工程二三相異步電動機機械特性的測試經(jīng)過對機械特性的測試，掌握常見負載的特性，掌握固有機械特性和人為機械特性在現(xiàn)實實踐中的運用。主要內(nèi)容：電磁轉(zhuǎn)矩的表達式固有機械特性的測試人為機械特性工程二三相異步電動機機械特性的測試工程二三相異步電動機機械特性的測試一、三相異步電動機的電磁轉(zhuǎn)矩電磁轉(zhuǎn)矩對三相異步電動機的拖動性能起著極其重要的作用，直接影響著電動機的起動、調(diào)速、制動等性能。其常用表達式有以下三種方式。1、電磁轉(zhuǎn)矩的物理表達式2、電磁轉(zhuǎn)矩的參數(shù)表達式其中工程二三相異步電動機機械特性的測試經(jīng)過推導可得出三相異步電動機機械特性的表達式經(jīng)過簡化：得出的結(jié)論：1〕當電源的頻率及電機的參數(shù)不變時，最大轉(zhuǎn)矩與電壓的平方成正比。2〕最大轉(zhuǎn)矩和臨界轉(zhuǎn)差率都與定子電阻、漏抗有關(guān)。3〕最大轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)子回路中的電阻無關(guān)。工程二三相異步電動機機械特性的測試二、三相異步電動機的機械特性1、固有機械特性異步電動機的固有機械特性是指在額定電壓和額定頻率下，按規(guī)定方式接線，定、轉(zhuǎn)子外接電阻為零時，T與s的關(guān)系。如以下圖所示：工程二三相異步電動機機械特性的測試曲線幾個特殊點分析1)起動點A。。電動機剛接入電網(wǎng)，但尚未開場轉(zhuǎn)動的瞬間軸上產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩叫電動機起動轉(zhuǎn)矩〔又稱堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩〕。2)臨界點B。電動機經(jīng)常任務(wù)在不超越額定負載的情況下。但在實踐運轉(zhuǎn)中，負載免不了會發(fā)生動搖，出現(xiàn)短時超越額定負載轉(zhuǎn)矩的情況。假設(shè)最大電磁轉(zhuǎn)矩大于動搖時的峰值，電動機還能帶動負載，否那么便不行了。最大轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩之比為過載才干，它也是異步電動機的一個重要目的。3)同步點o。理想情況。4)額定點C。工程二三相異步電動機機械特性的測試2、人為機械特性人為機械特性就是人為地改動電源參數(shù)或電機參數(shù)而得到的機械特性。1〕降低定子電壓的人為機械特性由公式可見，當定子電壓降低時，電磁轉(zhuǎn)矩與成正比地降低。同步點不變，最大轉(zhuǎn)矩與起動轉(zhuǎn)矩都隨電壓平方降低，其特性曲線如圖2〕轉(zhuǎn)子串電阻時的人為機械特性此法適用于繞線轉(zhuǎn)子異步電動機。在轉(zhuǎn)子回路內(nèi)串入三相對稱電阻時，同步點不變，Sm與轉(zhuǎn)子電阻成正比變化，最大轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)子電阻無關(guān)而不變，其機械特性如下圖。

工程二三相異步電動機機械特性的測試一三相異步電動機的構(gòu)造與銘牌1.1三相異步電動機的構(gòu)造三相異步電動機定子鐵心及定子槽形一、三相異步電動機的構(gòu)造與銘牌1.1三相異步電動機的構(gòu)造2.轉(zhuǎn)子部分三相異步電動機的轉(zhuǎn)子是由轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)軸組成的?！?〕轉(zhuǎn)子鐵心：是電動機磁路的一部分，用來安放轉(zhuǎn)子繞組，它用0.5mm厚的硅鋼片疊壓而成。鐵心固定在轉(zhuǎn)軸或轉(zhuǎn)子支架上，整個轉(zhuǎn)子的外表呈圓柱形?！?〕轉(zhuǎn)子繞組：分為籠型和繞線型兩類。1〕繞線轉(zhuǎn)子繞組：也是一個三相繞組，三相引出線分別接到轉(zhuǎn)軸上的三個與轉(zhuǎn)軸絕緣的集電環(huán)上，經(jīng)過電刷安裝與外電路相聯(lián)，經(jīng)過外串電阻改善電機的起動，調(diào)速等性能。如以下圖所示。一、三相異步電動機的構(gòu)造與銘牌1.1三相異步電動機的構(gòu)造一、三相異步電動機的構(gòu)造與銘牌1.1三相異步電動機的構(gòu)造一、三相異步電動機的構(gòu)造與銘牌1.1三相異步電動機的構(gòu)造2〕籠型繞組：在轉(zhuǎn)子鐵心的每一個槽中插入一根銅條，在銅條兩端各用一個銅環(huán)〔稱為端環(huán)〕把導條結(jié)合起來，稱為銅排轉(zhuǎn)子，如下圖。也可用鑄鋁的方法，把轉(zhuǎn)子導條和端環(huán)、風扇葉片用鋁液一次澆鑄而成，稱為鑄鋁轉(zhuǎn)子，如下圖。100kW以下的異步電動機普通采用鑄鋁轉(zhuǎn)子。籠型繞組構(gòu)造簡單，鞏固，本錢低。3.其他部分包括端蓋、風扇等。