電機(jī)學(xué)第篇異步電機(jī)第1頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/2912023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院2目錄第一篇變壓器

第一章緒論第四篇同步電機(jī)第三篇異步電機(jī)第二篇交流電機(jī)的共同問題第2頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院3第三篇異步電機(jī)第十章三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)和調(diào)速第十一章單相意圖電動(dòng)機(jī)及異步電機(jī)的其他運(yùn)行方式第九章異步電機(jī)的理論分析與工作特性第3頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院4第九章異步電機(jī)的理論分析與

工作特性第二節(jié)異步電機(jī)的基本原理第三節(jié)三相異步電機(jī)的等效電路第四節(jié)異步電機(jī)的參數(shù)第五節(jié)異步電動(dòng)機(jī)的功率平衡式和轉(zhuǎn)矩平衡式第六節(jié)異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性第一節(jié)異步電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)第七節(jié)異步電動(dòng)機(jī)的工作特性第4頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院5第一節(jié)異步電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)前言

異步電機(jī)又稱感應(yīng)電機(jī)是交流電機(jī)的一種。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造、使用和維護(hù)方便，運(yùn)行可靠，效率較高、價(jià)格較低。缺點(diǎn)：1.調(diào)速和起動(dòng)性能不佳;

2.功率因數(shù)總是滯后的，增加了電力系統(tǒng)的無功負(fù)擔(dān)。應(yīng)用：總的來說：主要作為電動(dòng)機(jī)使用，是當(dāng)今應(yīng)用最廣，需要量最大的一種電機(jī)。結(jié)構(gòu)：定子、轉(zhuǎn)子、空氣隙、端蓋、軸承和機(jī)座等部件。第5頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院6第一節(jié)異步電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)一、定子異步電機(jī)定子主要包括定子繞組、鐵芯和機(jī)座三部分。二、轉(zhuǎn)子異步電機(jī)轉(zhuǎn)子主要包括轉(zhuǎn)子繞組、鐵芯和轉(zhuǎn)軸三部分。異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)可以分為籠型和繞線型兩大類。第6頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院7繞組轉(zhuǎn)子異步電機(jī)第7頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院8第一節(jié)異步電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)三、銘牌的額定值（1）型號(hào)（2）額定功率（PN）：指電動(dòng)機(jī)在額定方式下運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)軸上輸出的機(jī)械功率。單位為W和kW。（3）額定電壓（UN）：指電動(dòng)機(jī)在額定方式下運(yùn)行時(shí)，定子繞組應(yīng)加的線電壓。單位為V和kV

。第8頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院9第一節(jié)異步電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)（4）額定電流（IN）：指電動(dòng)機(jī)在額定電壓和額定功率狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，流入定子繞組的線電流。單位為A。（5）額定頻率（fN）：額定狀態(tài)下電源的交變頻率，我國(guó)的電網(wǎng)頻率為50Hz。（6）額定轉(zhuǎn)速（nN）：指在額定狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。單位為rpm。除上述數(shù)據(jù)外，還標(biāo)出額定運(yùn)行時(shí)，電機(jī)的功率因素以及相數(shù)、接線法、防護(hù)等級(jí)、絕緣等級(jí)與溫升、工作方式等有關(guān)項(xiàng)目。第9頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院10第二節(jié)異步電機(jī)的基本原理一、異步電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)當(dāng)對(duì)稱三相電流流入異步電機(jī)三相定子繞組在氣隙中便產(chǎn)生一旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，以同步速旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子繞組與其有相對(duì)運(yùn)動(dòng)（切割）在閉合的轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中的電流互相作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。第10頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院11第二節(jié)異步電機(jī)的基本原理異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速總是略低于（電動(dòng)機(jī)）或略高于（發(fā)電機(jī)）旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速他們之間的差，稱為轉(zhuǎn)差速度定義轉(zhuǎn)差速度與同步轉(zhuǎn)速的比值為轉(zhuǎn)差率，即

第11頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院12第二節(jié)異步電機(jī)的基本原理轉(zhuǎn)差率是決定異步電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的重要變量：異步電動(dòng)機(jī)的負(fù)載情況發(fā)生變化，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中的電動(dòng)勢(shì)電流和電磁轉(zhuǎn)矩相應(yīng)變化則轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)差率隨之變化。第12頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院13

第13頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院14第二節(jié)異步電機(jī)的基本原理按照轉(zhuǎn)差率大小正負(fù)，電機(jī)可分為三種狀態(tài)：電動(dòng)機(jī)運(yùn)行發(fā)電機(jī)運(yùn)行電磁制動(dòng)1、電動(dòng)機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)速低于同步轉(zhuǎn)速

