電機(jī)學(xué)第5章 ppt課件 湯蘊(yùn)璆 機(jī)械工業(yè)出版社

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1、第 五 章 感 應(yīng) 電 機(jī)5.1 感 應(yīng) 電 機(jī)的 結(jié) 構(gòu) 和 運(yùn) 行 狀態(tài)5.2 三 相 感 應(yīng)電 動(dòng) 機(jī) 的 磁 動(dòng)勢 和 磁 場5.3 三 相 感應(yīng) 電 動(dòng) 機(jī) 的 電壓 方 程 和 等 效電 路5.4 感 應(yīng) 電動(dòng) 機(jī) 的 功 率 方程 和 轉(zhuǎn) 矩 方 程5.5 感 應(yīng)電 動(dòng) 機(jī) 參數(shù) 的 測 定5.8 感 應(yīng) 電 動(dòng) 機(jī) 的 工 作 特 性5.6 感 應(yīng) 動(dòng) 機(jī) 的 轉(zhuǎn) 矩 轉(zhuǎn) 差 率 曲 線l本 章 主 要 研 究 定 、 轉(zhuǎn) 子 間 靠 電 磁 感 應(yīng) 作 用 ， 在 轉(zhuǎn)子 內(nèi) 感 應(yīng) 電 流 以 實(shí) 現(xiàn) 機(jī) 電 能 量 轉(zhuǎn) 換 的 感 應(yīng) 電 機(jī) 。感 應(yīng) 電 機(jī) 一 般 都

2、用 作 電 動(dòng) 機(jī) ， 在 少 數(shù) 場 合 下 ， 亦有 用 作 發(fā) 電 機(jī) 的 。 本 章 先 說 明 空 載 和 負(fù) 載 時(shí) 三 相感 應(yīng) 電 動(dòng) 機(jī) 內(nèi) 的 磁 動(dòng) 勢 和 磁 場 ， 然 后 導(dǎo) 出 感 應(yīng) 電動(dòng) 機(jī) 的 基 本 方 程 和 等 效 電 路 ， 最 后 分 析 它 的 運(yùn) 行特 性 和 起 動(dòng) ， 調(diào) 速 等 問 題 。 一 、 感 應(yīng) 電 機(jī) 的 結(jié) 構(gòu)感 應(yīng) 電 機(jī) 定 子 繞 組定 子 鐵 心 轉(zhuǎn) 子 機(jī) 座 籠 型 結(jié) 構(gòu)轉(zhuǎn) 子 鐵 心轉(zhuǎn) 軸轉(zhuǎn) 子 繞 組 繞 線 型 結(jié) 構(gòu)定 子5.1 感 應(yīng) 電 機(jī) 的 結(jié) 構(gòu) 和 運(yùn) 行 狀 態(tài)二 、 感 應(yīng) 電 機(jī) 的

3、運(yùn) 行 狀 態(tài)l旋 轉(zhuǎn) 磁 場 的 轉(zhuǎn) 速 ns與 轉(zhuǎn) 子 轉(zhuǎn) 速 n之 差 稱 為 轉(zhuǎn) 差 轉(zhuǎn)差 n與 同 步 轉(zhuǎn) 速 ns的 比 值 稱 為 轉(zhuǎn) 差 率 ， 用 s表 示 ，即 ： l轉(zhuǎn) 差 率 是 表 征 感 應(yīng) 電 機(jī) 運(yùn) 行 狀 態(tài) 的 一 個(gè) 基 本 變 量 。按 照 轉(zhuǎn) 差 率 的 正 負(fù) 和 大 小 ， 感 應(yīng) 電 機(jī) 有 電 動(dòng) 機(jī) 、 發(fā)電 機(jī) 和 電 磁 制 動(dòng) 三 種 運(yùn) 行 狀 態(tài) ， 如 圖 5-5所 示 例 題 ssn ns nu 額 定 功 率 PN (kW) ： 額 定 運(yùn) 行 時(shí) 軸 端 輸 出 的 機(jī) 械 功 率 ；u 額 定 電 壓 UN (V) ： 額

