電機(jī)拖動(dòng)技術(shù)基礎(chǔ)總學(xué)時(shí)：40理論學(xué)時(shí)：36實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：4周學(xué)時(shí)：

4主講：王偉1電機(jī)拖動(dòng)技術(shù)基礎(chǔ)總學(xué)時(shí)：40主講：王偉1第五章：交流電動(dòng)機(jī)的工作原理及特性本章要求：1、了解異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生。2、掌握異步電動(dòng)機(jī)的工作原理，機(jī)械特性，以及啟動(dòng)、調(diào)速和制動(dòng)的各種方法、特點(diǎn)及應(yīng)用。3、掌握單相電動(dòng)機(jī)的工作原理和啟動(dòng)方法。4、了解同步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作原理、運(yùn)行特性及啟動(dòng)方法。2第五章：交流電動(dòng)機(jī)的工作原理及特性本章要求：1、了解異步電動(dòng)常用的交流電動(dòng)機(jī)有三相異步電動(dòng)機(jī)(或稱感應(yīng)電動(dòng)機(jī))和同步電動(dòng)機(jī)。異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)容易，運(yùn)行可靠，價(jià)格便宜，具有較好的穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)特性，因此，它是工業(yè)中使用得最為廣泛的一種電動(dòng)機(jī)，同步電機(jī)既可作發(fā)電機(jī)使用，也可作電動(dòng)機(jī)使用。本章主要介紹三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理，啟動(dòng)、制動(dòng)、調(diào)速的特性和方法。3常用的交流電動(dòng)機(jī)有三相異步電動(dòng)機(jī)(或稱感應(yīng)電動(dòng)機(jī))和同步電5.1三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理一、三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)三相異步電動(dòng)機(jī)主要由定子和轉(zhuǎn)子兩個(gè)部分組成，定子是不動(dòng)的部分，轉(zhuǎn)子是旋轉(zhuǎn)部分，在定子和轉(zhuǎn)子之間有一定的氣隙。如圖4.1所示。45.1三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理一、三相異步電動(dòng)1．定子定子由定子鐵心、繞組以及機(jī)座組成。定子鐵心是磁路的一部分，它由0.5mm的硅鋼片疊壓而成，片與片之間是絕緣的，以減少渦流損耗。定子鐵心的硅鋼片的內(nèi)圓沖有定子槽，槽中安放線圈，如圖4.2所示。硅鋼片鐵心在疊壓后成為一個(gè)整體，固定于機(jī)座上。定子繞組是電動(dòng)機(jī)的電路部分。三相電動(dòng)機(jī)的定子繞組分為三個(gè)部分對(duì)稱地分布在定子鐵心上，稱為三相繞組，分別用AX、BY、CZ表示，其中，A、B、C稱為首端，而X、Y、Z稱為末端。三相繞組接入三相交流電源，三相繞組中的電流在定子鐵心中產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。機(jī)座主要用于固定與支撐定子鐵心。中小型異步電動(dòng)機(jī)一般采用鑄鐵機(jī)座。根據(jù)不同的冷卻方式采用不同的機(jī)座型式。51．定子52．轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)子由鐵心與繞組組成。轉(zhuǎn)子鐵心也是電動(dòng)機(jī)磁路的一部分，由硅鋼片疊壓而成。轉(zhuǎn)子鐵心裝在轉(zhuǎn)軸上。硅鋼片沖片如圖4.2所示。異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組多采用鼠籠式和線繞式兩種形式。因此異步電動(dòng)機(jī)按繞組形式的不同分為鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)和線繞式異步電動(dòng)機(jī)兩種。線繞式和鼠籠式兩種電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子構(gòu)造雖然不同，但工作原理是一致的。轉(zhuǎn)子的作用是產(chǎn)生轉(zhuǎn)子電流，即產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組是在轉(zhuǎn)子鐵心槽里插入銅條，再將全部銅條兩端焊在兩個(gè)銅端環(huán)上而組成，如圖4.3（ａ）所示，小型鼠籠式轉(zhuǎn)子繞組多用鋁離心澆鑄而成，如圖4.4所示。這不僅是以鋁代銅，而且制造也快。62．轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)子由鐵心與繞組組成。鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組是線繞式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組是由線圈組成繞組放入轉(zhuǎn)子鐵心槽內(nèi)，并分為三相對(duì)稱繞組，與定子產(chǎn)生的磁極數(shù)相同。線繞式轉(zhuǎn)子通過(guò)軸上的滑環(huán)和電刷在轉(zhuǎn)子回路中接入外加電阻，用以改善啟動(dòng)性能與調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，如圖4.5所示。7線繞式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組是由線圈組成繞組放入轉(zhuǎn)子鐵心槽內(nèi)，并

右圖是一臺(tái)三相鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)的外形圖。下面是它主要部件的拆分圖。8右圖是一臺(tái)三相鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)的外形圖。下面二、三相異步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)由上可知，要使異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，必須要有一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。異步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是怎樣產(chǎn)生的呢?它的旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)速度是怎樣確定的呢?現(xiàn)在分別加以說(shuō)明。

1、旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生當(dāng)電動(dòng)機(jī)定子繞組通以三相電流時(shí)，各相繞組中的電流都會(huì)產(chǎn)生自己的磁場(chǎng)。由于電流隨時(shí)間變化，它們產(chǎn)生的磁場(chǎng)也將隨時(shí)間變化，而三相電流產(chǎn)生的總磁場(chǎng)(合成磁場(chǎng))不僅隨時(shí)間變化，而且是在空間旋轉(zhuǎn)的，故稱旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。為了簡(jiǎn)便起見，假設(shè)每相繞組只有一個(gè)線匝，分別嵌放在定子內(nèi)圓周的6個(gè)凹槽之中?，F(xiàn)將三相繞組的末端X、Y、Z相連，首端A、B、C接三相交流電源。且三相繞組分別叫做A、B、C相繞組。如圖4.6所示。9二、三相異步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)由上可知，要使異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起假定定子繞組中電流的正方向規(guī)定為從首端流向末端，且A相繞組的電流iA作為參考正弦量，即iA的初相位為零，則三相繞組A、B、C的電流（相序?yàn)锳—B—C）的瞬時(shí)值為：圖4.7所示是這些電流隨時(shí)間變化的曲線。10假定定子繞組中電流的正方向規(guī)定為從首端流向末端，且A相繞組下面分析不同時(shí)間的合成磁場(chǎng)。1).t=0時(shí)：iA=0；iB為負(fù)，電流實(shí)際方向與正方向相反，即電流從Y端流到B端；iC為正，電流實(shí)際方向與正方向一致，即電流從C端流到Z端。按右手螺旋法則確定三相電流產(chǎn)生的合成磁場(chǎng)，如圖4.8（a）箭頭所示。11下面分析不同時(shí)間的合成磁場(chǎng)。112).t=T/6時(shí)：iA為正，電流從A端流到X端；iB為負(fù)，電流從Y端流到B端；iC=0。此時(shí)的合成磁場(chǎng)如圖4.8（b）所示，合成磁場(chǎng)已從t=0瞬間所在位置順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)了π/3。3).t=T/3時(shí)：iA為正，電流從A端流到X端；iB=0；iC為負(fù)，電流從Z端流到A端。此時(shí)的合成磁場(chǎng)如圖4.8(c)所示，合成磁場(chǎng)已從t=0瞬間所在位置順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)了2π/3。4).t=T/2：iA=0；iB為正，電流從B端流到Y(jié)端；iC為負(fù)，電流從Z端流到A端。此時(shí)的合成磁場(chǎng)如圖4.8(d)所示。合成磁場(chǎng)從t=0瞬間所在位置順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)了π。按以上分析可以證明：當(dāng)三相電流隨時(shí)間不斷變化時(shí)，合成磁場(chǎng)也在不斷旋轉(zhuǎn)，故稱旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。122).t=T/6時(shí)：122．旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向從圖4.6和圖4.7可見，A相繞組內(nèi)的電流超前B相繞組內(nèi)的電流2π/3，而B相繞組內(nèi)的電流又超前C相繞組內(nèi)的電流2π/3，同時(shí)圖4.8中所示旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)閺腁→B→C，即向順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。如果將定子繞組接至電源的三根導(dǎo)線中的任意兩根線對(duì)調(diào)，例如，將B，C兩根線對(duì)調(diào)，使B相與C相繞組中電流的相位對(duì)調(diào)，如圖4.9所示，此時(shí)A相繞組內(nèi)的電流超前C相繞組內(nèi)的電流2π/3，而C相繞組內(nèi)的電流又超前B相繞組內(nèi)的電流2π/3，用上述同樣的分析方法可知，此時(shí)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向?qū)⒆優(yōu)锳→C→B，即向逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，如圖4.10所示，即與未對(duì)調(diào)前的旋轉(zhuǎn)方向相反。由此可見，要改變旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向，只要把定子繞組接到電源的三根導(dǎo)線中的任意兩根對(duì)調(diào)即可。132．旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向133．旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的極數(shù)與旋轉(zhuǎn)速度在交流電動(dòng)機(jī)中，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相對(duì)定子的旋轉(zhuǎn)速度被稱為同步速度，用n0表示。以上討論的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，具有一對(duì)磁極（磁極對(duì)數(shù)用p表示）即p=1。從上述分析可以看出，電流變化經(jīng)過(guò)一個(gè)周期（變化3600