一、三相異步電動機的構(gòu)造與銘牌1.1三相異步電動機的構(gòu)造一、三相異步電動機的構(gòu)造與銘牌1.1三相異步電動機的構(gòu)造一、三相異步電動機的構(gòu)造與銘牌1.1三相異步電動機的構(gòu)造一、三相異步電動機的構(gòu)造與銘牌1.1三相異步電動機的構(gòu)造一、三相異步電動機的構(gòu)造與銘牌1.1三相異步電動機的構(gòu)造一、三相異步電動機的構(gòu)造與銘牌1.1三相異步電動機的構(gòu)造定子和轉(zhuǎn)子配合方式一、三相異步電動機的構(gòu)造與銘牌1.2三相異步電動機的銘牌數(shù)據(jù)〔1〕額定功率(容量)：轉(zhuǎn)軸上輸出的機械功率(kW)?！?〕額定電壓：額定運轉(zhuǎn)時，加在定子繞組上的線電壓(V)。

〔3〕額定電流：額定運轉(zhuǎn)時，加在定子繞組上的線電流(A)。〔4〕額定轉(zhuǎn)速：額定運轉(zhuǎn)時，電動機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速(r/min)。〔5〕額定頻率：所接電源的頻率(Hz)，我國工頻(50Hz)?！?〕絕緣等級。〔7〕接法。用Y或△表示。表示在額定運轉(zhuǎn)時，定子繞組應(yīng)采用的結(jié)合方式。額定電壓，額定電流，額定功率的關(guān)系：△接法：相電壓UΦN=UN；相電流IΦN=IN/1.735Y接法：相電壓UΦN=UN/1.735；相電流IΦN=IN，所以：PN=1.735UNINηNcosΦN(W)一、三相異步電動機的構(gòu)造與銘牌1.2三相異步電動機的銘牌數(shù)據(jù)一、三相異步電動機的構(gòu)造與銘牌1.2三相異步電動機的銘牌數(shù)據(jù)假設(shè)是繞線式轉(zhuǎn)子異步電動機，那么還有：〔8〕轉(zhuǎn)子繞組開路電壓。指定子接額定電壓，轉(zhuǎn)子繞組開路時的轉(zhuǎn)子線電壓〔V〕?！?〕轉(zhuǎn)子繞組的額定電流〔A〕。一、三相異步電動機的構(gòu)造與銘牌1.2三相異步電動機的銘牌數(shù)據(jù)型號舉例：〔1〕Y132S-4：Y--異步電動機；132--機座中心高度132mm

S--短鐵心；4-極數(shù)?！?〕Y112S-6：極數(shù)6極；短機座；規(guī)格代號：中心高112mm產(chǎn)品代號：異步電動機極數(shù)機座長度代號L-長；M-中；S-短Y-100L-2異步電動機機座中心高二、三相異步電動機根本實際2.1三相交流電機的旋轉(zhuǎn)磁場旋轉(zhuǎn)磁場:旋轉(zhuǎn)磁場就是一種極性和大小不變，且以一定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的磁場。從實際分析和實際證明，在對稱三相繞組中流過對稱三相交流電時會產(chǎn)生這種旋轉(zhuǎn)磁場。所謂三相對稱繞組就是三個外形、尺寸、匝數(shù)都完全一樣、首端彼此互隔120o、對稱地放置到定子槽內(nèi)的三個獨立的繞組，如下圖。?AYCBZ(?)電流出()電流入?X?AXBYCZ二、三相異步電動機根本實際2.1三相交流電機的旋轉(zhuǎn)磁場對稱三相電流的函數(shù)式表示為：對稱三相電流的波形表示為：為便于調(diào)查對稱三相電流產(chǎn)生的合成磁效應(yīng)，我們經(jīng)過幾個特定瞬間，選擇t=60°,t=120°,t=180°三個瞬間，并規(guī)定：電流為正時，從每相線圈的首端〔A、B、C〕流入，由線圈末端〔X、Y、Z〕流出；電流為負時，從每相線圈首端〔A、B、C〕流出，由線圈的末端〔X、Y、Z〕流入。用表示流出，用表示流入。?二、三相異步電動機根本實際2.1三相交流電機的旋轉(zhuǎn)磁場由分析可知，當電流從t=0°變化到t=180°時，旋轉(zhuǎn)磁場在空間相應(yīng)地轉(zhuǎn)過180°，相應(yīng)地，電流變化一個周期，旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)過一周。AXYCBZ=0°twXBZAYCAXYCBZXBZAYC二、三相異步電動機根本實際2.1三相交流電機的旋轉(zhuǎn)磁場+++···+++···+++···+++···+++···+++···AA`BCXYZZ`B`X`C`Y`AA`BCXYZZ`B`X`C`Y`AA`BCXYZZ`B`X`C`Y`SSSSSSNNNNNN+++···+++···AA`BCXYZZ`B`X`C`Y`SSNN二、三相異步電動機根本實際2.1三相交流電機的旋轉(zhuǎn)磁場上圖為有2個N極、2個S極磁場，沿A-B-C方向旋轉(zhuǎn)。電流變化一周，磁場旋轉(zhuǎn)半周。