4、 定 運(yùn) 行 時(shí) 定 子 繞 組 的 線 電 壓 ；u 額 定 電 流 IN (A)： 額 定 電 壓 下 運(yùn) 行 ， 輸 出 功 率 為 額 定 值 時(shí) ， 定 子 繞 組 的 線 電 流 ；u 額 定 頻 率 fN (H z) ： 定 子 的 電 源 頻 率 ；u 額 定 轉(zhuǎn) 速 nN (r/min) ： 額 定 運(yùn) 行 時(shí) 轉(zhuǎn) 子 的 轉(zhuǎn) 速 。三 、 額 定 值 返 回 空 載 運(yùn) 行 時(shí) ， 定 子 磁 動(dòng) 勢 基 本 上 就 是 產(chǎn) 生 氣 隙 主 磁場 的 激 磁 磁 動(dòng) 勢 ， 定 子 電 流 就 近 似 等 于 激 磁 電 流 。計(jì) 及 鐵 心 損 耗 時(shí) ， 磁 場 在 空

5、 間 滯 后 于 磁 動(dòng) 勢 以 鐵 心損 耗 角 ， 如 圖 5-6所 示 。5.2 三 相 感 應(yīng) 電 動(dòng) 機(jī) 的 磁 動(dòng) 勢 和 磁 場一 、 空 載 運(yùn) 行 時(shí) 的 磁 動(dòng) 勢 和 磁 場 1.空 載 運(yùn) 行 時(shí) 的 磁 動(dòng) 勢 2. 主 磁 通 和 激 磁 阻 抗l 主 磁 通 是 通 過 氣 隙 并 同 時(shí) 與 定 、 轉(zhuǎn) 子 繞 組 相 交 鏈 的 磁 通 ，它 經(jīng) 過 的 磁 路 (稱 為 主 磁 路 )包 括 氣 隙 、 定 子 齒 、 定 子 軛 、轉(zhuǎn) 子 齒 、 轉(zhuǎn) 子 軛 等 五 部 分 如 圖 5-7所 示 。l 氣 隙 中 的 主 磁 場 以 同 步 轉(zhuǎn) 速 旋 轉(zhuǎn)

6、 時(shí) ， 主 磁 通 將 在 定 子每 相 繞 組 中 感 生 電 動(dòng) 勢 1E1 1 1 m w1j4.44E f N k ml若 主 磁 路 的 磁 化 曲 線 用 一 條 線 性 化 的 磁 化 曲線 來 代 替 ， 則 主 磁 通 將 與 激 磁 電 流 成 正 比 ；于 是 可 認(rèn) 為 與 之 間 具 有 下 列 關(guān) 系 ：1 1 m m m mjE I Z I R X ( )1E mI3. 定 子 漏 磁 通 和 漏 抗l定 子 漏 磁 通 又 可 分 為 槽 漏 磁 、 端 部 漏 磁 和 諧 波漏 磁 等 三 部 分 ， 槽 漏 磁 和 端 部 漏 磁 如 圖 5-8a和 b所

7、 示 。l定 子 漏 磁 通 將 在 定 子 繞 組 中 感 應(yīng) 漏 磁 電 動(dòng)勢 。 把 作 為 負(fù) 漏 抗 壓 降 來 處 理 ， 可 得 1 1 1 21 1 1 1 1 1j2 2E I XX f L f N 1E 1 1E二 、 負(fù) 載 運(yùn) 行 時(shí) 的 轉(zhuǎn) 子 磁 動(dòng) 勢 和 磁 動(dòng) 勢 方 程l當(dāng) 電 動(dòng) 機(jī) 帶 上 負(fù) 載 時(shí) ， 轉(zhuǎn) 子 感 應(yīng) 電 動(dòng) 勢 和 電 流的 頻 率 f2 應(yīng) 為 l轉(zhuǎn) 子 電 流 產(chǎn) 生 的 旋 轉(zhuǎn) 磁 動(dòng) 勢 F2 相 對 于 轉(zhuǎn) 子 的轉(zhuǎn) 速 為 n2： s s s2 1s60 60 p(n n) pn n nf sfn1. 轉(zhuǎn) 子 磁 動(dòng) 勢

8、 2 12 s60 60 f sfn sn np p 轉(zhuǎn) 子 本 身 又 以 轉(zhuǎn) 速 n在 旋 轉(zhuǎn) ， 因 此 從 定 子 側(cè) 觀 察時(shí) ， F2在 空 間 的 轉(zhuǎn) 速 應(yīng) 為 定 子 和 轉(zhuǎn) 子 磁 動(dòng) 勢 之 間 的 速 度 關(guān) 系 ， 如 圖 5-9所 示 。圖 5-10表 示 三 相 繞 線 型 轉(zhuǎn) 子 的 轉(zhuǎn) 子 磁 動(dòng) 勢 的 空 間 相位 。 例 題s s( ) n n n n n n 負(fù) 載 時(shí) 轉(zhuǎn) 子 磁 動(dòng) 勢 的 基 波 對 氣 隙 磁 場 的 影 響 ， 稱為 轉(zhuǎn) 子 反 應(yīng) 。 轉(zhuǎn) 子 反 應(yīng) 有 兩 個(gè) 作 用 ：l使 氣 隙 磁 場 的 大 小 和 空 間 相 位