0<n<n1

1>S>0

bxn1FnFe0第14頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院15第二節(jié)異步電機(jī)的基本原理2、發(fā)電機(jī)運(yùn)行發(fā)電機(jī)狀態(tài)轉(zhuǎn)速大于同步轉(zhuǎn)速

n>n0

S<0第15頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院16第二節(jié)異步電機(jī)的基本原理3、電磁制動(dòng)相對(duì)轉(zhuǎn)速大于同步轉(zhuǎn)速

n<0S>1（實(shí)際上異步電機(jī)主要作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行）bxn1FnFe0第16頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院17第二節(jié)異步電機(jī)的基本原理二、異步電機(jī)的主磁通和漏磁通主磁通：穿過氣隙，與定轉(zhuǎn)子繞組交鏈漏磁通不屬于主磁通的磁通（槽、端部，諧波）第17頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院18第三節(jié)三相異步電機(jī)的等效電路（一）轉(zhuǎn)子不動(dòng)時(shí)的異步電機(jī)從電路的角度來看，轉(zhuǎn)子不動(dòng)時(shí)異步電機(jī)的電路方程與次級(jí)短路時(shí)的變壓器的電路方程相似變壓器的初級(jí)相當(dāng)于異步電機(jī)的定子繞組次級(jí)繞組相當(dāng)于轉(zhuǎn)子繞組。盡管異步電機(jī)與變壓器的的磁場(chǎng)性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式不相同，但他們內(nèi)部的電磁關(guān)系時(shí)相通的。所以在研究異步電機(jī)的等效電路時(shí)，可以借助變壓器的電磁理論。

第18頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院19第三節(jié)三相異步電機(jī)的等效電路

轉(zhuǎn)子不動(dòng)時(shí)的定、轉(zhuǎn)子電路第19頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院20第三節(jié)三相異步電機(jī)的等效電路

轉(zhuǎn)子不動(dòng)時(shí)的異步電機(jī)與變壓器的等效第20頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院21第三節(jié)三相異步電機(jī)的等效電路1、電壓平衡方程定子繞組的電壓平衡式和轉(zhuǎn)子不動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子繞組的電壓平衡式分別為（與變壓器類比解釋各參量的意義）第21頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院22第三節(jié)三相異步電機(jī)的等效電路2、磁動(dòng)勢(shì)平衡方程

定子繞組磁動(dòng)勢(shì)轉(zhuǎn)子繞組磁動(dòng)勢(shì)合成磁動(dòng)勢(shì)

磁動(dòng)平衡式為第22頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院23第三節(jié)三相異步電機(jī)的等效電路3、繞組的歸算一般將轉(zhuǎn)子方面的各物理量歸算到定子方面。（1）電流的歸算根據(jù)歸算前后轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)保持不變，即：

式中為電流變比。

第23頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院24第三節(jié)三相異步電機(jī)的等效電路（2）電動(dòng)勢(shì)的歸算根據(jù)歸算前后轉(zhuǎn)子視在功率保持不變，即

式中為電動(dòng)勢(shì)變比。第24頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院25第三節(jié)三相異步電機(jī)的等效電路（3）阻抗的歸算根據(jù)歸算前后轉(zhuǎn)子銅耗保持不變，即

式中為阻抗變比。電阻變比也適用于轉(zhuǎn)子電抗、阻抗的歸算。第25頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院26第三節(jié)三相異步電機(jī)的等效電路二、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)后的異步電機(jī)

1、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)后對(duì)轉(zhuǎn)子各物理量的影響從電路角度看，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)后轉(zhuǎn)子頻率的變化將影響轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)和漏抗等參數(shù)的變化。轉(zhuǎn)子電流的頻率轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)轉(zhuǎn)子漏抗轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)后轉(zhuǎn)子回路電壓平衡式

第26頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院27第三節(jié)三相異步電機(jī)的等效電路二、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)后的異步電機(jī)2、頻率歸算由以上分析可知，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)后轉(zhuǎn)子回路的參數(shù)頻率為而定子回路參數(shù)的頻率仍為電路中頻率應(yīng)相同，所以進(jìn)行頻率歸算：第27頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院282.頻率歸算

第28頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院29第三節(jié)三相異步電機(jī)的等效電路轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電路(頻率歸算前)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電路(頻率歸算后)第29頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院30第三節(jié)三相異步電機(jī)的等效電路3、基本方程轉(zhuǎn)子參數(shù)經(jīng)頻率歸算后還應(yīng)進(jìn)行繞組歸算，歸算后異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)后的基本方程為第30頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院31第三節(jié)三相異步電機(jī)的等效電路4、等效電路根據(jù)上式可畫出異步電機(jī)的型等效電路第31頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院32第三節(jié)三相異步電機(jī)的等效電路4、向量圖與接有純電阻負(fù)載時(shí)的變壓器向量圖類似。異步電機(jī)的模擬電阻壓降相當(dāng)于變壓器的次級(jí)側(cè)電壓，其余部分沒什么區(qū)別。第32頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院33第四節(jié)異步電機(jī)的參數(shù)異步電機(jī)的參數(shù)

