什么是三相異步電機(jī)當(dāng)向三相定子繞組中通過(guò)入對(duì)稱(chēng)的三相交流電時(shí)，就產(chǎn)生了一個(gè)以同步轉(zhuǎn)速n1沿定子和轉(zhuǎn)子內(nèi)圓空間作順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。由于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)以n1轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體開(kāi)始時(shí)是靜止的，故轉(zhuǎn)子導(dǎo)體將切割定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)〔感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向用右手定那么判定〕。由于導(dǎo)子導(dǎo)體兩端被短路環(huán)短接，在感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的作用下，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中將產(chǎn)生與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向根本一致的感生電流。轉(zhuǎn)子的載流導(dǎo)體在定子磁場(chǎng)中受到電磁力的作用〔力的方向用左手定那么判定〕。電磁力對(duì)轉(zhuǎn)子軸產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子沿著旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向旋轉(zhuǎn)。通過(guò)上述分析可以總結(jié)出電動(dòng)機(jī)工作原理為：當(dāng)電動(dòng)機(jī)的三項(xiàng)定子繞組〔各相差120度電角度〕，通入三相交流電后，將產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，該旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子繞組，從而在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電流〔轉(zhuǎn)子繞組是閉合通路〕，載流的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體在定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用下將產(chǎn)生電磁力，從而在電機(jī)轉(zhuǎn)軸上形成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，并且電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向相同。三相電機(jī)根底知識(shí)一、交流異步電動(dòng)機(jī)的根本結(jié)構(gòu)三相交流異步電動(dòng)機(jī)主要由靜止的局部——定子和旋轉(zhuǎn)的局部——轉(zhuǎn)子組成，定子和轉(zhuǎn)子之間由氣隙分開(kāi)，根據(jù)異步電動(dòng)機(jī)的工作原理，這兩局部主要由鐵心〔磁路局部〕和繞組〔電路局部〕構(gòu)成，它們是電動(dòng)機(jī)的核心部件

三相異步電機(jī)調(diào)速三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速公式為式中為異步電動(dòng)機(jī)的定子電壓供電頻率；為異步電動(dòng)機(jī)的極對(duì)數(shù)；為異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率。所以調(diào)節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速有三種方案。1.轉(zhuǎn)差率調(diào)速改變轉(zhuǎn)差率的方法很多，常用的方案有改變異步電動(dòng)機(jī)的定子電壓調(diào)速，采用電磁轉(zhuǎn)差〔或滑差〕離合器調(diào)速，轉(zhuǎn)子回路串電阻調(diào)速以及串極調(diào)速。前兩種方法適用于鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)，后者適合于繞線(xiàn)式異步電動(dòng)機(jī)。這些方案都能使異步電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)平滑調(diào)速，但共同的缺點(diǎn)是在調(diào)速過(guò)程中存在轉(zhuǎn)差損耗，即在調(diào)節(jié)過(guò)程中轉(zhuǎn)子繞組均產(chǎn)生大量的鋼損耗〔〕(又稱(chēng)轉(zhuǎn)差功率)，使轉(zhuǎn)子發(fā)熱，系統(tǒng)效率降低。2.改變電動(dòng)機(jī)的極對(duì)數(shù)通過(guò)改變定子繞組的連接方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。變極調(diào)速是改變異步電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速,所以一般稱(chēng)變極調(diào)速的電動(dòng)機(jī)為多速異步電動(dòng)機(jī)。3.變頻調(diào)速通過(guò)改變定子繞組的電壓供電頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)轉(zhuǎn)差率一定時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速根本上正比于。很明顯，只要有輸出頻率可平滑調(diào)節(jié)的變頻電源，就能平滑、無(wú)極地調(diào)節(jié)異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。下面就變頻調(diào)速來(lái)說(shuō)明：三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，忽略定子阻抗壓降時(shí)，定子每相電壓為

式中E1為氣隙磁通在定子每相中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；f1為定子電源頻率；N1為定子每相繞組匝數(shù)；K為基波繞組系數(shù)，Ф為每極氣隙磁通量。

如果改變頻率，且保持定子電源電壓不變，那么氣隙每極磁通將增大，會(huì)引起電動(dòng)機(jī)鐵芯磁路飽和，從而導(dǎo)致過(guò)大的勵(lì)磁電流，嚴(yán)重時(shí)會(huì)因繞組過(guò)熱而損壞電機(jī)，這是不允許的。因此，降低電源頻率時(shí)，必須同時(shí)降低電源電壓，已到達(dá)控制磁通的目的。對(duì)此，需要考慮基頻〔額定頻率〕以下的調(diào)速和基頻以上調(diào)速兩種情況。為了防止磁路的飽和，當(dāng)降低定子電源頻率f時(shí)，保持u/f為常數(shù)，使氣隙每極磁通Ф為常數(shù)，應(yīng)使電壓和頻率按比例的配合調(diào)節(jié)。