9、 發(fā) 生 變 化 ， 從 而 引 起 定 子 感 應(yīng) 電 動(dòng) 勢 和 定 子 電 流 發(fā) 生 變 化 。 l它 與 主 磁 場 相 互 作 用 ， 產(chǎn) 生 所 需 要 的 電 磁 轉(zhuǎn) 矩 ， 以 帶 動(dòng) 軸 上 的 機(jī) 械 負(fù) 載 。2. 轉(zhuǎn) 子 反 應(yīng) 轉(zhuǎn) 子 反 應(yīng) 的 兩 個(gè) 作 用 合 在 一 起 ， 體 現(xiàn) 了 通 過 電 磁 感應(yīng) 作 用 ， 實(shí) 現(xiàn) 機(jī) 電 能 量 轉(zhuǎn) 換 的 機(jī) 理 。 由 此 可 以 進(jìn) 一步 導(dǎo) 出 負(fù) 載 時(shí) 的 磁 動(dòng) 勢 方 程 ： 圖 5-11示 出 了 負(fù) 載 時(shí) 定 、 轉(zhuǎn) 子 磁 動(dòng) 勢 間 的 關(guān) 系 ， 以及 定 子 電 流 與 激 磁 電

10、 流 和 轉(zhuǎn) 子 電 流 的 關(guān) 系 。1 2 mF F F 1 2 m I I I 22 i II k 1 1 w1i 2 2 w2 m N kk m N k3.負(fù) 載 時(shí) 的 磁 動(dòng) 勢 方 程 1 m 1L I I I1L 2F F 返 回1. 定 子 電 壓 方 程 1 1 1j t j t j t1 1 1 1 11 1 1 1 11 m m( j )( j ) U e I e R X E eU I R X EE I Z 5.3 三 相 感 應(yīng) 電 動(dòng) 機(jī) 的 電 壓 方 程 和 等 效 電 路一 、 電 壓 方 程2. 轉(zhuǎn) 子 電 壓 方 程 2s 1 2 w2 m4.44E sf

11、 N k 2 1 2 w2 m4.44E f N k 2s 2E sEj j2s 2s 2 2j 2 2 t tE e I e (R sX )2s 2 2 1 2 22 2 X f L sf L sX2s 2s 2 2j E I (R sX )1I 1 1 1 1 1( j )E E I X 定 子 22F mmF1F 2s 2s 2s 2s( j )E E I X 2sI 1E1sE轉(zhuǎn) 子圖 5-12表 示 電 壓 方 程 相 應(yīng) 的 定 、 轉(zhuǎn) 子 的 耦 合 電 路 圖定 子 繞組 內(nèi)轉(zhuǎn) 子 繞組 內(nèi)二 、 等 效 電 路 1 1j j 22 2 2j t t RE e I e ( X

12、)s22 2 2j RE I ( X )s1. 頻 率 歸 算2 2 2 R 1 sR Rs s圖 5-13表 示 頻 率 歸 算 后 ， 感 應(yīng) 電 動(dòng) 機(jī) 定 、 轉(zhuǎn) 子 的 等效 電 路 圖 ； 圖 中 定 子 和 轉(zhuǎn) 子 的 頻 率 均 為 f1， 轉(zhuǎn) 子 電路 中 出 現(xiàn) 了 一 個(gè) 表 征 機(jī) 械 負(fù) 載 的 等 效 電 阻 。圖 5-14表 示 頻 率 和 繞 組 歸 算 后 定 、 轉(zhuǎn) 子 的 耦 合 電 路 圖 。 1 w1 2 2 w2 21 20.9 0.92 N k I N k Im m2 p p2 2 w2 1 w122 2 2 2 e 21 1 w1 i 2 w2