基本方程式、等效電路圖和向量圖分析交流電機(jī)普遍方法。通過等效電路可以算出電機(jī)的電流、功率、功率因數(shù)、效率以及轉(zhuǎn)矩。第33頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院34第四節(jié)異步電機(jī)的參數(shù)兩種參數(shù)勵(lì)磁參數(shù):

決定于電機(jī)主磁路的飽和程度.是一種非線性參數(shù).短路參數(shù):

基本上與電機(jī)的飽和程度無關(guān),是一種線性參數(shù).測(cè)定方法：兩種試驗(yàn)空載試驗(yàn)短路試驗(yàn)第34頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院35一空載試驗(yàn)與勵(lì)磁參數(shù)的確定(一)空載試驗(yàn):在UN、fN下,軸上不帶負(fù)載。將電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間(30min)使其機(jī)械損耗達(dá)到穩(wěn)定值,然后調(diào)節(jié)電源電壓從(1.10~1.20)UN開始,逐漸降低到可能達(dá)到的最低電壓值(約0.3UN).測(cè)量7~9點(diǎn),每次記錄端電壓,空載電流,空載功率和轉(zhuǎn)速.根據(jù)記錄數(shù)據(jù),繪制電動(dòng)機(jī)的空載特性曲線.第35頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院36一空載試驗(yàn)與勵(lì)磁參數(shù)的確定(二)機(jī)械損耗和鐵耗的分離第36頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院37一空載試驗(yàn)與勵(lì)磁參數(shù)的確定第37頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院38二短路試驗(yàn)及短路參數(shù)之確定（1）短路試驗(yàn):短路指T形電路中的附加電阻的狀態(tài).n=0,因此必須在電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)情況下進(jìn)行.故短路試驗(yàn)也稱為堵轉(zhuǎn)試驗(yàn).試驗(yàn)方法一般從I1=1.2IN

（或：U1=0.4UN）開始,逐步降低電壓.到I1=0.3IN

測(cè)量5~7點(diǎn),每次記錄端電壓,定子短路電流和短路功率,測(cè)量定子繞組的電阻.根據(jù)記錄數(shù)據(jù),繪制異步電動(dòng)機(jī)的短路特性I1s=f(U1),p1s=f(U1)第38頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院39二短路試驗(yàn)及短路參數(shù)之確定（2）短路參數(shù)的確定(與變壓器相同)由于勵(lì)磁支路開路:全部輸入功率都變成定子銅耗與轉(zhuǎn)子銅耗.第39頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院40二、異步電機(jī)的等效電路及其簡(jiǎn)化令根據(jù)T型等效電路，可寫出如下兩個(gè)方程式。聯(lián)立求解得第40頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院41二、異步電機(jī)的等效電路及其簡(jiǎn)化和都很復(fù)雜，式中是一個(gè)復(fù)系數(shù)在異步電機(jī)中，略去則復(fù)數(shù)系數(shù)變成實(shí)數(shù)，即第41頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院42第四節(jié)異步電機(jī)的參數(shù)求轉(zhuǎn)子電流的較準(zhǔn)確近似等效電路求定子電流的較準(zhǔn)確近似等效電路第42頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院43第四節(jié)異步電機(jī)的參數(shù)異步電機(jī)的簡(jiǎn)化等效電路（c=1）第43頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院44第五節(jié)異步電機(jī)的功率平衡式和

轉(zhuǎn)矩平衡式一、功率平衡式

本節(jié)將用有效電路來分析異步電動(dòng)機(jī)的能量關(guān)系見右圖輸入電功率定子銅耗定子鐵耗轉(zhuǎn)子銅耗總的機(jī)械功率異步電動(dòng)機(jī)的各種損耗總的機(jī)械功率又稱內(nèi)功率。第44頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院45第五節(jié)異步電機(jī)的功率平衡式和

轉(zhuǎn)矩平衡式異步電動(dòng)機(jī)的功率流程圖異步電動(dòng)機(jī)總的功率式正常運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候轉(zhuǎn)子鐵芯中磁通的變化的頻率很低，僅有1~3Hz,所以轉(zhuǎn)子鐵耗可以略去不計(jì)。第45頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院46第五節(jié)異步電機(jī)的功率平衡式和

轉(zhuǎn)矩平衡式兩個(gè)重要關(guān)系：因?yàn)殡姶殴β剩恨D(zhuǎn)子銅耗：機(jī)械功率：所以：又叫轉(zhuǎn)差功率第46頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院47第五節(jié)功率平衡式和轉(zhuǎn)矩平衡式二、轉(zhuǎn)矩平衡式旋轉(zhuǎn)電機(jī)的機(jī)械功率：＝電機(jī)的轉(zhuǎn)矩與它的機(jī)械角速度乘積.總機(jī)械功率除以轉(zhuǎn)子角速度得到轉(zhuǎn)矩平衡式，即式中：為電動(dòng)機(jī)軸上的輸出機(jī)械轉(zhuǎn)矩，即負(fù)載轉(zhuǎn)矩；