電角度），旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在空間也旋轉(zhuǎn)了一轉(zhuǎn)（轉(zhuǎn)了3600機(jī)械角度），若電流的頻率為f，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)每分鐘將旋轉(zhuǎn)60f轉(zhuǎn)，即：如果把定子鐵心的槽數(shù)增加1倍（12個(gè)槽），制成如圖4.11所示的三相繞組，其中，每相繞組由兩個(gè)部分串聯(lián)組成，再將這三相繞組接到對(duì)稱三相電源使通過(guò)對(duì)稱三相電流（圖4.7），便產(chǎn)生具有兩對(duì)磁極的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。143．旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的極數(shù)與旋轉(zhuǎn)速度如果把定子鐵心的槽數(shù)增加1倍從圖4.12可以看出，對(duì)應(yīng)于不同時(shí)刻，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在空間轉(zhuǎn)到不同位置，此情況下電流變化半個(gè)周期，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在空間只轉(zhuǎn)過(guò)了π/2，即1/4轉(zhuǎn)，電流變化一個(gè)周期，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在空間只轉(zhuǎn)了1/2轉(zhuǎn)。由此可知，當(dāng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)具有兩對(duì)磁極（p=2）時(shí)，其旋轉(zhuǎn)速度僅為一對(duì)磁極時(shí)的一半，即每分鐘60f/p轉(zhuǎn)。依次類推，當(dāng)有p對(duì)磁極時(shí)，其轉(zhuǎn)速為：所以，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)速度n0與電流的頻率成正比而與磁級(jí)對(duì)數(shù)成反比，因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)工業(yè)頻率（即電流頻率）為50Hz，因此，對(duì)應(yīng)于p=1、2、3、4時(shí)，同步轉(zhuǎn)速分別為3000r/min、1500r/min、1000r/min和750r/min。15從圖4.12可以看出，對(duì)應(yīng)于不同時(shí)刻，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在空間轉(zhuǎn)到不三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理，是基于定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)(定子繞組內(nèi)三相電流所產(chǎn)生的合成磁場(chǎng))和轉(zhuǎn)子電流(轉(zhuǎn)子繞組內(nèi)的電流)的相互作用。三、三相異步電動(dòng)機(jī)的基本工作原理如圖5．6(a)所示，當(dāng)定子的對(duì)稱三相繞組接到三相電源上時(shí)，繞組內(nèi)相通過(guò)對(duì)稱三相電流，并在空間產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)沿定于內(nèi)圓周方向旋轉(zhuǎn)。圖5．6(b)所示為具有一對(duì)磁極的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，我們擬想磁極位于定子鐵心內(nèi)畫有陰影線的部分。16三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理，是基于定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)(定子繞組內(nèi)三相當(dāng)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子繞組的導(dǎo)體切割磁通將產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)e2、假設(shè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)向順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，則相當(dāng)于轉(zhuǎn)于導(dǎo)體向逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)切割磁通．根據(jù)右手定則，在N極面下轉(zhuǎn)于導(dǎo)體中感應(yīng)電勢(shì)的方向系由圖而指向讀者．而在s極面下轉(zhuǎn)于導(dǎo)體中感應(yīng)電勢(shì)方向則由讀者指向圖面。由于電勢(shì)e2的存在，轉(zhuǎn)子繞組中將產(chǎn)生轉(zhuǎn)子電流i2。根據(jù)安培電磁力定律，轉(zhuǎn)子電流與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相互作用將產(chǎn)生電磁力F(其方向由左手定則決定，這里假設(shè)i2和e2同相，該力在轉(zhuǎn)子的軸上形成電磁轉(zhuǎn)矩．且轉(zhuǎn)矩的作用方向與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向相同，轉(zhuǎn)子受此轉(zhuǎn)矩作用，便按旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)起來(lái)。但是，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度n(即電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速)恒比旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)速度(稱為同步轉(zhuǎn)速)小，因?yàn)槿绻麅煞N轉(zhuǎn)速相等，轉(zhuǎn)子和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體不切割磁通，便不能感應(yīng)電勢(shì)e2和產(chǎn)生電流i2，也就沒(méi)有電磁轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)子就不會(huì)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。因此，轉(zhuǎn)子和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)之間的轉(zhuǎn)速差是保證轉(zhuǎn)于旋轉(zhuǎn)的主要因素。17當(dāng)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子繞組的導(dǎo)體切割磁通將產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)e2、假設(shè)由于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速不等于同步轉(zhuǎn)速，所以把這種電動(dòng)機(jī)稱為異步電動(dòng)機(jī)，而把轉(zhuǎn)速差(n0-n）與同步轉(zhuǎn)速n0的比值稱為異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率，用S表示，即

轉(zhuǎn)差率是異步電機(jī)的一個(gè)基本物理量，它反映電機(jī)的各種運(yùn)行情況。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，如果在軸上加有機(jī)械負(fù)載，則電動(dòng)機(jī)輸出機(jī)械能。從物理本質(zhì)上分析，異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行和變壓器相似，即電能從電源輸入定子繞組(原繞組)，通過(guò)電磁感應(yīng)的形式．以旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作媒介。傳送到轉(zhuǎn)子繞組(副繞組)，而轉(zhuǎn)子中的電能通過(guò)電磁力的作用變換成機(jī)械能輸出。由于在這種電動(dòng)機(jī)中、轉(zhuǎn)子電流的產(chǎn)生和電能的傳遞是基于電磁感應(yīng)現(xiàn)象，所以異步電動(dòng)機(jī)又稱為感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。通常異步電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載時(shí)，S接近于0，轉(zhuǎn)差率很小，約為0.015一0.06018由于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速不等于同步轉(zhuǎn)速，所以把這種電動(dòng)機(jī)稱為異步電動(dòng)機(jī)，三相電機(jī)的定子繞組．每相都由許多線圈(或稱繞組元件)所組成。1．兩種接法定子繞組的首端和末端通常都接在大電動(dòng)機(jī)的接線盒的接線柱上，一般按圖4.14所示的方法排列。按照我國(guó)電工專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，定子繞組出線端的首端為D1、D2、D3，末端為D4、D5、D6。四、定子繞組線端連接方式三相電動(dòng)機(jī)的定子繞組有星形（Y型）和三角形（△形）兩種不同的接法，如圖4.15所示。19三相電機(jī)的定子繞組．每相都由許多線圈(或稱繞組元件)所組成。2．線電壓與相電壓線電壓：兩相繞組首端之間的電壓，用U1表示；相電壓：一相繞組首、尾之間的電壓，用U相表示。對(duì)于星形接法，；對(duì)于三角形接法，

。3．線電流與相電流線電流：電網(wǎng)的供電電流，用I1表示；相電流：每相繞組的電流，用I相表示。對(duì)于星形接法，相I1=I；對(duì)于三角形接法，。4．電動(dòng)機(jī)的輸入功率202．線電壓與相電壓205.額定參數(shù)電動(dòng)機(jī)在制造工廠所擬定的情況下工作時(shí)，稱為電動(dòng)機(jī)的額定運(yùn)行，通常用額定值來(lái)表示其運(yùn)行條件，這些數(shù)據(jù)大部分都標(biāo)明在電動(dòng)機(jī)的銘牌上。使用電動(dòng)機(jī)時(shí)，必須看懂銘牌。（1）額定功率PN：在額定運(yùn)行情況下，電動(dòng)機(jī)軸上輸出的機(jī)械功率。PN=ηNP1N輸出功率的一般表達(dá)式為：P2=ηP1其中：η為效率；P1為輸入功率P2為輸出功率215.額定參數(shù)電動(dòng)機(jī)在制造工廠所擬定的情況下工作時(shí)，稱為電動(dòng)（2）額定電壓UN：在額定運(yùn)行情況下，定子繞組端應(yīng)加的線電壓值。如標(biāo)有兩種電壓值（例如220/380V），這表明定子繞組采用Δ/Y連接時(shí)應(yīng)加的線電壓值。即：三角形接法時(shí)，定子繞組應(yīng)接~220V的電源電壓星形接法時(shí)，定子繞組應(yīng)接~380的電源電壓。（3）額定頻率f：在額定運(yùn)行情況下，定子外加電壓的頻率（f=50Hz）。（4）額定電流IN：在額定頻率、額定電壓和軸上輸出額定功率時(shí)，定子的線電流值。如標(biāo)有兩種電流值（例如10.35/5.9A），則對(duì)應(yīng)于定子繞組為Δ/Y連接的線電流值。三角形接法時(shí)，定子繞組應(yīng)接

10.35A的電源電壓星形接法時(shí)，定子繞組應(yīng)接5.9A的電源電壓。（5）額定轉(zhuǎn)速nN：在額定頻率、額定電壓和電動(dòng)機(jī)軸上輸出額定功率時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。與此轉(zhuǎn)速相對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)差率稱為額定轉(zhuǎn)差率SN。22（2）額定電壓UN：在額定運(yùn)行情況下，定子繞組端應(yīng)加的線電一般不標(biāo)在電動(dòng)機(jī)銘牌上的幾個(gè)額定值如下。（1）額定功率因數(shù)cos?N

：在額定頻率、額定電壓和電動(dòng)機(jī)軸上輸出額定功率時(shí)，定子相電流與相電壓之間相位差的余弦。（2）額定效率ηN

：在額定頻率、額定電壓和電動(dòng)機(jī)軸上輸出額定功率時(shí)，電動(dòng)機(jī)輸出機(jī)械功率與輸入電功率之比，其表達(dá)式為（3）額定負(fù)載轉(zhuǎn)矩TN：電動(dòng)機(jī)在額定轉(zhuǎn)速下輸出額定功率時(shí)軸上的負(fù)載載矩。（4）線繞式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子靜止時(shí)的滑環(huán)電壓和轉(zhuǎn)子的額定電流。通常手冊(cè)上給出的數(shù)據(jù)就是電動(dòng)機(jī)的額定值。23一般不標(biāo)在電動(dòng)機(jī)銘牌上的幾個(gè)額定值如下。（3）額定負(fù)載轉(zhuǎn)矩T6、定子繞組連線方法的選用定子三相繞組的連接方式（Y形或Δ形）的選擇，和普通三相負(fù)載一樣，須視電源的線電壓而定。如果電源的線電壓等于電動(dòng)機(jī)的額定相電壓，那么，電動(dòng)機(jī)的繞組應(yīng)該接成三角形；如果電源的線電壓是電動(dòng)機(jī)額定相電壓的

倍，那么，電動(dòng)機(jī)的繞組就應(yīng)該接成星形。三角形接法時(shí)，定子繞組應(yīng)接~220V的電源電壓星形接法時(shí)，定子繞組應(yīng)接~380的電源電壓。（如標(biāo)有兩種電流值（例如10.35/5.9A），則對(duì)應(yīng)于定子繞組為Δ/Y連接的線電流值。三角形接法時(shí)，定子繞組應(yīng)接10.35A的電源電壓星形接法時(shí)，定子繞組應(yīng)接5.9A的電源電壓。246、定子繞組連線方法的選用定子三相繞組的連接方式（Y形或Δ例5.1電源線電壓為380V，現(xiàn)有兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)，其銘牌數(shù)據(jù)如下，試選擇定子繞組的連接方式。1.Y90S-4，功率1.1kW，電壓220/380V，連接方法Δ/Y，電流4.67/2.7A，轉(zhuǎn)速1400r/min，功率因數(shù)0.79。2.JY112M-4，功率4.0kW，電壓380V/660V，連接方法Δ/Y，電流8.8A/5.1A，轉(zhuǎn)速1440r/min，功率因數(shù)0.82。解：Y90S-4電動(dòng)機(jī)應(yīng)接星形（Y），如圖4.16(a)所示。JY112M-4電動(dòng)機(jī)應(yīng)接成三角形（Δ），如圖4.16(b)所示25例5.1電源線電壓為380V，現(xiàn)有兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)，其銘牌數(shù)據(jù)如一、三相異步電動(dòng)機(jī)的定子電路三相異步電動(dòng)機(jī)的電磁關(guān)系同變壓器類似，定子繞組相當(dāng)于變壓器的原繞組，轉(zhuǎn)子繞組（一般是短接的）相當(dāng)于副繞組。當(dāng)定子繞組接上三相電源電壓（相電壓為u1）時(shí)，則有三相電流通過(guò)（相電流為i1），定子三相電流產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，其磁力線通過(guò)定子和轉(zhuǎn)子鐵心而閉合，這磁場(chǎng)不僅在轉(zhuǎn)子每相繞組中要感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)e2，而且在定子每相繞組中也要感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)e1（實(shí)際上三相異步電動(dòng)機(jī)中的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是由定子電流和轉(zhuǎn)子電流共同產(chǎn)生的），如圖4.17所示。5．2三相異步電動(dòng)機(jī)的定子電路和轉(zhuǎn)子電路26一、三相異步電動(dòng)機(jī)的定子電路5．2三相異步電動(dòng)機(jī)的定子電路設(shè)定子和轉(zhuǎn)子每相繞組的匝數(shù)分別為N1和N2，圖4.18所示電路圖是三相異步電動(dòng)機(jī)的一相電路圖。旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度沿定子與轉(zhuǎn)子間空氣隙的分布是近于按正弦規(guī)律分布的，因此，當(dāng)其旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)定子每相繞相的磁通也是隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化的，即φ=Φmsinωt，其中，Φm是通過(guò)每相繞組的磁通最大值，在數(shù)值上等于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的每極磁通Φ，即為空氣隙中磁感應(yīng)強(qiáng)度的平均值與每極面積的乘積。定子每相繞組中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：它也是正弦量，其有效值為：式中，f1為e1的頻率。因?yàn)樾D(zhuǎn)磁場(chǎng)和定子間的相對(duì)轉(zhuǎn)速為n0