二、基頻以上變頻調(diào)速

在基頻以上變頻調(diào)速時(shí)，也按比例升高高電源電壓時(shí)不允許的，〔為什么？〕只能保持電壓為U不變，頻率越高，磁通越低，是一種降低磁通升速的方法，這相當(dāng)于它勵(lì)電動(dòng)機(jī)弱磁調(diào)速。變頻器對(duì)異步電機(jī)調(diào)速時(shí)，一旦進(jìn)入弱磁調(diào)速，變頻器輸出電壓不再改變，一般為電機(jī)額定電壓〔多少伏？〕，而電機(jī)電流增大，超過(guò)額定電流，速度增大時(shí)電磁轉(zhuǎn)矩減小，電機(jī)功率為恒功率，所以有人把弱磁調(diào)速又叫做恒功率調(diào)速?！矤奚D(zhuǎn)矩，提高轉(zhuǎn)速〕

三相異步電機(jī)的接法三相電動(dòng)機(jī)定子繞組的連接方法有星形〔Y〕和三角形〔△〕兩種。定子繞組的連接只能按規(guī)定方法連接，不能任意改變接法，否那么會(huì)損壞三相電動(dòng)機(jī)。電機(jī)在出廠時(shí)一般會(huì)標(biāo)明接法，應(yīng)嚴(yán)格按照標(biāo)明的接法接線(xiàn)！！定子繞組是三相電動(dòng)機(jī)的電路局部，三相電動(dòng)機(jī)有三相繞組，通入三相對(duì)稱(chēng)電流時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。三相繞組由三個(gè)彼此獨(dú)立的繞組組成，且每個(gè)繞組又由假設(shè)干線(xiàn)圈連接而成。每個(gè)繞組即為一相，每個(gè)繞組在空間相差120°電角度。線(xiàn)圈由絕緣銅導(dǎo)線(xiàn)或絕緣鋁導(dǎo)線(xiàn)繞制。中、小型三相電動(dòng)機(jī)多采用圓漆包線(xiàn)，大、中型三相電動(dòng)機(jī)的定子線(xiàn)圈那么用較大截面的絕緣扁銅線(xiàn)或扁鋁線(xiàn)繞制后，再按一定規(guī)律嵌入定子鐵心槽內(nèi)。定子三相繞組的六個(gè)出線(xiàn)端都引至接線(xiàn)盒上，首端分別標(biāo)為U1,V1,W1，末端分別標(biāo)為U2,V2,W2。這六個(gè)出線(xiàn)端在接線(xiàn)盒里的排列如以下圖所示，可以接成星形或三角形。怎樣改變?nèi)喈惒诫妱?dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向？

新制成的電動(dòng)機(jī)，當(dāng)繞組相序U、V、W與電源相序A、B、C相同時(shí)，通電后，由電機(jī)軸伸端看，電機(jī)應(yīng)順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)。如果電機(jī)轉(zhuǎn)向與驅(qū)動(dòng)要求方向相反，只要將任意兩相電源線(xiàn)換接，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)向就會(huì)反過(guò)來(lái)，電機(jī)轉(zhuǎn)向也就改變過(guò)來(lái)了。變頻器可以很容易的實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)。有時(shí)間的話(huà)大家可以到八樓那里試驗(yàn)一下。二、三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)

一〕制動(dòng)的概念

所謂制動(dòng)，就是給電動(dòng)機(jī)一個(gè)與轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的轉(zhuǎn)矩使它迅速停轉(zhuǎn)〔或限制其轉(zhuǎn)速〕。制動(dòng)的方法一般有兩類(lèi)：機(jī)械制動(dòng)和電氣制動(dòng)。

二〕制動(dòng)的方法

制動(dòng)的方法一般有兩類(lèi)：

機(jī)械制動(dòng)

電氣制動(dòng)

1〕能耗制動(dòng)的原理：

電動(dòng)機(jī)切斷交流電源后，轉(zhuǎn)子因慣性仍繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，立即在兩相定子繞組中通入直流電，在定子中即產(chǎn)生一個(gè)靜止磁場(chǎng)。轉(zhuǎn)子中的導(dǎo)條就切割這個(gè)靜止磁場(chǎng)而產(chǎn)生感應(yīng)電流，在靜止磁場(chǎng)中受到電磁力的作用。這個(gè)力產(chǎn)生的力矩與轉(zhuǎn)子慣性旋轉(zhuǎn)方向相反，稱(chēng)為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，它迫使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速下降。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速降至0，轉(zhuǎn)子不再切割磁場(chǎng)，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，制動(dòng)結(jié)束。此法是利用轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的能量切割磁通而產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的，實(shí)質(zhì)是將轉(zhuǎn)子的動(dòng)能消耗在轉(zhuǎn)子回路的電阻上，故稱(chēng)為能耗制動(dòng)。