：為電動(dòng)機(jī)軸上的總機(jī)械轉(zhuǎn)矩:Tem，即電磁轉(zhuǎn)矩；為電動(dòng)機(jī)空載(制動(dòng))轉(zhuǎn)矩；第47頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院48第五節(jié)功率平衡式和轉(zhuǎn)矩平衡式三、關(guān)于電磁轉(zhuǎn)矩電磁轉(zhuǎn)矩與功率式中或?yàn)殡姍C(jī)的同步角速度：注意：比較下式含義：具體例子詳見書例（9-1）第48頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院49第六節(jié)異步電機(jī)的機(jī)械特性

稱為異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)差率曲線，簡(jiǎn)稱T-s曲線，又稱為機(jī)械特性曲線，它是異步電動(dòng)機(jī)最主要的特性。一、電磁轉(zhuǎn)矩表達(dá)式

第49頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院50第六節(jié)異步電機(jī)的機(jī)械特性二、T-s曲線由上式可畫出T-s曲線如右：該曲線是按電動(dòng)機(jī)運(yùn)行方式導(dǎo)出按照轉(zhuǎn)差率劃分電機(jī)有三種狀態(tài)：1、T>0，T與n方相同，為電動(dòng)機(jī)狀態(tài)。2、T＜0,n>n0

，T與n方向相反,制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，為發(fā)電機(jī)狀態(tài)。3、

T>0,T與n方向相反，為制動(dòng)狀態(tài)。第50頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院51第六節(jié)異步電機(jī)的機(jī)械特性為什么異步電機(jī)起動(dòng)電流大，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩并不大？可參書P157圖9-20第51頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院52第六節(jié)異步電機(jī)的機(jī)械特性二、最大轉(zhuǎn)矩

1.臨界轉(zhuǎn)差率與最大轉(zhuǎn)矩求最大轉(zhuǎn)矩可用,由此求得產(chǎn)生最大轉(zhuǎn)矩時(shí)的轉(zhuǎn)差率：臨界轉(zhuǎn)差率，其中“

”號(hào)，電動(dòng)機(jī)取“+”號(hào)，發(fā)電機(jī)去“-”號(hào)。代入轉(zhuǎn)矩表達(dá)式，求得最大轉(zhuǎn)矩為第52頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院53第六節(jié)異步電機(jī)的機(jī)械特性2.過載能力由此得到以下幾點(diǎn)結(jié)論：第53頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院54第六節(jié)異步電機(jī)的機(jī)械特性第54頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院55第六節(jié)異步電機(jī)的機(jī)械特性三、異步電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行范圍電動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行條件為對(duì)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，第55頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院56第六節(jié)異步電機(jī)的機(jī)械特性四、電磁轉(zhuǎn)矩簡(jiǎn)化計(jì)算公式（從略）對(duì)大型電機(jī)實(shí)用公式

第56頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院57第七節(jié)異步電動(dòng)機(jī)的工作特性異步電動(dòng)機(jī)的工作特性定義：第57頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院58第七節(jié)異步電動(dòng)機(jī)的工作特性（1）轉(zhuǎn)速特性：（2）定子電流特性：第58頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院59第七節(jié)異步電動(dòng)機(jī)的工作特性（3）功率因數(shù)特性(*)：

第59頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院60第七節(jié)異步電動(dòng)機(jī)的工作特性（4）電磁轉(zhuǎn)矩特性：

第60頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院61

（5）效率特性：

異步電動(dòng)機(jī)的效率為損耗：

P2增加時(shí)，效率上升得很快；當(dāng)不變損耗=可變損耗時(shí),效率達(dá)到最大值；隨后負(fù)載繼續(xù)增加，可變損耗增加很快，效率就要降低。電動(dòng)機(jī)容量越大,效率就愈高.第七節(jié)異步電動(dòng)機(jī)的工作特性第61頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院62第十章三相異步電機(jī)的啟動(dòng)和調(diào)速

第一節(jié)起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩第二節(jié)諧波轉(zhuǎn)矩及其對(duì)起動(dòng)的影響第三節(jié)籠型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)第四節(jié)籠型異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速第五節(jié)繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和調(diào)速第62頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院63第一節(jié)起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩定義：

異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)是指電機(jī)從靜止?fàn)顟B(tài)加速到穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速的整個(gè)過程，它包括最初起動(dòng)狀態(tài)和加速過程。主要指標(biāo)：起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩希望：起動(dòng)電流小、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大實(shí)際：起動(dòng)電流大、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩不大（不宜說起動(dòng)轉(zhuǎn)矩?。?/p>