，所以，定子每相繞組中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)頻率為它等于定子電流的頻率，即f1=f。27設(shè)定子和轉(zhuǎn)子每相繞組的匝數(shù)分別為N1和N2，圖4.18所定子電流除產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁通（主磁通）外，還產(chǎn)生漏磁通φL1

，這漏磁通只圍繞定子繞組的一相，而與其他相及轉(zhuǎn)子繞組不相連。因此，在定子每相繞組中還要產(chǎn)生漏磁電動(dòng)勢(shì)和變壓器原繞組的情況一樣，加在定子每相繞組上的電壓也分成三個(gè)分量，即如用復(fù)數(shù)表示，則為式中，R1和X1(X1=2πf1LL1)為定子每相繞組的電阻和漏磁感抗。由于R1和X1（或漏磁通φL1）較小，其上電壓降與電動(dòng)勢(shì)E1比較起來(lái)，常可忽略，于是28定子電流除產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁通（主磁通）外，還產(chǎn)生漏磁通和變壓器原繞二、三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子電路如前所述,異步電動(dòng)機(jī)之所以能轉(zhuǎn)動(dòng)，是因?yàn)槎ㄗ咏由想娫春螅谵D(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，從而產(chǎn)生轉(zhuǎn)子電流，而這電流同旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁通作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩之故。因此，在討論電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩之前，必須先弄清楚轉(zhuǎn)子電路中的各個(gè)物理量——轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)e2、轉(zhuǎn)子電流i2、轉(zhuǎn)子電流頻率f2、轉(zhuǎn)子電路的功率因數(shù)cos?2、轉(zhuǎn)子繞組的感抗X2以及它們之間的相互關(guān)系。旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在轉(zhuǎn)子每相繞組中感應(yīng)出的電動(dòng)勢(shì)為其有效值為式中，f2為轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)e2或轉(zhuǎn)子電流i2相對(duì)于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的頻率29二、三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子電路如前所述,異步電動(dòng)機(jī)之所以能轉(zhuǎn)動(dòng)可見轉(zhuǎn)子頻率f2與轉(zhuǎn)差率S有關(guān)，也就是與轉(zhuǎn)速n有關(guān)。在n=0，即S=1（電動(dòng)機(jī)開始啟動(dòng)瞬間）時(shí)，轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)間的相對(duì)轉(zhuǎn)速最大，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體被旋轉(zhuǎn)磁力線切割得最快，所以這時(shí)f2最高，即f2=f1。異步電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載時(shí)，S=1.5%~6%，則f2=(0.75~3)Hz(f1=50Hz)。因?yàn)樾D(zhuǎn)磁場(chǎng)和轉(zhuǎn)子間的相對(duì)轉(zhuǎn)速為(n0?n)，所以在n=0，即S=1時(shí)，轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)為

E20=4.44f1N2Φ這時(shí)，f2=f1

，轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)最大。而

E2=SE20可見轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)E2

與轉(zhuǎn)差率S

有關(guān)。30可見轉(zhuǎn)子頻率f2與轉(zhuǎn)差率S有關(guān)，也就是與轉(zhuǎn)速n有關(guān)。因因此，對(duì)于轉(zhuǎn)子每相電路，有如用復(fù)數(shù)表示，則為式中，R2和X2——轉(zhuǎn)子每相繞組的電阻和漏磁感抗。X2與轉(zhuǎn)子頻率f2有關(guān)，即在n=0，即S=1時(shí)，轉(zhuǎn)子感抗為這時(shí)f2=f1，轉(zhuǎn)子感抗最大。而可見轉(zhuǎn)子感抗X2與轉(zhuǎn)差率有關(guān)。轉(zhuǎn)子每相電路的電流為在轉(zhuǎn)子每相繞組中還要產(chǎn)生漏磁電動(dòng)勢(shì)31因此，對(duì)于轉(zhuǎn)子每相電路，有如用復(fù)數(shù)表示，則為式中，R2和即轉(zhuǎn)子電流I2也與轉(zhuǎn)差率S有關(guān)。當(dāng)S增大，即轉(zhuǎn)速n降低時(shí)，轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)間的相對(duì)轉(zhuǎn)速(n0?n)增加，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體被磁力線切割的速度提高，于是E2增加，I2也增加。當(dāng)S=0，即n0?n=0時(shí)，I2=0；當(dāng)S很小時(shí)，R2>>SX20即與S近似成正比；當(dāng)S接近1時(shí)，SX20>>R2，32即轉(zhuǎn)子電流I2也與轉(zhuǎn)差率S有關(guān)。當(dāng)S增大，即轉(zhuǎn)速n降由于轉(zhuǎn)子有漏磁通φL2

，相應(yīng)的感抗為X2

，因此，I2比E2滯后?2角，因而轉(zhuǎn)子電路的功率因數(shù)為它也與轉(zhuǎn)差率S有關(guān)。當(dāng)S很小時(shí)，R2>>SX20，cos?2≈1；當(dāng)S增大時(shí)，X2增大，cos?2減?。划?dāng)接近1時(shí)，I2、cos?2隨S的變化關(guān)系可用圖4.19所示的曲線表示。由上可知，轉(zhuǎn)子電路的各個(gè)物理量，如電動(dòng)勢(shì)、電流、頻率、感抗及功率因數(shù)等都與轉(zhuǎn)差率有關(guān)，亦即與轉(zhuǎn)速有關(guān)。33由于轉(zhuǎn)子有漏磁通φL2，相應(yīng)的感抗為X2，因此，I34345．2．4三相異步電動(dòng)機(jī)的能流圖三相異步電動(dòng)機(jī)的功率和損耗可用圖5.21所示的能流圖來(lái)說(shuō)明。從電源輸送到定子電路的電功率式中，U1、I1和cos1——定子繞組的線電壓、線電流和功率因數(shù)。

P1為異步電動(dòng)機(jī)的輸入功率，其中，除去定子繞組的銅損Pcu1和定子鐵心的鐵損Pfe1外，剩下的這部分電功率Pe，借助于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)從定子電路傳遞到轉(zhuǎn)子電路，這部分功率稱為電磁功率。從電磁功率中減去轉(zhuǎn)子繞組的銅損Pcu1(轉(zhuǎn)于鐵損忽略不計(jì)，因?yàn)檗D(zhuǎn)子鐵心中交變磁化的頻率f2是很低的)后．剩下的即轉(zhuǎn)換為電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率Pm。355．2．4三相異步電動(dòng)機(jī)的能流圖三相異步電動(dòng)機(jī)的功率和損在機(jī)械功率中減去機(jī)械損失功率Pm后，即為電動(dòng)機(jī)的輸出(機(jī)械)功率P2，異步電動(dòng)機(jī)的銘脾上所標(biāo)的就是P2的額定值。輸出功率與輸入功率的比值，稱為電動(dòng)機(jī)的效率，即式中，P——電動(dòng)機(jī)的總功率損失。電動(dòng)機(jī)在輕載時(shí)效率很低，隨著負(fù)載的增大，效率逐漸增高，通常在接近額定負(fù)載時(shí)，效率達(dá)到最高值。一般異步電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載時(shí)的效率為0.7一0.9。容量愈大，其效率也愈高。若將Pcu1和Pm

忽略不計(jì)，則式中，T——電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩；

T2——電動(dòng)機(jī)軸上的輸出轉(zhuǎn)矩，且電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩則可由鋁牌上所標(biāo)的額定功率和額定轉(zhuǎn)速根據(jù)式(5.24)求得36在機(jī)械功率中減去機(jī)械損失功率Pm后，即為電動(dòng)機(jī)的輸出(機(jī)37375.3.1

三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩電磁轉(zhuǎn)矩（以下簡(jiǎn)稱轉(zhuǎn)矩）是三相異步電動(dòng)機(jī)最重要的物理量之一。機(jī)械特性是它的主要特性。三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩是由旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的每極磁通Φ與轉(zhuǎn)子電流I2相互作用而產(chǎn)生的,它與Φ和I2的乘積成正比，還與轉(zhuǎn)子電路的功率因數(shù)cos?2有關(guān)，圖4.20所示反映了cos?2對(duì)轉(zhuǎn)矩的影響。5.3三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩與機(jī)械特性385.3.1三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩5.3三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩與圖4.20(a)所示的是假設(shè)轉(zhuǎn)子感抗與其電阻相比可以忽略不計(jì)，即cos?2=1的情況，在圖中旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)用虛線所示的磁極表示，根據(jù)右手定則不難確定轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E2的方向（用外層記號(hào)表示）。因?yàn)椋谶@種情況下，I2與E2同相，所以，I2的方向（用內(nèi)層的記號(hào)表示）與E2的方向一致，再應(yīng)用左手定則確定轉(zhuǎn)子各導(dǎo)體受力的方向，由圖可見在cos?2=1的情況下，所有作用于轉(zhuǎn)子導(dǎo)體的力將產(chǎn)生同一方向的轉(zhuǎn)矩。39圖4.20(a)所示的是假設(shè)轉(zhuǎn)子感抗與其電阻相比可以忽略不計(jì)圖4.20(c)所示的是實(shí)際情況，電流I2比電動(dòng)勢(shì)E2滯后?2角,即cos?2<1的情況，這樣，各導(dǎo)體受力的方向不盡相同，在同樣的電流和旋轉(zhuǎn)磁通之下，產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩較cos?2=1時(shí)為小。由此可以得出圖4.20(b)所示是假設(shè)轉(zhuǎn)子電阻與其感抗相比可以忽略不計(jì)，即cos?2=0的情況，這時(shí)I2比E2滯后900