(p=2)磁場的旋轉(zhuǎn)速度n1與p的關(guān)系：p=1,n1=60×f/1=3000(r/min)p=2,n1=60×f/2=1500(r/min)p=3,n1=60×f/3=1000(r/min)普通地，旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速：n1=60f/p〔r/min〕n1——同步轉(zhuǎn)速二、三相異步電動機根本實際2.2三相異步電動機的任務(wù)原理三相異步電動機定子三相對稱交流繞組通入三相對稱交流電流時，將在電機氣隙空間產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，轉(zhuǎn)子繞組的導體處于旋轉(zhuǎn)磁場中，轉(zhuǎn)子導體切割磁力線會產(chǎn)生感應(yīng)電勢，根據(jù)右手定那么可以判別感應(yīng)電勢方向，又由于轉(zhuǎn)子導體經(jīng)過端環(huán)自成閉路，所以轉(zhuǎn)子導體中會經(jīng)過感應(yīng)電流。感應(yīng)電流與旋轉(zhuǎn)磁場相互作用產(chǎn)生電磁力，根據(jù)左手定那么可以判別電磁力的方向。電磁力作用在轉(zhuǎn)子上將產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，并驅(qū)動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。異步電動機的任務(wù)原理表示圖二、三相異步電動機根本實際2.2三相異步電動機的任務(wù)原理異步稱號的由來：只需當轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n低于旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速n1，即n＜n1時，轉(zhuǎn)子導體與旋轉(zhuǎn)磁場之間才有相對運動，轉(zhuǎn)子導體才會感應(yīng)電動勢和電流，產(chǎn)生電磁力和電磁轉(zhuǎn)矩，使電機轉(zhuǎn)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。由此可見，n≠n1，且n＜n1，異步電動機才干正常任務(wù)。無電磁轉(zhuǎn)距轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場間沒有相對運動無轉(zhuǎn)子電動勢〔轉(zhuǎn)子導體不切割磁力線〕無轉(zhuǎn)子電流提示：假設(shè)n=n1電機不轉(zhuǎn)二、三相異步電動機根本實際2.3轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)差率：轉(zhuǎn)差率為旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速n1和電動機〔轉(zhuǎn)子〕轉(zhuǎn)速n之差與同步轉(zhuǎn)速n1之比。即：普通情況，額定運轉(zhuǎn)時sN=1%-5%。三、三相異步電動機的功率和轉(zhuǎn)矩關(guān)系3.1功率關(guān)系當三相異步電動機以轉(zhuǎn)速n穩(wěn)定運轉(zhuǎn)時，從電源輸入的功率為：定子回路銅損耗Pcu1為:定子回路的鐵耗PFe1：從電源輸入電功率，除去定子銅耗和鐵耗，便是定子傳送給轉(zhuǎn)子回路的電磁功率，即：PM=P1-Pcu1-PFe1三、三相異步電動機的功率和轉(zhuǎn)矩關(guān)系3.1功率關(guān)系異步電動機功率流程圖電動機運轉(zhuǎn)時，由于軸承等摩擦產(chǎn)生的機械損耗pm及附加損耗ps，轉(zhuǎn)子的機械功率Pm減去機械損耗pm和附加損耗ps，才是轉(zhuǎn)軸上真正輸出的功率。功率流程圖如以下圖所示。三、三相異步電動機的功率和轉(zhuǎn)矩關(guān)系3.1功率關(guān)系異步電動機運轉(zhuǎn)時電磁功率、轉(zhuǎn)子回路銅損耗和機械功率三者之間的定量關(guān)系是：也可寫出以下關(guān)系式：PM=pCu2+PmpCu2=sPMPm=〔1-s〕PM上式闡明，當電磁功率一定，轉(zhuǎn)差率s越小，轉(zhuǎn)子銅耗越小，機械功率越大，效率越高。電動機運轉(zhuǎn)時，假設(shè)s增大，轉(zhuǎn)子銅耗也增大，電機易發(fā)熱，效率降低。三、三相異步電動機的功率和轉(zhuǎn)矩關(guān)系3.2轉(zhuǎn)矩關(guān)系機械功率Pm除以軸的角速度Ω就是電磁轉(zhuǎn)矩T，即電力拖動系統(tǒng)中，?？珊雎钥蛰d轉(zhuǎn)矩T0，那么有T≈T2=TL四、拆裝三相異步電動機要求每位學生在拆裝的過程中講出構(gòu)造、原理以及銘牌數(shù)據(jù)代表的含義，教師和學生作出正反兩方面的評價總結(jié)。習題1.何謂旋轉(zhuǎn)磁場?三相交流旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生的條件是什么?假設(shè)三相電源的一相斷線,問三相異步電動機能否產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場?為什么?2.三相