第63頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院64第一節(jié)起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩起動(dòng)時(shí)，定子電流很大（額定電流的5~7倍）最初起動(dòng)轉(zhuǎn)子功率因數(shù)很?。核赞D(zhuǎn)矩不大：本節(jié)內(nèi)容：怎樣盡可能使：起動(dòng)電流小、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大第64頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院65第二節(jié)諧波轉(zhuǎn)矩及其對(duì)起動(dòng)的影響*

異步電機(jī)的氣隙中除了存在基波磁場(chǎng)之外，還有一系列諧波磁場(chǎng)，這些諧波磁場(chǎng)對(duì)電機(jī)有多方面的影響。一、異步電機(jī)的高次空間諧波磁場(chǎng)產(chǎn)生的主要原因1、繞組分布非正弦引起的諧波磁場(chǎng)

(1)實(shí)際磁勢(shì)階梯分布，含有諧波，其中5、7次較強(qiáng)

(2)高次諧波中，次較強(qiáng)，因其與基波繞組系統(tǒng)相同。諧波可寫成與定子齒數(shù)有關(guān)的諧波，故常稱為定子繞組齒諧波。第65頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院66第二節(jié)諧波轉(zhuǎn)矩及其對(duì)起動(dòng)的影響*２、定、轉(zhuǎn)子齒槽存在引起磁導(dǎo)齒諧波

定、轉(zhuǎn)子鐵芯的內(nèi)圈和外圈上有齒槽存在，引起氣隙磁導(dǎo)不均勻，面對(duì)齒部磁導(dǎo)較大，面對(duì)槽口磁導(dǎo)較小，即使氣隙磁動(dòng)勢(shì)按正弦分布，由于齒槽磁導(dǎo)變化也會(huì)引起諧波磁場(chǎng)，為與繞組諧波相區(qū)別，稱由磁導(dǎo)變化引起的諧波為磁導(dǎo)齒諧波。第66頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院67第二節(jié)諧波轉(zhuǎn)矩及其對(duì)起動(dòng)的影響*二、高次諧波磁場(chǎng)產(chǎn)生的諧波轉(zhuǎn)矩及其對(duì)起動(dòng)的影響

由高次諧波磁場(chǎng)所產(chǎn)生的諧波轉(zhuǎn)矩，按性質(zhì)可分為異步附加轉(zhuǎn)距和同步附加轉(zhuǎn)矩。１、異步附加轉(zhuǎn)矩異步電機(jī)是由定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與由該磁場(chǎng)感應(yīng)的轉(zhuǎn)子電流所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)相互作用所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩，其中只有極對(duì)數(shù)相同的那些磁場(chǎng)才會(huì)產(chǎn)生異步轉(zhuǎn)矩。異步谷第67頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院68第二節(jié)諧波轉(zhuǎn)矩及其對(duì)起動(dòng)的影響*２、同步附加轉(zhuǎn)矩同步附加轉(zhuǎn)矩是由獨(dú)立電源的極對(duì)數(shù)相同的兩個(gè)磁場(chǎng)，以相同轉(zhuǎn)速且同方向旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩。如果不是同步旋轉(zhuǎn)，其平均轉(zhuǎn)矩等于零。如：定、轉(zhuǎn)子齒諧波獨(dú)立，有可能形成同步附加轉(zhuǎn)矩第68頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院69第二節(jié)諧波轉(zhuǎn)矩及其對(duì)起動(dòng)的影響*三、削弱和消除附加諧波轉(zhuǎn)矩的措施（１）繞組采用分布和適當(dāng)短距以減弱繞組諧波磁場(chǎng)，特別是對(duì)７次諧波和５次諧波。（２）斜槽是削弱齒諧波作用的一個(gè)有效方法。（３）選擇合理的定、轉(zhuǎn)子槽配合，可消除或削弱齒諧波轉(zhuǎn)矩。（４）減少氣隙磁導(dǎo)變化削弱磁導(dǎo)齒諧波，如定、轉(zhuǎn)子采用半閉口槽，小電機(jī)轉(zhuǎn)子用閉口槽等。（５）增大氣隙能有效地削弱高次諧波和齒諧波磁場(chǎng)，隨之減少附加轉(zhuǎn)矩，但是增大氣隙使勵(lì)磁電流增加，功率因數(shù)下降，一般不采用。第69頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院70第三節(jié)籠型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)一臺(tái)異步電動(dòng)機(jī)采用什么起動(dòng)方法，需要看供電系統(tǒng)的容量、負(fù)載的性質(zhì)以及用戶對(duì)起動(dòng)的要求而定。就負(fù)載情況而言，可歸納為以下三種典型情況：重載起動(dòng)，起動(dòng)時(shí)有比較大的阻力距；輕載或空載起動(dòng)，起動(dòng)時(shí)阻力距很??；風(fēng)機(jī)類負(fù)載：負(fù)載起動(dòng)時(shí)最初時(shí)阻力距很小，隨轉(zhuǎn)速上升，負(fù)載轉(zhuǎn)矩幾乎按轉(zhuǎn)速平方上升。