。由圖可見，在這種情況下，作用于轉(zhuǎn)子各導(dǎo)體的力正好互相抵消，轉(zhuǎn)矩為零。因?yàn)?0圖4.20(c)所示的是實(shí)際情況，電流I2比電動(dòng)勢(shì)E2所以轉(zhuǎn)矩的另一個(gè)表示式為：式中，K——與電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)、電源頻率有關(guān)的常數(shù)；U1、U——定子繞組電壓，電源電壓；R2——轉(zhuǎn)子每相繞組的電阻；X20——電動(dòng)機(jī)不動(dòng)（n=0）時(shí)轉(zhuǎn)子每相繞組的感抗。41所以轉(zhuǎn)矩的另一個(gè)表示式為：式中，K——與電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)、在異步電動(dòng)機(jī)中，轉(zhuǎn)速n=(1?S)n0，為了符合習(xí)慣畫法，可將T?S曲線換成轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系n?T曲線，即n=f(T)稱為異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性。它有固有機(jī)械特性和人為機(jī)械特性之分。異步電動(dòng)機(jī)在額定電壓和額定頻率下，用規(guī)定的接線方式，定子和轉(zhuǎn)子電路中不串接任何電阻或電抗時(shí)的機(jī)械特性稱為固有（自然）機(jī)械特性。根據(jù)1．固有機(jī)械特性可得到三相異步電動(dòng)機(jī)的固有機(jī)械特性曲線如圖4.21所示。5.3.2三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性42在異步電動(dòng)機(jī)中，轉(zhuǎn)速n=(1?S)n0，為了符合習(xí)慣從特性曲線上可以看出，四個(gè)特殊點(diǎn)可以決定特性曲線的基本形狀和異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行性能，這四個(gè)特殊點(diǎn)是：(1)理想空載工作點(diǎn)：T=0，n=n0，S=0，此時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為理想空載轉(zhuǎn)速n0。(2)額定工作點(diǎn)：T=TN，n=nN，S=SN，此時(shí)額定轉(zhuǎn)矩和額定轉(zhuǎn)差率為式中，PN——電動(dòng)機(jī)的額定功率；nN——電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速，一般nN=(0.94~0.985)n0；SN——電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)差率，一般SN=0.06~0.015；TN——電動(dòng)機(jī)的額定輸出轉(zhuǎn)矩。43從特性曲線上可以看出，四個(gè)特殊點(diǎn)可以決定特性曲線的基本形狀和（3）啟動(dòng)工作點(diǎn)：T=Tst，n=0，S=1。將S=1代入轉(zhuǎn)矩公式中，可得可見，異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst與U、R2及X20有關(guān)，當(dāng)施加在定子每相繞組上的電壓U降低時(shí)，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩會(huì)明顯減?。划?dāng)轉(zhuǎn)子電阻適當(dāng)增大時(shí)，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩會(huì)增大；而若增大轉(zhuǎn)子電抗則會(huì)使啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大為減小，這是我們所不需要的。通常把在固有機(jī)械特性上啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩之比稱為電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)能力系數(shù)。它表征了電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)能力的大小。一般λst=1.0~1.2。44（3）啟動(dòng)工作點(diǎn)：T=Tst，n=0，S=1。將（4）臨界工作點(diǎn)：T=Tmax，n=nm，S=Sm。欲求轉(zhuǎn)矩的最大值，可根據(jù)轉(zhuǎn)矩特性令dT

/dn=0，而得臨界轉(zhuǎn)差率再將Sm代入轉(zhuǎn)矩公式中，即可得最大轉(zhuǎn)矩Tmax的大小與定子每相繞組上所加電壓U的平方成正比，這說(shuō)明異步電動(dòng)機(jī)對(duì)電源電壓的波動(dòng)是很敏感的。電源電壓過(guò)低，會(huì)使軸上輸出轉(zhuǎn)矩明顯下降，甚至小于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，而造成電機(jī)停轉(zhuǎn)；最大轉(zhuǎn)矩Tmax的大小與轉(zhuǎn)子電阻的大小無(wú)關(guān)，但臨界轉(zhuǎn)差率Sm卻正比于R2，這對(duì)線繞式異步電動(dòng)機(jī)而言，在轉(zhuǎn)子電路中串接附加電阻，可使Sm增大，而Tmax卻不變。45（4）臨界工作點(diǎn)：T=Tmax，n=nm，S異步電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中經(jīng)常會(huì)遇到短時(shí)沖擊負(fù)載，如果沖擊負(fù)載轉(zhuǎn)矩小于最大電磁轉(zhuǎn)矩，電動(dòng)機(jī)仍然能夠運(yùn)行，而且電動(dòng)機(jī)短時(shí)過(guò)載也不會(huì)引起劇烈發(fā)熱。通常把在固有機(jī)械特性上最大電磁轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩之比稱為電動(dòng)機(jī)的過(guò)載能力系數(shù)。它表征了電動(dòng)機(jī)能夠承受沖擊負(fù)載的能力大小，是電動(dòng)機(jī)的又一個(gè)重要運(yùn)行參數(shù)。各種電動(dòng)機(jī)的過(guò)載能力系數(shù)在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中有規(guī)定，如普通的JO和JO2系列鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的λm=1.8～2.2，供起重機(jī)械和冶金機(jī)械用的JZ和JZR型線繞式異步電動(dòng)機(jī)的λm=2.5～2.8。在實(shí)際應(yīng)用中，用轉(zhuǎn)矩特性計(jì)算機(jī)械特性非常麻煩，如把它化成用

Tmax和Sm表示的形式，則方便多了。為此，將上述公式經(jīng)整理后就可得到此式為轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)差率特性的實(shí)用表達(dá)式，也叫規(guī)格化轉(zhuǎn)矩—轉(zhuǎn)差率特性。46異步電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中經(jīng)常會(huì)遇到短時(shí)沖擊負(fù)載，如果沖擊負(fù)載轉(zhuǎn)矩小474748482、人為機(jī)械特性由上述分析可知：異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性與電動(dòng)機(jī)的參數(shù)有關(guān)，也與外加電源電壓、電源頻率有關(guān)，將機(jī)械特性關(guān)系式中的參數(shù)人為地加以改變而獲得的特性稱為異步電動(dòng)機(jī)的人為機(jī)械特性，即改變定子電壓、定子電源頻率、定子電路串入電阻或電抗、轉(zhuǎn)子電路串入電阻或電抗等，都可得到異步電動(dòng)機(jī)的人為機(jī)械特性。492、人為機(jī)械特性49即最大轉(zhuǎn)矩Tmax和Tst與U2