13、m N k N kII I E E k Em N k k N k*2 2 2 1 2 2 m E I m E I2 22 2 2 1 2 2 m I R mI R 2 22 2 2 1 2 21 12 2 m I X m I X2. 繞 組 歸 算 根 據(jù) 上 式 即 可 畫 出 感 應(yīng) 電 動(dòng) 機(jī) 的 T形 等 效 電 路 ， 如 圖5-15 所 示 。 圖 5-16表 示 與 基 本 方 程 相 對 應(yīng) 的 相 量 圖 。1 1 1 1 1 21 2 21 2 m m1 2 m jU I R X ERE I XE E I ZI I I ( )( j )s經(jīng) 過 歸 算 ， 感 應(yīng) 電 動(dòng)

14、機(jī) 的 電 壓 方 程 和 磁 動(dòng) 勢 方 程成 為3. T型 等 效 電 路 和 相 量 圖4. 近 似 等 效 電 路由 此 即 可 畫 出 形 近 似 等 效 電 路 ， 如 圖 5-17所 示 。11 m 21 m 2 m 12 1 m 2 1 22 1m 1 1m 2 m 21UI Z ZZ ZZ UI I Z Z Z cZZ UI I ZZ Z Z c Z Z 1m 1m 2 12 1 21 m 21( )UI ZZ ZUI Z cZI I I c1 212 0Z ZZZ 返 回 感 應(yīng) 電 動(dòng) 機(jī) 從 電 源 輸 入 的 電 功 率 ： 消 耗 于 定 子 繞 組 的 電 阻 而

15、 變 成 銅 耗 ： 消 耗 于 定 子 鐵 心 變 為 鐵 耗 ： 從 定 子 通 過 氣 隙 傳 送 到 轉(zhuǎn) 子 的 電 磁 功 率 ： 2cu1 1 1 1p m I R1 1 1 1 1cosP mU I 2Fe 1 m mp m I R 2 2e 1 2 2 2 1 2 RP mE I cos mI s5.4 感 應(yīng) 電 動(dòng) 機(jī) 的 功 率 方 程 和 轉(zhuǎn) 矩 方 程一 、 功 率 方 程 ， 電 磁 功 率 和 轉(zhuǎn) 換 功 率l功 率 方 程 為 ： Cu1 Fe ee cu2 2 1P p p PP p PP P p p 其 中2Cu2 1 2 2 e2 1 2 2 ep m I

16、 R sP1 sP m I R (1 s)Ps 圖 5-18表 示 相 應(yīng) 的 功 率 圖 。 二 、 轉(zhuǎn) 矩 方 程 和 電 磁 轉(zhuǎn) 矩l轉(zhuǎn) 矩 方 程l電 磁 轉(zhuǎn) 矩 e 0 2 2e 0 2T T TP p p PT , T , T ee se 2 2 w2 m 2 2 m 2 2 2 2 w21 cos cos212PPTT pm N k I C IC pm N k 例 題 返 回 1. 試 驗(yàn) 目 的 : 確 定 電 動(dòng) 機(jī) 的 激 磁 參 數(shù) 、 鐵 耗 和 機(jī) 械 損 耗 。一 、 空 載 試 驗(yàn)5.5 感 應(yīng) 電 動(dòng) 機(jī) 參 數(shù) 的 測 定空 載 特 性 曲 線2. 鐵 耗 和

17、 機(jī) 械 損 耗 分 離Fepp121010 3 RIP 21UO 返 回 參 數(shù) 計(jì) 算 激 磁 電 阻 空 載 電 抗 激 磁 電 抗 210 1 10 1 Fe P m I R p p m 0 1X X X Fem 21 10pR m I 20210220200 RIURZX 5.5 感 應(yīng) 電 動(dòng) 機(jī) 參 數(shù) 的 測 定 短 路 特 性1k 1k,I P二 、 堵 轉(zhuǎn) 試 驗(yàn)1.試 驗(yàn) 目 的 ： 確 定 感 應(yīng) 電 動(dòng) 機(jī) 的 漏 阻 抗 。1U 等 效 電 路2. 參 數(shù) 計(jì) 算 2 21kk k k k k21k 1 1km 2 2k 1 1 k km 2j j1 2U PZ ,