三種典型負(fù)載起動(dòng)特性00.20.40.81.0sT1230.6第70頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院71第三節(jié)籠型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)一、直接起動(dòng)把全部電源電壓直接加到電動(dòng)機(jī)的定子繞組，也稱全壓起動(dòng)。主要問題：起動(dòng)電流較大，造成電網(wǎng)電壓下降，影響其它用電設(shè)備一般規(guī)定，異步電動(dòng)機(jī)的功率低于7.5kW時(shí)允許直接起動(dòng)。如果功率大于7.5kW，而電源總?cè)萘枯^大，能符合下式要求者，電動(dòng)機(jī)也允許直接起動(dòng)簡(jiǎn)單估算：S電機(jī)<(0.2~0.3)S變壓器,可以直接起動(dòng)第71頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院72第三節(jié)籠型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)二、電阻減壓或電抗減壓起動(dòng)在電源端串入電阻、或電抗串電阻：損耗增加串電抗：起動(dòng)功率因數(shù)更低第72頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院73第三節(jié)籠型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)三、自耦變壓器起動(dòng)對(duì)自耦變壓器（Tr）：設(shè)變比為k,則：第73頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院74第三節(jié)籠型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)對(duì)電機(jī)：直接起動(dòng)時(shí)：電壓U1，電流Ist，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為Tst經(jīng)Tr后，電壓：U2＝U1/k加在電機(jī)上，電機(jī)電流正比減小，為該電流再經(jīng)Tr,其原方電路再降k倍，即為：電機(jī)轉(zhuǎn)矩正比電機(jī)上電壓平方：第74頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院75第三節(jié)籠型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)結(jié)論：自耦變的變比為電機(jī)電壓為原來的電機(jī)電流為原來的電機(jī)從源吸取的電流為原來的第75頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院76第三節(jié)籠型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)四、星—三角（Y—D）起動(dòng)正常運(yùn)行：D起動(dòng)：Y

直接起動(dòng)：電壓U1，電流Ist，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為TstY起動(dòng)，電壓：電機(jī)電流正比減小，為線電流：即從電源吸取的電流：電機(jī)轉(zhuǎn)矩正比電機(jī)上電壓平方：所以，相當(dāng)于變比為的自耦變起動(dòng)第76頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院77五、深槽轉(zhuǎn)子異步電機(jī)起動(dòng)槽底比槽口股線的漏電抗大。導(dǎo)條中電流密度j的分布自上而下逐步地減小，如圖b所示。電流大部分集中到導(dǎo)條的上部，這種現(xiàn)象稱為電流的集膚效應(yīng)。由于這一效應(yīng)，從而增加了起動(dòng)轉(zhuǎn)矩與限制了起動(dòng)電流第三節(jié)籠型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)第77頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院78六、雙籠轉(zhuǎn)子異步電機(jī)起動(dòng)第三節(jié)籠型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)第78頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院79第四節(jié)籠型異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速根據(jù)負(fù)載的要求，人為地或自動(dòng)地進(jìn)行調(diào)節(jié)，稱為調(diào)速。異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速公式是因此，異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速有以下幾種方法：（1）改變供電電源的頻率；（2）改變電動(dòng)機(jī)的極對(duì)數(shù)；（3）改變轉(zhuǎn)差率；改變轉(zhuǎn)差率可以由改變外施電壓、轉(zhuǎn)子回路串電阻或電動(dòng)勢(shì)等。第79頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院80第四節(jié)籠型異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速一、變頻調(diào)速改變電源頻率，改變同步轉(zhuǎn)速，使轉(zhuǎn)速變化。特點(diǎn)：調(diào)速范圍寬、精度高、效率較高，且能無極調(diào)速；但是需要專用的變頻電源，應(yīng)用上受到一定限制。發(fā)展最快。1.變頻調(diào)速的基本要求主磁通保持不變，因?yàn)樵龃髮⒁鸫怕愤^飽和，勵(lì)磁電流大大增加，減小將使最大轉(zhuǎn)矩、過載能力下降。如略去異步電動(dòng)機(jī)定子阻抗壓降，則第80頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院81第四節(jié)籠型異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速

為要使保持不變，隨頻率變化，電動(dòng)勢(shì)也將隨之按正比例變化，即

恒磁通變頻調(diào)速機(jī)械特性第81頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院82第四節(jié)籠型異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速對(duì)于恒功率調(diào)速，就是調(diào)頻后保持輸出功率不變，即即于是定子的端電壓大小與頻率之間的關(guān)系為即這種調(diào)速方法，最大轉(zhuǎn)矩將隨頻率上升而下降。第82頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院83第四節(jié)籠型異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速2.變頻器的基本構(gòu)成整流器逆變器控制電路中間直流環(huán)節(jié)M~控制指令運(yùn)行指令A(yù)CDCACAC~3ф變頻器的基本構(gòu)成第83頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院84第四節(jié)籠型異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速二、變極調(diào)速電源頻率保持不變、改變定子繞組的極對(duì)數(shù)，也可能改變同步轉(zhuǎn)速，從而改變轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。變極電機(jī)定子繞組的繞制方法有：雙繞組變極；單繞組變極。第84頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院85第四節(jié)籠型異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速三、改變外施電壓調(diào)速