成正比，當(dāng)降低定子電壓時(shí)，n0和Sm不變，而Tmax和Tst大大減小。在同一轉(zhuǎn)差率情況下，人為特性與固有特性的轉(zhuǎn)矩之比等于電壓的平方之比。因此在繪制降低電壓的人為特性時(shí)，是以固有特性為基礎(chǔ)，在不同的S處，取固有特性上對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)矩乘降低電壓與額定電壓比值的平方，即可作出人為特性曲線，如圖4.22所示。1）降低電動(dòng)機(jī)電源電壓時(shí)的人為特性根據(jù)50即最大轉(zhuǎn)矩Tmax和Tst與U2成正比，當(dāng)降低定子電如當(dāng)定子繞組外加電壓為UN、0.8UN、0.5UN時(shí)，轉(zhuǎn)子輸出最大轉(zhuǎn)矩分別為Ta=Tmax、Tb=0.64Tmax和Tc=0.25Tmax。可見，電壓愈低，人為特性曲線愈往左移。由于異步電動(dòng)機(jī)對(duì)電網(wǎng)電壓的波動(dòng)非常敏感，運(yùn)行時(shí)，如電壓降低太多，會(huì)大大降低它的過(guò)載能力與啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，甚至使電動(dòng)機(jī)發(fā)生帶不動(dòng)負(fù)載或者根本不能啟動(dòng)的現(xiàn)象。例如，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行在額定負(fù)載TN下，即使λm=2，若電網(wǎng)電壓下降到70%UN，則由于這時(shí)，電動(dòng)機(jī)也會(huì)停轉(zhuǎn)。此外，電網(wǎng)電壓下降，在負(fù)載不變的條件下，將使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降，轉(zhuǎn)差率S增大，電流增加，引起電動(dòng)機(jī)發(fā)熱甚至燒壞。51如當(dāng)定子繞組外加電壓為UN、0.8UN、0.5UN時(shí)，2）定子電路接入電阻或電抗時(shí)的人為特性在電動(dòng)機(jī)定子電路中外串電阻或電抗后，電動(dòng)機(jī)端電壓為電源電壓減去定子外串電阻上或電抗上的壓降，致使定子繞組相電壓降低,這種情況下的人為特性與降低電源電壓時(shí)的相似，如圖4.23所示。圖中實(shí)線1為降低電源電壓的人為特性，虛線2為定子電路串入電阻R1S或電抗X1S的人為特性。從圖中可看出，所不同的是定子串入R1S或X1S后的最大轉(zhuǎn)矩要比直接降低電源電壓時(shí)的最大轉(zhuǎn)矩大一些，這是因?yàn)殡S著轉(zhuǎn)速的上升和啟動(dòng)電流的減小，在R1S或X1S上的壓降減小，加到電動(dòng)機(jī)定子繞組上的端電壓自動(dòng)增大，致使最大轉(zhuǎn)矩大些；而降低電源電壓的人為特性在整個(gè)啟動(dòng)過(guò)程中，定子繞組的端電壓是恒定不變的。522）定子電路接入電阻或電抗時(shí)的人為特性圖中實(shí)線1為降低電源3）改變定子電源頻率時(shí)的人為特性改變定子電源頻率f對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性的影響是比較復(fù)雜的，下面僅定性地分析n=f(T)的近似關(guān)系。根據(jù)并注意到上列式中X20∝f，K∝1/f，且一般變頻調(diào)速采用恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，即希望最大轉(zhuǎn)矩Tmax保持為恒值，為此在改變頻率f的同時(shí)，電源電壓U也要作相應(yīng)的變化，使U/f=常數(shù)，這在實(shí)質(zhì)上是使電動(dòng)機(jī)氣隙磁通保持不變。在上述條件下就存在有n0∝f，Sm∝1/f，Tst∝1/f和Tmax不變的關(guān)系，即隨著頻率的降低，理想空載轉(zhuǎn)速n0要減小，臨界轉(zhuǎn)差率要增大，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩要增大，而最大轉(zhuǎn)矩基本維持不變，如圖4.24。533）改變定子電源頻率時(shí)的人為特性并注意到上列式中X20∝4）轉(zhuǎn)子電路串電阻時(shí)的人為特性在三相線繞式異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子電路中串入電阻R2r后［見圖4.25(a)］，轉(zhuǎn)子電路中的電阻為R2+R2r。根據(jù)R2r的串入對(duì)理想空載轉(zhuǎn)速n0、最大轉(zhuǎn)矩Tmax沒(méi)有影響，但臨界轉(zhuǎn)差率Sm則隨著R2r的增加而增大，此時(shí)的人為特性將是一根比固有特性較軟的一條曲線，如圖4.25(b)所示。544）轉(zhuǎn)子電路串電阻時(shí)的人為特性R2r的串入對(duì)理想空載轉(zhuǎn)速n一、異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)特性1．生產(chǎn)機(jī)械對(duì)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的主要要求（1）有足夠大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，保證生產(chǎn)機(jī)械能正常啟動(dòng)。即要求電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，否則電動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)。一般場(chǎng)合下希望啟動(dòng)越快越好，以提高生產(chǎn)效率。（2）在滿足啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩要求的前提下，啟動(dòng)電流越小越好。因?yàn)檫^(guò)大啟動(dòng)電流的沖擊，對(duì)電網(wǎng)和電動(dòng)機(jī)本身都是不利的。對(duì)電網(wǎng)而言，它會(huì)引起較大的線路壓降，特別是電源容量較小時(shí)，電壓下降太多，會(huì)影響接在同一電源上的其他負(fù)載，例如影響到其他異步電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行甚至停車；對(duì)電動(dòng)機(jī)本身而言，大的啟動(dòng)電流將在繞組中產(chǎn)生大的損耗，引起發(fā)熱，加速電動(dòng)機(jī)繞組絕緣老化，且在大電流沖擊下，電動(dòng)機(jī)繞組端部受電動(dòng)力的作用，有發(fā)生位移和變形的可能，容易造成短路事故。（3）要求啟動(dòng)平滑，即要求啟動(dòng)時(shí)加速平滑，以減小對(duì)生產(chǎn)機(jī)械的沖擊。（4）啟動(dòng)設(shè)備安全可靠，力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。（5）啟動(dòng)過(guò)程中的功率損耗越小越好。其中，（1）和（2）兩條是衡量電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)性能的主要技術(shù)指標(biāo)。5．4三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)特性55一、異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)特性5．4三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)特性552．異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)特性（1）啟動(dòng)電流大：異步電動(dòng)機(jī)在接入電網(wǎng)啟動(dòng)的瞬時(shí)，由于轉(zhuǎn)子處于靜止?fàn)顟B(tài)，定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)以最快的相對(duì)速度（即同步轉(zhuǎn)速）切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體，在轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)出很大的轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)和轉(zhuǎn)子電流，從而引起很大的定子電流，一般啟動(dòng)電流Ist可達(dá)額定電流IN的5～7倍，（2）啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大：異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，雖然啟動(dòng)電流很大，但因啟動(dòng)時(shí)S=1，轉(zhuǎn)子功率因數(shù)cos?2很低，因而啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst=KmΦI2stcos?2st卻不大，一般Tst=(0.8~1.5)TN。異步電動(dòng)機(jī)的固有啟動(dòng)特性如圖4.26所示。顯然，異步電動(dòng)機(jī)的這種啟動(dòng)性能和生產(chǎn)機(jī)械的要求是相矛盾的，為了解決這些矛盾，必須根據(jù)具體情況，采取不同的啟動(dòng)方法。鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)有直接啟動(dòng)和降壓?jiǎn)?dòng)兩種方法，線繞式異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)方法常用的有逐級(jí)切除啟動(dòng)電阻法和頻敏變阻器啟動(dòng)法。采用什么啟動(dòng)方法，要根據(jù)實(shí)際情況而定。562．異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)特性顯然，異步電動(dòng)機(jī)的這種啟動(dòng)性能和生產(chǎn)二．異步電動(dòng)機(jī)的直接啟動(dòng)（全壓?jiǎn)?dòng)）直接啟動(dòng)就是將電動(dòng)機(jī)的定子繞組通過(guò)閘刀開關(guān)或接觸器直接接入電源，在額定電壓下進(jìn)行啟動(dòng)運(yùn)行。1．特點(diǎn)電動(dòng)機(jī)定子繞組的工作電壓和啟動(dòng)電壓相等。2．直接啟動(dòng)的條件由于直接啟動(dòng)時(shí)啟動(dòng)電流很大，因此，在什么情況下采用直接啟動(dòng)，有關(guān)供電、動(dòng)力部門都有規(guī)定，主要取決于電動(dòng)機(jī)的功率與供電變壓器的容量之比值。分三種情況：（1）獨(dú)立變壓器供電（即變壓器供動(dòng)力用電）的情況下，若電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)頻繁時(shí)，電動(dòng)機(jī)功率小于變壓器容量的20%時(shí)允許直接啟動(dòng)；（2）獨(dú)立變壓器供電（即變壓器供動(dòng)力用電）的情況下，若電動(dòng)機(jī)不經(jīng)常啟動(dòng)，電動(dòng)機(jī)功率小于變壓器容量的30%時(shí)也允許直接啟動(dòng)；（3）如果沒(méi)有獨(dú)立的變壓器供電（即與照明共用電源）的情況下，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)比較頻繁，則常按經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)估算，滿足下列關(guān)系則可直接啟動(dòng)。57二．異步電動(dòng)機(jī)的直接啟動(dòng)（全壓?jiǎn)?dòng)）57例5.7：有一臺(tái)要求經(jīng)常啟動(dòng)的鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)，其PN=20kW，Ist/IN=6.5，如果供電變壓器（電源）容量為560kVA，且有照明負(fù)載，問(wèn)可否直接啟動(dòng)？同樣的Ist/IN比值，功率為多大的電動(dòng)機(jī)則不允許直接啟動(dòng)？58例5.7：有一臺(tái)要求經(jīng)常啟動(dòng)的鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)，其PN=鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表5.1。表5.1鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)直接啟動(dòng)因無(wú)需附加啟動(dòng)設(shè)備，且操作和控制簡(jiǎn)單、可靠，所以，在條件允許的情況下應(yīng)盡量采用，考慮到目前在大中型廠礦企業(yè)中，變壓器容量已足夠大，因此，絕大多數(shù)中、小型鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)都采用直接啟動(dòng)。59鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表5.1。表5.1鼠籠三．定子串電阻或電抗器降壓?jiǎn)?dòng)異步電動(dòng)機(jī)采用定子串電阻或電抗器的降壓?jiǎn)?dòng)原理接線圖如圖4.27所示。啟動(dòng)時(shí)，接觸器1KM斷開，KM閉合，將啟動(dòng)電阻Rst串入定子電路，使啟動(dòng)電流減??；待轉(zhuǎn)速上升到一定程度后再將1KM閉合，Rst被短接，電動(dòng)機(jī)接上全部電壓而趨于穩(wěn)定運(yùn)行。這種啟動(dòng)方法的缺點(diǎn)是：·啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩隨定子電壓的平方關(guān)系下降，其機(jī)械特性見圖4.22所示，故它只適用于空載或輕載啟動(dòng)的場(chǎng)合；·不經(jīng)濟(jì)，在啟動(dòng)過(guò)程中，電阻器上消耗能量大，不適用于經(jīng)常啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)，若采用電抗器代替電阻器，則所需設(shè)備費(fèi)較貴，且體積大。60三．定子串電阻或電抗器降壓?jiǎn)?dòng)這種啟動(dòng)方法的缺點(diǎn)是：60四．Y?Δ降壓?jiǎn)?dòng)Y?Δ降壓?jiǎn)?dòng)的接線圖如圖4.28所示。啟動(dòng)：觸點(diǎn)KM和1KM閉合，2KM斷開，將定子繞組接成星形接入電網(wǎng)而啟動(dòng)；運(yùn)行：待轉(zhuǎn)速上升到一定程度后再將1KM斷開，2KM閉合，將定子繞組接成三角形接入電網(wǎng)，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)過(guò)程完成而轉(zhuǎn)入正常運(yùn)行。Y?Δ啟動(dòng)方法適用于電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)定子繞組接成三角形的情況。設(shè)U1為電源線電壓，IstY

及IstΔ

為定子繞組分別接成星形及三角形的啟動(dòng)電流（線電流），Z為電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)時(shí)每相繞組的等效阻抗。則有即定子接成星形時(shí)的啟動(dòng)電流等于接成三角形時(shí)啟動(dòng)電流的1/3，而接成星形時(shí)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，接成三角形時(shí)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，所以，TstY=TstΔ/3，即Y連接降壓?jiǎn)?dòng)時(shí)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩只有Δ連接直接啟動(dòng)時(shí)的1/3。所以61四．Y?Δ降壓?jiǎn)?dòng)啟動(dòng)：觸點(diǎn)KM和1KM閉合，2Y?Δ降壓?jiǎn)?dòng)方法的特點(diǎn)：·設(shè)備簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、啟動(dòng)電流小；·啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩小，且啟動(dòng)電壓不能按實(shí)際需要調(diào)節(jié)，故只適用于空載或輕載啟動(dòng)的場(chǎng)合；·只適用于正常運(yùn)行時(shí)定子繞組Δ接線的異步電動(dòng)機(jī)。由于這種方法應(yīng)用廣泛，我國(guó)已專門生產(chǎn)能采用Y?Δ降壓?jiǎn)?dòng)的三相異步電動(dòng)機(jī)，其定子額定電壓為380V，即電源的線電壓，連接方法為Δ。62Y?Δ降壓?jiǎn)?dòng)方法的特點(diǎn)：62五．自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)的原理接線圖如圖4.29(a)所示。啟動(dòng)：1KM，2KM閉合，KM斷開，三相自耦變壓器T的三個(gè)繞組連成星形接于三相電源，使接于自耦變壓器副邊的電動(dòng)機(jī)降壓?jiǎn)?dòng)：運(yùn)行：當(dāng)轉(zhuǎn)速上升到一定值后，1KM，2KM斷開，自耦變壓器T被切除，同時(shí)KM閉合，電動(dòng)機(jī)接上全電壓運(yùn)行。圖4.29(b)為自耦變壓器啟動(dòng)時(shí)的一相電路。63五．自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)啟動(dòng)：1KM，2KM閉合，KM斷開由變壓器的工作原理知：副邊電壓與原邊電壓之比為，U2=KU1，啟動(dòng)時(shí)加在電動(dòng)機(jī)定子每相繞組的電壓是全壓?jiǎn)?dòng)時(shí)的K倍，因而電流I2也是全壓?jiǎn)?dòng)時(shí)的K倍，即I2=KIst（注意：I2為電動(dòng)機(jī)定子電流，即變壓器副邊電流。Ist為全壓?jiǎn)?dòng)時(shí)的啟動(dòng)電流，即全壓?jiǎn)?dòng)時(shí)電網(wǎng)的供電電流）；而變壓器原邊電流I1=KI2=K2Ist

