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第7章 异步电动机 7.1 三相异步电动机的结构和工作原理 7.2 三相异步电动机的特性 7.3 三相异步电动机的使用 7.4 单相异步电动机和特种电动机 自耦降压起动：利用三相自耦变压器将电动机在起动过程中的端电压降低，以达到减小起动电流的目的。自耦变压器备有40％、60％、80％等多种抽头，使用时要根据电动机起动转矩的要求具体选择。 （3）软起动 软起动是指，起动时通过软起动器（一种晶闸管调压装置）使电压从某一较低值逐渐上升至额定值，起动后再用旁路接触器KM使电动机投入正常运行。图FU1中是普通熔断器，而FU2是快速熔断器，保护软起动器用的。 M 3~ 软起动器 L1 L2 L3 QS FU1 FU2 KM 3.转子串电阻起动 定子 R R R 线绕式转子 起动时将适当的R串入转子绕组中，起动后将R短路。 转子串电阻起动的特点： 适于转子为线绕式的电动机起动。 （1） （2）R2选的适当，转子串电阻既可以降低起动电流， 又可以增加起动力矩。 7.3.4 调速 调速是指在电动机负载不变的情况下人为地改变电动机的转速。 三种电气 调速方法 1、 变频调速 (无级调速) f=50Hz 逆变器 M 3 ~ 整流器 f1、U1可调 + – ~ 频率调节范围：0.5~几百赫兹 2、变极调速 (有级调速) 变频调速方法可实现无级平滑调速,调速性 能优异，因而正获得越来越广泛的应用。 A1 X1 A2 X2 i i P=2 · · A1 A2 X1 X2 · · N N S S A1 X1 A2 X2 i i ? ? P=1 采用变极调速方法的电动机称作双速电机， 由于调速时其转速呈跳跃性变化，因而只用在对 调速性能要求不高的场合，如铣床、镗床、磨床 等机床上。 A1 · · A2 X1 X2 S N T o 3 、 变转差率调速 (无级调速) 变转差率调速是绕线式电动机特有的一种调 速方法。其优点是调速平滑、设备简单投资少， 缺点是能耗较大。这种调速方式广泛应用于各种 提升、起重设备中。 n n ? ? TL TL s ′ s ? ? T s o 定子绕组的电阻R1和漏磁通Φσ1都很小，和 相比可以忽略不计。 所以 上式说明，电源电压U1主要用来克服旋转磁场的感生电动势E1。根据法拉第电磁感应定律，旋转磁场产生的感应电动势 ， 由此可求出其有效值为 式中，N1为每相定子绕组的匝数（假设每匝情况相同），f1为旋转磁场的频率。 3）三相异步电动机的转子电路 旋转磁场在转子每相绕组中感应出的电动势为 其有效值为 式中，f2为转子电动势e2或转子电流i2相对于旋转磁场的频率. 因为旋转磁场和转子间的相对转速为 n0-n 在 n=0 ，即S=1时，转子电动势为 为转子最大电动势 可见转子电动势E2与转差率S有关。 和定子电流一样，转子电流也要产生漏磁通，从而在转子每相绕组中还要产生漏磁电动势。 因此，对于转子每相电路，有 如用复数表示，则为 式中，R2和X2——转子每相绕组的电阻和漏磁感抗 在 n=0 ，即 S=1 时，转子感抗为 为转子最大感抗 可见转子感抗X2与转差率S有关。 转子每相电路的电流为 可见转子电流I2也与转差率S有关。当S增大，即转速n降低时，转子与旋转磁场间的相对转速增加，转子导体被磁力线切割的速度提高，于是E2增加，I2也增加。 结论：转子转动时，转 子电路中的各量均与转 差率 s有关，即与转速n有关。 7.2 三相异步电动机的特性 7.2.1 转矩特性 常数 每极磁通 转子电流 转子电路的 将其中参数代入： 得到转矩公式 7.2.2 机械特性 在异步电动机中，转速 n=(1-S)n0，为了符合习惯画法，可将曲线换成转速与转矩之间的关系曲线，即称为异步电动机的机械特性。 根据 三相异步电动机的固有机械特性曲线如图所示。 O T 异步电动机自动适应机械负载的变化 O T 额定工作点 稳定区 不稳定区 三相异步电动机的机械特性曲线 1、稳定区和不稳定区 以最大转矩为界，机械特性分为两个区，上边为稳定运行区，下边为不稳定运行区。 三个重要转矩 . 额定转矩 ： 电机在额定电压下，以额