調(diào)壓調(diào)速是一種比較簡(jiǎn)單的調(diào)速方法，控制電路價(jià)格較低。但是低速時(shí)轉(zhuǎn)子銅耗較大，效率較低。第85頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院86第五節(jié)繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的

起動(dòng)和調(diào)速籠型轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)：轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、運(yùn)行可靠，但是其轉(zhuǎn)子參數(shù)很難調(diào)整，為了改善起動(dòng)特性和調(diào)速特性，大容量的異步電動(dòng)機(jī)可采用繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)。第86頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院87第五節(jié)繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的

起動(dòng)和調(diào)速一、繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)如果既要限制起動(dòng)電流，又要較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩增大起動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)子電阻可以大大改善起動(dòng)性能，繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子繞組通過集電環(huán)和電刷與外接起動(dòng)變阻器相連接。第87頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院88第五節(jié)繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的

起動(dòng)和調(diào)速

起動(dòng)變阻器的取值：并非越大越好，應(yīng)取一個(gè)合理的數(shù)值。根據(jù)異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性，當(dāng)時(shí)，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩等于最大轉(zhuǎn)矩，設(shè)為起動(dòng)變阻器的電阻值，則

第88頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院89第五節(jié)繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的

起動(dòng)和調(diào)速

頻敏電阻（略）第89頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院90第五節(jié)繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的

起動(dòng)和調(diào)速二、繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速

1.在轉(zhuǎn)子回路中接入調(diào)速電阻轉(zhuǎn)子回路中接入調(diào)速阻，增大轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)差率，轉(zhuǎn)速下降。曲線1是固有機(jī)械特性曲線2、3是接入附加電阻（R串3＞R串2）曲線4是恒轉(zhuǎn)矩的負(fù)載特性轉(zhuǎn)速分別為：n1、n2、n3顯然：n3<n2<n1

第90頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院91第五節(jié)繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的

起動(dòng)和調(diào)速特點(diǎn)：只能從額定轉(zhuǎn)速向下調(diào)速調(diào)速范圍不大,負(fù)載小時(shí)調(diào)速范圍更小轉(zhuǎn)速較低，轉(zhuǎn)子回路中的功率損耗大，效率低，發(fā)熱嚴(yán)重但是設(shè)備簡(jiǎn)單。

第91頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院92第五節(jié)繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的

起動(dòng)和調(diào)速2.串級(jí)調(diào)速繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)一般采用轉(zhuǎn)子電路串聯(lián)接電阻和串聯(lián)接電動(dòng)勢(shì)兩種調(diào)速方法，前者在附加調(diào)速電阻上將消耗大量能量，后者則把這部分能量加以利用，在轉(zhuǎn)子電路中增加一套變換裝置，構(gòu)成串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)。第92頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院93第十一章單相異步電動(dòng)機(jī)及異步電機(jī)的其他運(yùn)行方式第一節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)在不對(duì)稱電壓下運(yùn)行第二節(jié)單相異步電動(dòng)機(jī)第三節(jié)異步發(fā)電機(jī)第四節(jié)異步電機(jī)的制動(dòng)運(yùn)行第93頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院94第一節(jié)三相異步電機(jī)在不對(duì)稱

電壓下運(yùn)行在實(shí)際運(yùn)行中，三相異步電機(jī)有時(shí)會(huì)遇到供電電源三相電壓不對(duì)稱的情況，這會(huì)給電機(jī)的正常運(yùn)行帶來影響。一、不對(duì)稱運(yùn)行的分析方法

正序電壓作用于定子繞組，便流過正序電流，建立正向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，產(chǎn)生正向轉(zhuǎn)矩，拖動(dòng)轉(zhuǎn)子與它同方向旋轉(zhuǎn)，設(shè)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，則正序轉(zhuǎn)差率同理:負(fù)序電壓→負(fù)向轉(zhuǎn)矩→負(fù)序轉(zhuǎn)差率為三相異步電機(jī)一般不接中線，則無零序電壓，所以定子繞組也無零序電流。第94頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院95第一節(jié)三相異步電機(jī)在不對(duì)稱

電壓下運(yùn)行正序和負(fù)序等效電路如下所示

正序

負(fù)序不對(duì)稱電壓下三相異步電動(dòng)機(jī)的T-s曲線如下所示第95頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院96第一節(jié)三相異步電機(jī)在不對(duì)稱

電壓下運(yùn)行二、電壓不對(duì)稱對(duì)電機(jī)運(yùn)行的影響電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)由于很小，因而，于是，則式中————