，即此時(shí)電網(wǎng)供電電流I1是直接啟動(dòng)時(shí)電流Ist的K2

倍。64由變壓器的工作原理知：副邊電壓與原邊電壓之比為，U2=K特點(diǎn)：·與Y?Δ降壓?jiǎn)?dòng)時(shí)情況一樣，只是在Y?Δ降壓?jiǎn)?dòng)時(shí)的K=1/3為定值，而自耦變壓器啟動(dòng)時(shí)的K是可調(diào)節(jié)的，這就是此種啟動(dòng)方法優(yōu)于Y?Δ啟動(dòng)方法之處，當(dāng)然它的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩也是全壓?jiǎn)?dòng)時(shí)的K2

倍?！ぷ儔浩鞯捏w積大、重量重、價(jià)格高、維修麻煩，且啟動(dòng)時(shí)自耦變壓器處于過(guò)電流（超過(guò)額定電流）狀態(tài)下運(yùn)行，因此，不適于啟動(dòng)頻繁的電動(dòng)機(jī)。所以，它在啟動(dòng)不太頻繁，要求啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大、容量較大的異步電動(dòng)機(jī)上應(yīng)用較為廣泛。通常把自耦變壓器的輸出端做成固定抽頭（一般有K=80%、65%和50%三種電壓，可根據(jù)需要進(jìn)行選擇）、連同轉(zhuǎn)換開關(guān)（圖4.29中的KM，1KM和2KM）和保護(hù)用的繼電器等組合成一個(gè)設(shè)備，叫啟動(dòng)補(bǔ)償器。65特點(diǎn)：65六、延邊三角形啟動(dòng)延邊三角形啟動(dòng)法就是在啟動(dòng)時(shí)使定子繞組的一部分作三角形連接，另一部分作星形連接，如圖4.30(a)所示。從啟動(dòng)時(shí)定子繞組連接的圖形來(lái)看，就好像將一個(gè)三角形三邊延長(zhǎng)了一樣，因此，稱為“延邊三角形”。啟動(dòng)時(shí)將定子繞組接成延邊三角形，啟動(dòng)完了后將定子繞組換接成如圖4.30(b)所示的三角形。從圖4.30(a)可看出啟動(dòng)時(shí)每相繞組的電壓低于作三角形連接直接啟動(dòng)時(shí)的電壓，也是屬于降壓?jiǎn)?dòng)，不過(guò)，這種接法與Y?Δ換接啟動(dòng)法比，延邊三角形接法的相電壓較Y接法的大，所以，啟動(dòng)電流和啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩都較大，具體大多少，則由星形部分繞組與三角形部分繞組匝數(shù)之比來(lái)確定。由于這種啟動(dòng)方法對(duì)電動(dòng)機(jī)定子繞組的出線有特殊的要求，所以用得不是很多，這里就不作進(jìn)一步的分析了。66六、延邊三角形啟動(dòng)從圖4.30(a)可看出啟動(dòng)時(shí)每相繞組的電七、線繞式異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩小，啟動(dòng)電流大，因此不能滿足某些生產(chǎn)機(jī)械需要大啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩低啟動(dòng)電流的要求。線繞式異步電動(dòng)機(jī)由于能在轉(zhuǎn)子電路中串電阻，因此具有較大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩和較小的啟動(dòng)電流，即具有較好的啟動(dòng)特性。在轉(zhuǎn)子電路中串電阻的啟動(dòng)方法常用的有兩種：逐級(jí)切除啟動(dòng)電阻法和頻敏變阻器啟動(dòng)法。1．逐級(jí)切除啟動(dòng)電阻法采用逐極切除啟動(dòng)電阻的方法，其目的和啟動(dòng)過(guò)程與§3.4中他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)采用逐級(jí)切除啟動(dòng)電阻的方法相似，主要是為了使整個(gè)啟動(dòng)過(guò)程中電動(dòng)機(jī)能保持較大的加速轉(zhuǎn)矩。啟動(dòng)過(guò)程如下：如圖4.31(a)所示：67七、線繞式異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法1．逐級(jí)切除啟動(dòng)電阻法67啟動(dòng)開始時(shí)，觸點(diǎn)1KM，2KM，3KM均斷開，啟動(dòng)電阻全部接入，KM閉合，將電動(dòng)機(jī)接入電網(wǎng)。電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性如圖4.31(b)中曲線Ⅲ所示，初始啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩為TA，加速轉(zhuǎn)矩Ta1=TA?TL，這里TL為負(fù)載轉(zhuǎn)矩。在加速轉(zhuǎn)矩的作用下，轉(zhuǎn)速沿曲線Ⅲ上升，軸上輸出轉(zhuǎn)矩相應(yīng)下降，當(dāng)轉(zhuǎn)矩下降至TB時(shí)，加速轉(zhuǎn)矩下降到Ta2=TB?TL，這時(shí)，為了使系統(tǒng)保持較大的加速度，讓3KM閉合，使各相電阻中的Rst3被短接（或切除），啟動(dòng)電阻由R3減為R2，電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性曲線由曲線Ⅲ變化到曲線Ⅱ，只要R2的大小選擇合適，并掌握好切除時(shí)間，就能保證在電阻剛被切除的瞬間電動(dòng)機(jī)軸上輸出轉(zhuǎn)矩重新回升到TA，即使電動(dòng)機(jī)重新獲得最大的加速轉(zhuǎn)矩。以后各段電阻的切除過(guò)程與上述相似，直到轉(zhuǎn)子電阻全部被切除，電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行在固有機(jī)械特性曲線上，即圖中曲線Ⅳ上相應(yīng)于負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL的點(diǎn)9，啟動(dòng)過(guò)程結(jié)束。68啟動(dòng)開始時(shí)，觸點(diǎn)1KM，2KM，3KM均斷開，啟動(dòng)電阻全部2．頻敏變阻器啟動(dòng)法采用逐級(jí)切除啟動(dòng)電阻法來(lái)啟動(dòng)線繞式異步電動(dòng)機(jī)時(shí)，可以由手動(dòng)操作“啟動(dòng)變阻器”或“鼓形控制器”來(lái)切除電阻，也可以用繼電器-接觸器自動(dòng)切換電阻，前者很難實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)要求，且對(duì)提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度不利；后者則增加附加設(shè)備等費(fèi)用，且維修較麻煩。因此，單從啟動(dòng)而言，逐級(jí)切除啟動(dòng)電阻的方法不是很好的方法。若采用頻敏變阻器來(lái)啟動(dòng)線繞式異步電動(dòng)機(jī)，則既可自動(dòng)切除啟動(dòng)電阻，又不需要控制電器。頻敏變阻器實(shí)質(zhì)上是一個(gè)鐵心損耗很大的三相電抗器，鐵心由一定厚度的幾塊實(shí)心鐵板或鋼板疊成，一般做成三柱式，每柱上繞有一個(gè)線圈，三相線圈連成星形，然后接到線繞式異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子電路中，如圖4.32所示。頻敏變阻器為什么能取代啟動(dòng)電阻呢？因在頻敏變阻器的線圈中通過(guò)轉(zhuǎn)子電流，它在鐵心中產(chǎn)生交變磁通，在交變磁通的作用下，鐵心中就會(huì)產(chǎn)生渦流，渦流使鐵心發(fā)熱，從電能損失的觀點(diǎn)來(lái)看，這和電流通過(guò)電阻發(fā)熱而損失電能一樣，所以，可以把渦流的存在看成是一個(gè)電阻R。另外，鐵心中交變的磁通又在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，阻礙電流流通，因而有感抗X（即電抗）存在。所以，頻敏變阻器相當(dāng)于電阻R和電抗X的并聯(lián)電路692．頻敏變阻器啟動(dòng)法頻敏變阻器實(shí)質(zhì)上是一個(gè)鐵心損耗很大的三相啟動(dòng)過(guò)程中頻敏變阻器內(nèi)的實(shí)際電磁過(guò)程如下：?jiǎn)?dòng)開始時(shí)，n=0,S=1，轉(zhuǎn)子電流的頻率（f2=Sf)高，鐵損大（鐵損與f22成正比），相當(dāng)于R大，且X∝f2，所以，X也很大，即等效阻抗大，從而限制了啟動(dòng)電流。另一方面由于啟動(dòng)時(shí)鐵損大，頻敏變阻器從轉(zhuǎn)子取出的有功電流也較大，從而提高了轉(zhuǎn)子電路的功率因數(shù)，增大了啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。隨著轉(zhuǎn)速的逐步上升，轉(zhuǎn)子頻率

f2逐漸下降，從而使鐵損減少，感應(yīng)電勢(shì)也減少，即由R和X組成的等效阻抗逐漸減少，這就相當(dāng)于啟動(dòng)過(guò)程中自動(dòng)逐漸切除電阻和電抗。當(dāng)轉(zhuǎn)速n=nN時(shí)，f2很小，R和X近似為零，這相當(dāng)于轉(zhuǎn)子被短路，啟動(dòng)完畢，進(jìn)入正常運(yùn)行。這種電阻和電抗對(duì)頻率的“敏感”作用，就是“頻敏”變阻器名稱的由來(lái)。70啟動(dòng)過(guò)程中頻敏變阻器內(nèi)的實(shí)際電磁過(guò)程如下：?jiǎn)?dòng)開始時(shí)，n和逐級(jí)切除啟動(dòng)電阻的啟動(dòng)方法相比，采用頻敏變阻器的主要優(yōu)點(diǎn)是：具有自動(dòng)平滑調(diào)節(jié)啟動(dòng)電流和啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩的良好啟動(dòng)特性，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，無(wú)需經(jīng)常維修。它的缺點(diǎn)是：功率因數(shù)低（一般為0.3～0.8），因而啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩的增大受到限制，且不能用作調(diào)速電阻。因此，頻敏變阻器用于對(duì)調(diào)速?zèng)]有什么要求、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩要求不大、經(jīng)常正反向運(yùn)轉(zhuǎn)的線繞式異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)是比較合適的。它廣泛應(yīng)用于冶金、化工等傳動(dòng)設(shè)備上。我國(guó)生產(chǎn)的頻敏變阻器系列產(chǎn)品，有不經(jīng)常啟動(dòng)和重復(fù)短時(shí)工作制啟動(dòng)的兩類，前者在啟動(dòng)完畢后要用接觸器KM短接（見圖4.32中虛線所示部分），后者則不需要。頻敏變阻器的鐵心和鐵軛間設(shè)有氣隙，在繞組上留有幾組抽頭，改變氣隙大小和繞組匝數(shù)，用以調(diào)整電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流和啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，匝數(shù)少、氣隙大時(shí)啟動(dòng)電流和啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩都大。為了使單臺(tái)頻敏變阻器的體積、重量不要過(guò)大，當(dāng)電動(dòng)機(jī)容量較大時(shí)，可以采用多臺(tái)頻敏變阻器串聯(lián)使用。71和逐級(jí)切除啟動(dòng)電阻的啟動(dòng)方法相比，采用頻敏變阻器的主要優(yōu)點(diǎn)是八、各種啟動(dòng)方法的比較和選用為了便于根據(jù)實(shí)際要求選擇合理的啟動(dòng)方法，現(xiàn)將上述幾種常用啟動(dòng)方法的啟動(dòng)電壓、啟動(dòng)電流和啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩的相對(duì)值列于表4.2。表中,UN、Ist和Tst為電動(dòng)機(jī)的額定電壓、全壓?jiǎn)?dòng)時(shí)的啟動(dòng)電流和啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，其數(shù)值可從電機(jī)的產(chǎn)品目錄中查到；Ust'、Ist