一〕機(jī)械制動(dòng)

利用機(jī)械裝置使電動(dòng)機(jī)斷開(kāi)電源后迅速停轉(zhuǎn)的方法叫機(jī)械制動(dòng)。

常用的方法：電磁抱閘制動(dòng)。

在此不做特別的解釋?zhuān)旅婢唧w介紹一下電氣制動(dòng)：

(二〕電氣制動(dòng)

1、能耗制動(dòng)

2、反接制動(dòng)

3、回饋制動(dòng)

4、電容制動(dòng)

1〕能耗制動(dòng)的原理：

電動(dòng)機(jī)切斷交流電源后，轉(zhuǎn)子因慣性仍繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，立即在兩相定子繞組中通入直流電，在定子中即產(chǎn)生一個(gè)靜止磁場(chǎng)。轉(zhuǎn)子中的導(dǎo)條就切割這個(gè)靜止磁場(chǎng)而產(chǎn)生感應(yīng)電流，在靜止磁場(chǎng)中受到電磁力的作用。這個(gè)力產(chǎn)生的力矩與轉(zhuǎn)子慣性旋轉(zhuǎn)方向相反，稱(chēng)為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，它迫使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速下降。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速降至0，轉(zhuǎn)子不再切割磁場(chǎng)，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，制動(dòng)結(jié)束。此法是利用轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的能量切割磁通而產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的，實(shí)質(zhì)是將轉(zhuǎn)子的動(dòng)能消耗在轉(zhuǎn)子回路的電阻上，故稱(chēng)為能耗制動(dòng)。

2〕能耗制動(dòng)的特點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)：制動(dòng)力強(qiáng)、制動(dòng)平穩(wěn)、無(wú)大的沖擊；應(yīng)用能耗制動(dòng)能使生產(chǎn)機(jī)械準(zhǔn)確停車(chē)，被廣泛用于礦井提升和起重機(jī)運(yùn)輸?shù)壬a(chǎn)機(jī)械。

制動(dòng)時(shí)，有一局部能量通過(guò)定子與轉(zhuǎn)子以發(fā)熱的形式消耗掉，另一局部返回到變頻器的直流母線(xiàn)側(cè)，向電容充電，使直流側(cè)的電壓升高，這些能量可以通過(guò)變頻器本身消耗，但一般是通過(guò)接制動(dòng)單元將能量消耗掉。

制動(dòng)單元的作用就是通過(guò)控制制動(dòng)電阻的導(dǎo)通。制動(dòng)電阻不是一直有效，而是當(dāng)直流電壓〔即所謂的母線(xiàn)電壓〕上升到一定值時(shí)，與其串聯(lián)的制動(dòng)單元導(dǎo)通，電容才通過(guò)制動(dòng)電阻放電，

能耗制動(dòng)的缺乏，是在制動(dòng)過(guò)程中，隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的下降，拖動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)能也在減少，于是電動(dòng)機(jī)的再生能力和制動(dòng)轉(zhuǎn)矩也在減少，所以在慣性較大的拖動(dòng)系統(tǒng)中，常會(huì)出現(xiàn)在低速時(shí)停不住，而產(chǎn)生“爬行”現(xiàn)象，從而影響停車(chē)時(shí)間的延長(zhǎng)或停位的準(zhǔn)確性；僅適用一般負(fù)載的停車(chē)，但有較大能量損耗，停位不準(zhǔn)確，然而電路簡(jiǎn)單，價(jià)格較低；

回饋制動(dòng)：

在變頻調(diào)速系統(tǒng)中，電動(dòng)機(jī)的減速和停止都是通過(guò)逐漸減小運(yùn)行頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)的，在變頻器頻率減小的瞬間，電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速隨之下降，而由于機(jī)械慣性的原因，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速未變，或者說(shuō)，它的轉(zhuǎn)速變化是有一定時(shí)間滯后的，這時(shí)會(huì)出現(xiàn)實(shí)際轉(zhuǎn)速大于給定轉(zhuǎn)速，從而產(chǎn)生電動(dòng)機(jī)反電動(dòng)勢(shì)高于變頻器直流端電壓的情況，這時(shí)電動(dòng)機(jī)就變成發(fā)電機(jī)，非但不消耗電網(wǎng)電能，反而可以通過(guò)變頻器專(zhuān)用型能量回饋單元向電網(wǎng)送電，這樣既