械负载增加时，如定子端电压不变，其旋转磁场速度（）。

BA. 增加B.不变C.减少4-10 当三相异步电动机的机械负载增加时，如定子端电压不变，其定子电流（）。

BA. 减少B.增加C.不变4-11当三相异步电动机的机械负载增加时，如定子端电压不变，其输入功率（）。

CA. 不变B.减少C. 增加4-12三相异步电动机空载起动与满载起动相比：起动转矩（）。

AA. 不变B. 小C. 大4-13降低电源电压后，三相异步电动机的起动转矩将（）。

CA. 增大B.不变C. 减小4-14三相异步电动机在稳定运转情况下，电磁转矩与转差率的关系为（）。

BA. 转差率减小时，转矩增大B. 转差率增大时，转矩也增大C. 转矩与转差率平方成正比D. 转矩与转差率无关4-15三相异步电动机起动电流大的原因是（）。

4.4.1 三相异步电动机起动 1. 三相鼠笼式异步电动机的起动
（1）直接起动
直接起动是利用刀开关或接触器将电动机直接接到额定电压上 的起动方式，又叫全压起动。 优点：起动简单。 缺点：起动电流较大，而起动转矩不大，还会引起网压波动。 适用范围：电动机容量在10kW以下，并且小于供电变压器 容量的20％；还可以用下面的经验公式来判断，若电动机的 起动电流倍数 ( Ist I N ) 满足 I st 电网容量（kV A） 3＋ I N 电动机容量（kW） 则电动机便可直接起动，否则应采用降压起动
Ist 7.0I N 7.0 30.7A 214.9A
Tst 2.0TN 2.0 147.68N m 295.36N m
Tmax 2.1TN 2.1147.68N m 310.03N m
15
第4章 汽车中的电机 2. 人为机械特性
(1)降低定子电压时的人为机械特性
图4-2 定子铁心
转子铁心是也是由 0.5mm厚的硅钢片叠 压制成，在其外圆冲 有分布的槽。 转子铁心可嵌放转子 绕组，构成电机磁路 的另一部分。
定子绕组是由铜导线绕制而成。构成 电动机电路的一部分。 机座是电动机的支架，一般用铸铁 或铸钢制成。
转子铁心冲片
铸铝笼形转子 铜条笼形转子
转子绕组大部分由浇铸铝构成，大功率 也有由由铜条制成的笼型转子导体，构 成电机电路的一部分。由转轴输出机械 能。
4.2 三相异步电动机的工作原理
4.2.1 三相异步电动机的转动原理
(1)旋转磁场的产生
i
i1
i2
i3
i1 ωt
电流流入 S N
合成磁场的轴线与U相 绕组的轴线重合 0