'和Tst'為按各種方法啟動(dòng)時(shí)實(shí)際加在電動(dòng)機(jī)上的線電壓、實(shí)際啟動(dòng)電流（對(duì)電網(wǎng)的沖擊電流）和實(shí)際的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。72八、各種啟動(dòng)方法的比較和選用表中,UN、Ist和Tst例5.8：有臺(tái)拖動(dòng)空氣壓縮機(jī)的鼠籠式異步電動(dòng)機(jī),PN=40Kw,nN=1465r/min，啟動(dòng)電流Ist=5.5IN，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst=1.6TN，運(yùn)行條件要求啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩必須大于(0.9~1.0TN)，電網(wǎng)允許電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流不得超過(guò)3.5IN。試問(wèn)應(yīng)選用何種啟動(dòng)方法。73例5.8：有臺(tái)拖動(dòng)空氣壓縮機(jī)的鼠籠式異步電動(dòng)機(jī),PN=74745．5三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速特性根據(jù)如在一定負(fù)載下，欲得到不同的轉(zhuǎn)速n，可以由改變Tmax、Sm、f和p四個(gè)參數(shù)入手，則相應(yīng)地有如下幾種調(diào)速方法。755．5三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速特性根據(jù)如在一定負(fù)載下，欲得到不一、調(diào)壓調(diào)速把改變電源電壓時(shí)的調(diào)速特性如圖4.33。由圖可見，電壓改變時(shí)，Tmax變化，而n0和Sm不變。1.對(duì)于恒轉(zhuǎn)矩性負(fù)載TL，負(fù)載特性曲線1與不同電壓下電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性的交點(diǎn)為a、b、c，由圖可以看出：當(dāng)電壓變化時(shí)，速度的變化很小，即調(diào)速范圍很小。2.對(duì)于離心式通風(fēng)機(jī)型負(fù)載，負(fù)載特性曲線2與不同電壓下機(jī)械特性的交點(diǎn)為d、e、f，由圖可以看出，此時(shí)的調(diào)速范圍稍大。3.這種調(diào)速方法能夠無(wú)級(jí)調(diào)速，但當(dāng)降低電壓時(shí)，轉(zhuǎn)矩也按電壓的平方比例減小，所以，調(diào)速范圍不大。4.在定子電路中串電阻（或電抗）和用晶閘管調(diào)壓調(diào)速都是屬于這種調(diào)速方法。76一、調(diào)壓調(diào)速由圖可見，電壓改變時(shí)，Tmax變化，而n0和當(dāng)然，這種調(diào)速方法只適用于線繞式異步電動(dòng)機(jī)，其啟動(dòng)電阻可兼作調(diào)速電阻用，不過(guò)此時(shí)要考慮穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)的發(fā)熱，應(yīng)適當(dāng)增大電阻的容量。轉(zhuǎn)子電路串電阻調(diào)速簡(jiǎn)單可靠，但它是有級(jí)調(diào)速。隨轉(zhuǎn)速降低，特性變軟。轉(zhuǎn)子電路電阻損耗與轉(zhuǎn)差率成正比，低速時(shí)損耗大。所以，這種調(diào)速方法大多用在重復(fù)短期運(yùn)轉(zhuǎn)的生產(chǎn)機(jī)械中，如在起重運(yùn)輸設(shè)備中應(yīng)用非常廣泛。原理接線圖和機(jī)械特性與圖4.31相同，從圖中可看出，轉(zhuǎn)子電路串不同的電阻，其n0和T

max不變，但Sm隨外加電阻的增大而增大。對(duì)于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載TL，由負(fù)載特性曲線與不同外加電阻下電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性的交點(diǎn)（9、10、11和12等點(diǎn)）可知，隨著外加電阻的增大，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速降低。二、轉(zhuǎn)子電路串電阻調(diào)速77原理接線圖和機(jī)械特性與圖4.31相同，從圖中可看出，轉(zhuǎn)子電三、改變磁極對(duì)數(shù)調(diào)速在生產(chǎn)中大量的生產(chǎn)機(jī)械，它們并不需要連續(xù)平滑調(diào)速，只需要幾種特定的轉(zhuǎn)速就可以了，而且對(duì)啟動(dòng)性能沒(méi)有高的要求，一般只在空載或輕載下啟動(dòng)，在這種情況下用改變磁極對(duì)數(shù)調(diào)速的多速鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)是合理的。78三、改變磁極對(duì)數(shù)調(diào)速78可知：同步轉(zhuǎn)速n0與磁極對(duì)數(shù)p成反比，故改變磁極對(duì)數(shù)p即可改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。以單繞組雙速電機(jī)為例，對(duì)變極調(diào)速的原理進(jìn)行分析，如圖4.34所示，為簡(jiǎn)便起見，將一個(gè)線圈組集中起來(lái)用一個(gè)線圈代表。單繞組雙速電動(dòng)機(jī)的定子每相繞組由兩個(gè)相等圈數(shù)的“半繞組”組成。圖(a)中兩個(gè)“半繞組”串聯(lián)，其電流方向相同；圖(b)中兩個(gè)“半繞組”并聯(lián)，其電流方向相反。它們分別代表兩種磁極對(duì)數(shù)，即2p=4與2p=2。可見，改變磁極對(duì)數(shù)的關(guān)鍵在于使每相定子繞組中一半繞組內(nèi)的電流改變方向，即可用改變定子繞組的接線方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。若在定子上裝兩套獨(dú)立繞組，各自具有所需的磁極對(duì)數(shù)，兩套獨(dú)立繞組中每套又可以有不同的連接。這樣就可以分別得到雙速、三速或四速等電動(dòng)機(jī)，通稱為多速電動(dòng)機(jī)根據(jù)79可知：同步轉(zhuǎn)速n0與磁極對(duì)數(shù)p成反比，故改變磁極對(duì)數(shù)p注意，多速電動(dòng)機(jī)的調(diào)速性質(zhì)也與連接方式有關(guān)，如將定子繞組由Y改接成YY[圖4.34(a)]，即每相繞組由串聯(lián)改成并聯(lián)，則磁極對(duì)數(shù)減少了1倍，故nYY=2nY?？梢宰C明：此時(shí)轉(zhuǎn)矩維持不變，而功率增加了1倍，即屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速性質(zhì)；而當(dāng)定子繞組由Δ改接成YY[圖4.34(b)]時(shí)，磁極對(duì)數(shù)也減少了1倍，即nYY=2nΔ，也可以證明，此時(shí)功率基本維持不變，而轉(zhuǎn)矩約減少了1倍，即屬于恒功率調(diào)速性質(zhì)。另外，由于磁極對(duì)數(shù)的改變，不僅使轉(zhuǎn)速發(fā)生了改變，而且三相定子繞組中電流的相序也改變了，為了改變磁極對(duì)數(shù)后仍維持原來(lái)的轉(zhuǎn)向不變，就必須在改變磁極對(duì)數(shù)的同時(shí)，改變?nèi)嗬@組接線的相序，如圖4.35所示，將B和C相對(duì)換一下，這是設(shè)計(jì)變極調(diào)速電動(dòng)機(jī)控制線路時(shí)應(yīng)注意的一個(gè)問(wèn)題。多速電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)宜先接成低速，然后再換接為高速，這樣可獲得較大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。多速電動(dòng)機(jī)雖其體積稍大、價(jià)格稍高、只能有級(jí)調(diào)速，但因結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高、特性好，且調(diào)速時(shí)所需附加設(shè)備少，因此，廣泛用于機(jī)電聯(lián)合調(diào)速的場(chǎng)合，特別是中、小型機(jī)床上用得極多。80注意，多速電動(dòng)機(jī)的調(diào)速性質(zhì)也與連接方式有關(guān)，如將定子繞組由Y四、變頻調(diào)速?gòu)膱D4.24所示的改變定子電源頻率時(shí)的人為機(jī)械特性可以看出，異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速正比于定子電源的頻率f，若連續(xù)地調(diào)節(jié)定子電源頻率f，即可實(shí)現(xiàn)連續(xù)地改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。變頻調(diào)速用于一般鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)，采用一個(gè)頻率可以變化的電源向異步電動(dòng)機(jī)定子繞組供電，這種變頻電源多為晶閘管變頻裝置。異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速是一種很好的調(diào)速方法81四、變頻調(diào)速8182825.6三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)5.6.1

能耗制動(dòng)實(shí)現(xiàn)：制動(dòng)時(shí)，S1斷開,電機(jī)脫離電網(wǎng)，同時(shí)S2閉合,在定子繞組中通入直流勵(lì)磁電流。

直流勵(lì)磁電流產(chǎn)生一個(gè)恒定的磁場(chǎng)，因慣性繼續(xù)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子切割恒定磁場(chǎng)，導(dǎo)體中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流。感應(yīng)電流與磁場(chǎng)作用產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩為制動(dòng)性質(zhì)，轉(zhuǎn)速迅速下降，當(dāng)轉(zhuǎn)速為零時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流為零，制動(dòng)過(guò)程結(jié)束。

制動(dòng)過(guò)程中，轉(zhuǎn)子的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芟脑谵D(zhuǎn)子回路電阻上——能耗制動(dòng)。異步電動(dòng)機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)一樣，亦有三種制動(dòng)方式：反饋制動(dòng)、反接制動(dòng)和能耗制動(dòng)。835.6三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)5.6.1能耗制動(dòng)實(shí)現(xiàn)：制動(dòng)時(shí)，nTemA0n1C1B23

對(duì)籠型異步電動(dòng)機(jī),可以增大直流勵(lì)磁電流來(lái)增大初始制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。

對(duì)繞線型異步電動(dòng)機(jī),可以增大轉(zhuǎn)子回路電阻來(lái)增大初始制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。制動(dòng)電阻大?。?4nTemA0n1C1B23對(duì)籠型異步電動(dòng)機(jī),可一、電源兩相反接的反接制動(dòng)5.6.2

反接制動(dòng)實(shí)現(xiàn)：將電動(dòng)機(jī)電源兩相反接可實(shí)現(xiàn)反接制動(dòng)。機(jī)械特性由曲線1變?yōu)榍€2，工作點(diǎn)由A→B→C，n=0,制動(dòng)過(guò)程結(jié)束。繞線式電動(dòng)機(jī)在定子兩反接同時(shí),可在轉(zhuǎn)子回路串聯(lián)制動(dòng)電阻來(lái)限制制動(dòng)電流和增大制動(dòng)轉(zhuǎn)矩