額定電壓下起動(dòng)電流，

由此可見，即使很小的負(fù)序電壓，也會(huì)產(chǎn)生較大的負(fù)序電流。三相異步電機(jī)不允許長(zhǎng)期在嚴(yán)重不對(duì)稱電壓下運(yùn)行。第96頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院97第二節(jié)單相異步電動(dòng)機(jī)單相異步電動(dòng)機(jī)是用單相交流電源供電通常單相異步電動(dòng)機(jī)定子上有兩相繞組：一為主繞組（或稱工作繞組）一為輔助繞組（或稱起動(dòng)繞組）兩繞組在空間有相位差，一般為電角度轉(zhuǎn)子為結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的籠型繞組。結(jié)構(gòu)示意圖接線圖第97頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院98第二節(jié)單相異步電動(dòng)機(jī)與三相異步電動(dòng)機(jī)主要不同在于：三相異步電動(dòng)機(jī)的定、轉(zhuǎn)子繞組和繞組的電壓、電流一般都是對(duì)稱的，工作時(shí)氣隙磁場(chǎng)是圓形旋轉(zhuǎn)而單相異步電動(dòng)機(jī)的繞組以及繞組的電壓電流一般是不對(duì)稱的，工作時(shí)的氣隙磁場(chǎng)是橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。一、單相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理

輔助繞組開路情況

，僅主繞組有電流應(yīng)用對(duì)稱分量法第98頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院99第二節(jié)單相異步電動(dòng)機(jī)

其中、組成正序系統(tǒng)，、組成負(fù)序系統(tǒng)，設(shè)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向?yàn)樽詀相轉(zhuǎn)向m相，則整理得

即相應(yīng)的相量圖如右圖所示單相電機(jī)一相工作時(shí)的電流對(duì)稱分量第99頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院100第二節(jié)單相異步電動(dòng)機(jī)電壓正序分量和負(fù)序分量的平衡式為式中：、是電機(jī)正序阻抗和負(fù)序阻抗相應(yīng)的等效電路如右圖所示第100頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院101第二節(jié)單相異步電動(dòng)機(jī)

正、負(fù)序轉(zhuǎn)子電流第101頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院102第二節(jié)單相異步電動(dòng)機(jī)正、負(fù)序電磁功率正、負(fù)序電磁轉(zhuǎn)矩

合成轉(zhuǎn)矩第102頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院103第二節(jié)單相異步電動(dòng)機(jī)如略去勵(lì)磁電流，則第103頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院104第二節(jié)單相異步電動(dòng)機(jī)

單相異步電動(dòng)機(jī)一相開路時(shí)的T-s曲線圖如下圖所示TT+T-11.21.41.61.8210.80.60.40.2021.81.61.41.200.20.40.60.8S-S+T僅主繞繞組工作時(shí)的T-s曲線第104頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院105第二節(jié)單相異步電動(dòng)機(jī)

單相異步電動(dòng)機(jī)一相開路的主要特點(diǎn)：

①起動(dòng)轉(zhuǎn)矩等于零

②各種性能指標(biāo)都低于三相異步電動(dòng)機(jī)單相電機(jī)的主繞組m和輔助繞組a通入相位不同的兩相電流，這兩相繞組的磁動(dòng)勢(shì)為第105頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院106第二節(jié)單相異步電動(dòng)機(jī)

電機(jī)內(nèi)部合成磁勢(shì)式中、為a相和m相的最大值如果

則合成磁動(dòng)勢(shì)第106頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院107第二節(jié)單相異步電動(dòng)機(jī)二、單相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法和類型（一）電容電動(dòng)機(jī)

電容電動(dòng)機(jī)是將主繞組固定接單相電流，輔助繞組串聯(lián)電容器后接單相電源，有較高的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩或較好的運(yùn)行性能。根據(jù)電容器的不同串接方式可分為以下三種。

1、單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)異步電動(dòng)機(jī)maC第107頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院108第二節(jié)單相異步電動(dòng)機(jī)2、單相電容起動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)3、單相雙值電容異步電動(dòng)機(jī)（二）單相電阻起動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)maCKmaCRKCSmaR第108頁(yè)，課件共115頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2023/8/29河海大學(xué)電氣學(xué)院109第二節(jié)單相異步電動(dòng)機(jī)三、罩極電動(dòng)機(jī)單相異步電動(dòng)機(jī)常用的起動(dòng)方法有裂相起動(dòng)和罩極起動(dòng)。前面介紹的都是裂相起動(dòng)，定子上有兩相繞組，兩相繞組流過的電流不同相，形成一個(gè)橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，產(chǎn)生一定起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。

罩極起動(dòng)，定子大多為凸極式，在極上只有一套工作繞組，直接與單相交流電源相接，在極靴的一邊開有一個(gè)小槽，槽中套有一短路銅環(huán)，成為罩極繞組。罩極電動(dòng)機(jī)用罩極起動(dòng)法。第