,曲線3。85一、電源兩相反接的反接制動(dòng)5.6.2反接制動(dòng)實(shí)現(xiàn)：將電動(dòng)機(jī)二、倒拉反轉(zhuǎn)的反接制動(dòng)條件:適用于繞線式異步電動(dòng)機(jī)帶位能性負(fù)載情況。實(shí)現(xiàn)：在轉(zhuǎn)子回路串聯(lián)適當(dāng)大電阻RB。電機(jī)工作點(diǎn)由A→B→C，n=0，制動(dòng)過(guò)程開始，電機(jī)反轉(zhuǎn)子，直到D點(diǎn)。在第四象限才是制動(dòng)狀態(tài)。由于電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)，n<0，所以s>1。86二、倒拉反轉(zhuǎn)的反接制動(dòng)條件:適用于繞線式異步電動(dòng)機(jī)帶位能性反接制動(dòng)時(shí)，s>1，所以有機(jī)械功率為電磁功率為機(jī)械功率為負(fù)，說(shuō)明電機(jī)從軸上輸入機(jī)械功率；電磁功率為正說(shuō)明電機(jī)從電源輸入電功率，并軸定子向轉(zhuǎn)子傳遞功率。而表明，軸上輸入的機(jī)械功率轉(zhuǎn)變成電功率后，連同定子傳遞給轉(zhuǎn)子的電磁功率一起消耗在轉(zhuǎn)子回路電阻上，所反接制動(dòng)的能量損耗較大。87反接制動(dòng)時(shí)，s>1，所以有機(jī)械功率為電磁功率為機(jī)械功率為負(fù)，5.6.3

回饋制動(dòng)（反饋制動(dòng)）實(shí)現(xiàn)：電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子在外力作用下，使n>n1.

回饋制動(dòng)狀態(tài)實(shí)際上就是將軸上的機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電能并回饋到電網(wǎng)的異步發(fā)電機(jī)狀態(tài)。一、下放重物時(shí)的回饋制動(dòng)

首先將定子兩相反接,定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步速為-n1，特性曲線變?yōu)?。工作點(diǎn)由A到B。經(jīng)過(guò)反接制動(dòng)過(guò)程（由B到C）、反向加速過(guò)程（C到-n1變化），最后在位能負(fù)載作用下反向加速并超過(guò)同步速，直到C點(diǎn)保持穩(wěn)定運(yùn)行。電機(jī)機(jī)械特性曲線1，運(yùn)行于A點(diǎn)。885.6.3回饋制動(dòng)（反饋制動(dòng)）實(shí)現(xiàn)：電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子在外力作用下二、變極或變頻調(diào)速過(guò)程中的回饋制動(dòng)電機(jī)機(jī)械特性曲線1，運(yùn)行于A點(diǎn)。電機(jī)工作點(diǎn)由A變到B，電磁轉(zhuǎn)矩為負(fù)，，電機(jī)處于回饋制動(dòng)狀態(tài)。當(dāng)電機(jī)采用變極（增加極數(shù)）或變頻（降低頻率）進(jìn)行調(diào)速時(shí)，機(jī)械特性變?yōu)?。同步速變?yōu)椤?9二、變極或變頻調(diào)速過(guò)程中的回饋制動(dòng)電機(jī)機(jī)械特性曲線1，運(yùn)行于90909191一、反饋制動(dòng)由于某種原因異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行速度高于它的同步速度，即n>n0，S=(n0?n)/n0<0，異步電動(dòng)機(jī)就進(jìn)入發(fā)電狀態(tài)。顯然，這時(shí)轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向與電動(dòng)狀態(tài)時(shí)的方向相反，電流I2改變了方向，電磁轉(zhuǎn)矩T=KmΦI2cos?2也隨之改變方向，即T與n的方向相反，T起制動(dòng)作用。反饋制動(dòng)時(shí)，電機(jī)從軸上吸取功率后，一部分轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)子銅耗，大部分則通過(guò)空氣隙進(jìn)入定子，并在供給定子銅耗和鐵耗后，反饋給電網(wǎng)。所以，反饋制動(dòng)又稱發(fā)電制動(dòng)，這時(shí)異步電動(dòng)機(jī)實(shí)際上是一臺(tái)與電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行的異步發(fā)電機(jī)。由于T為負(fù)，S<0，所以，反饋制動(dòng)的機(jī)械特性是電動(dòng)狀態(tài)機(jī)械特性向第二象限的延伸，如圖4.36所示。5．6三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)特性異步電動(dòng)機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)一樣，亦有三種制動(dòng)方式：反饋制動(dòng)、反接制動(dòng)和能耗制動(dòng)。925．6三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)特性92異步電動(dòng)機(jī)的反饋制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)有兩種情況。1）負(fù)載轉(zhuǎn)矩為位能性轉(zhuǎn)矩的起重機(jī)械在下放重物時(shí)的反饋制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)。例如，橋式吊車，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)（在第三象限）下放重物。開始在反轉(zhuǎn)電動(dòng)狀態(tài)工作，電磁轉(zhuǎn)矩和負(fù)載轉(zhuǎn)矩方向相同，重物快速下降，直至|?n|>|?n0|，即電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速超過(guò)同步轉(zhuǎn)速后，電磁轉(zhuǎn)矩成為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，當(dāng)T=TL時(shí)，達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，重物勻速下降，如圖4.35中的a點(diǎn)。改變轉(zhuǎn)子電路內(nèi)的串入電阻，可以調(diào)節(jié)重物下降的穩(wěn)定運(yùn)行速度，如圖4.35中的b點(diǎn)，轉(zhuǎn)子電阻越大，電機(jī)轉(zhuǎn)速就越高，但為了不致因電機(jī)轉(zhuǎn)速太高而造成運(yùn)行事故，轉(zhuǎn)子附加電阻的值不允許太大。93異步電動(dòng)機(jī)的反饋制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)有兩種情況。932）電動(dòng)機(jī)在變極調(diào)速或變頻調(diào)速過(guò)程中，磁極對(duì)數(shù)突然增多或供電頻率突然降低，同步轉(zhuǎn)速n0突然降低時(shí)的反饋制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)。例如，某生產(chǎn)機(jī)械采用雙速電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，高速運(yùn)行時(shí)為4極（2p=4），n0=1500

r/min；低速運(yùn)行時(shí)為8極（2p=8），n0=750r/min；高速和低速情況下的機(jī)械特性如圖4.37所示。當(dāng)電動(dòng)機(jī)由高速檔切換到低速檔時(shí)，由于轉(zhuǎn)速不能突變，在降速開始一段時(shí)間內(nèi)，電機(jī)運(yùn)行到n02的機(jī)械特性的發(fā)電區(qū)域內(nèi)（b點(diǎn)），此時(shí)電樞所產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩為負(fù)，和負(fù)載轉(zhuǎn)矩一起，迫使電動(dòng)機(jī)降速，在降速過(guò)程中，電機(jī)將運(yùn)行系統(tǒng)中的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能反饋到電網(wǎng)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)在高速檔所儲(chǔ)存的動(dòng)能消耗完后，電機(jī)就進(jìn)入p=8的電動(dòng)狀態(tài)，一直到電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩又重新與負(fù)載轉(zhuǎn)矩相平衡，電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行在c點(diǎn)。942）電動(dòng)機(jī)在變極調(diào)速或變頻調(diào)速過(guò)程中，磁極對(duì)數(shù)突然增多或供電二、電源反接制動(dòng)如果正常運(yùn)行時(shí)異步電動(dòng)機(jī)三相電源的相序突然改變，即電源反接，這就改變了旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向，電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性曲線就由第一象限的曲線1變成了第三象限的曲線2，如圖4.38所示。由于機(jī)械慣性的原因，轉(zhuǎn)速不能突變，系統(tǒng)運(yùn)行點(diǎn)只能由a點(diǎn)平移至特性曲線2的b點(diǎn)上，電磁轉(zhuǎn)矩由正變負(fù)，則轉(zhuǎn)子將在電磁轉(zhuǎn)矩和負(fù)載轉(zhuǎn)矩的共同作用下迅速減速。在從點(diǎn)b到點(diǎn)c的整個(gè)第二象限內(nèi)，電磁轉(zhuǎn)矩T和轉(zhuǎn)速n的方向都相反，電機(jī)進(jìn)入反接制動(dòng)狀態(tài)。待n=0時(shí)（點(diǎn)c），應(yīng)將電源切斷，否則電動(dòng)機(jī)將反向啟動(dòng)運(yùn)行。由于反接制動(dòng)時(shí)電流很大，因此鼠籠式電動(dòng)機(jī)應(yīng)在定子電路中串接電阻；線繞式電動(dòng)機(jī)則應(yīng)在轉(zhuǎn)子電路中串接電阻，這時(shí)的人為機(jī)械特性如圖4.38的曲線3所示，制動(dòng)時(shí)工作點(diǎn)由a點(diǎn)轉(zhuǎn)換到d點(diǎn)，然后沿特性3減速，至n=0（e點(diǎn)），切斷電源。95二、電源反接制動(dòng)在從點(diǎn)b到點(diǎn)c的整個(gè)第二象限內(nèi)，電磁轉(zhuǎn)2．倒拉制動(dòng)倒拉制動(dòng)出現(xiàn)在位能負(fù)載轉(zhuǎn)矩超過(guò)電磁轉(zhuǎn)矩的時(shí)候，例如起重機(jī)下放重物，為了使下降速度不致太快，就常用這種工作狀態(tài)。若起重機(jī)提升重物時(shí)穩(wěn)定運(yùn)行在特性曲線l的a點(diǎn)(如圖5．44所示)，欲使重物下降，就在轉(zhuǎn)子電路內(nèi)串人較大的附加電阻，此時(shí)系統(tǒng)運(yùn)行點(diǎn)將從特性曲線1之a(chǎn)點(diǎn)移至特性曲線2之b點(diǎn)，負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL將大于電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩了，電動(dòng)機(jī)減速到c點(diǎn)(即n=0)，這時(shí)由于電磁轉(zhuǎn)矩T仍小于負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL，重物將迫使電動(dòng)機(jī)反向旋轉(zhuǎn)，重物被下放，即電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n由正變負(fù)，S＞1，機(jī)械特性由第一象限延伸到第四象限，電動(dòng)機(jī)進(jìn)入反接制動(dòng)狀態(tài)。隨著下放速度的增加，S增大，轉(zhuǎn)子電流Is和電磁轉(zhuǎn)矩隨之增大，直至T＝TL系統(tǒng)達(dá)到相對(duì)平衡狀態(tài)，重物以-ns等速下故。可見，與電源反接的過(guò)渡制動(dòng)狀態(tài)不