18、 R , X Z RI m IX (R jX )Z R jX R XR j(X X ) 22 mk 1 2 2 22 m 22 22 2 2 mk 1 m 2 22 m 2( )( )XR R R R X XR X X XX X X R X X 返 回轉(zhuǎn) 矩 轉(zhuǎn) 差 率 特 性 曲 線 如 圖 5 25 所 示 。 2 211e 2 2s 21 1 2RUm sT RR c X cXs 5.6 感 應(yīng) 電 動(dòng) 機(jī) 的 轉(zhuǎn) 矩 轉(zhuǎn) 差 率 曲 線一 、 轉(zhuǎn) 矩 轉(zhuǎn) 差 率 特 性二 、 最 大 轉(zhuǎn) 矩 和 起 動(dòng) 轉(zhuǎn) 矩 1. 最 大 轉(zhuǎn) 矩 2. 起 動(dòng) 轉(zhuǎn) 矩 2 2m 2 2 1 21 1

19、 22 21 1 1 1max 2 2s s 1 21 1 1 2( ) 2 ( )2 ( ) cR Rs X XR X cXm U m UT X Xc R R X cX 21 1 2st 2 2s 1 2 1 2( ) ( )m U RT R cR X cX 3. 討 論l 感 應(yīng) 電 機(jī) 的 最 大 轉(zhuǎn) 矩 與 電 源 電 壓 的 平 方 成 正 比 ， 與 定 、 轉(zhuǎn)子 漏 抗 之 和 近 似 成 反 比 ；l 最 大 轉(zhuǎn) 矩 的 大 小 與 轉(zhuǎn) 子 電 阻 值 無 關(guān) ， 臨 界 轉(zhuǎn) 差 率 則 與 轉(zhuǎn) 子電 阻 成 正 比 ： 轉(zhuǎn) 子 電 阻 增 大 時(shí) ， 臨 界 轉(zhuǎn) 差 率 增

20、大 ， 但 最 大轉(zhuǎn) 矩 保 持 不 變 ， 此 時(shí) 曲 線 的 最 大 值 將 向 左 偏 移 ,如圖 5-26所 示 ；l 起 動(dòng) 轉(zhuǎn) 矩 隨 轉(zhuǎn) 子 電 阻 值 的 增 加 而 增 加 ， 直 到 達(dá) 到 最 大 轉(zhuǎn) 矩為 止 。三 、 機(jī) 械 特 性 (轉(zhuǎn) 矩 -轉(zhuǎn) 速 特 性 ) 工 程 中 將 感 應(yīng) 電 動(dòng) 機(jī) 的 轉(zhuǎn) 速 隨 電 磁 轉(zhuǎn) 矩 的 變化 曲 線 成 為 機(jī) 械 特 性 。 電 動(dòng) 機(jī) 機(jī) 械 特 性 與 負(fù) 載 機(jī) 械 特 性 的 交 點(diǎn) 稱 為電 動(dòng) 機(jī) 的 運(yùn) 行 點(diǎn) 。 兩 者 之 間 的 關(guān) 系 如 圖 5-27所 示 。 例 題 返 回 在 額 定 電

21、壓 和 額 定 頻 率 下 ， 電 動(dòng) 機(jī) 的 轉(zhuǎn) 速 、 電 磁 轉(zhuǎn) 矩 、 定 子電 流 、 功 率 因 數(shù) 、 效 率 與 輸 出 功 率 的 關(guān) 系 曲 線 稱 為 感 應(yīng) 電 動(dòng)機(jī) 的 工 作 特 性 。 圖 5-28表 示 一 臺 10kW的 三 相 感 應(yīng) 電 動(dòng) 機(jī) 的 轉(zhuǎn) 速 特 性 和 定 子 電流 特 性 。 電 磁 轉(zhuǎn) 矩 、 功 率 因 數(shù) 和 效 率 特 性 如 圖 5-29所 示 。 由 于 感 應(yīng) 電 動(dòng) 機(jī) 的 效 率 和 功 率 因 數(shù) 都 在 額 定 負(fù) 載 附 近 達(dá) 到 最大 值 ， 因 此 選 用 電 動(dòng) 機(jī) 時(shí) 應(yīng) 使 電 動(dòng) 機(jī) 的 容 量 與

22、負(fù) 載 相 匹 配 ，以 使 電 動(dòng) 機(jī) 經(jīng) 濟(jì) 、 合 理 和 安 全 地 使 用 。5.7 感 應(yīng) 電 動(dòng) 機(jī) 的 工 作 特 性一 、 工 作 特 性 先 用 空 載 試 驗(yàn) 測 出 電 動(dòng) 機(jī) 的 鐵 耗 、 機(jī) 械 損 耗 和 定 子 電 阻 ，再 進(jìn) 行 負(fù) 載 試 驗(yàn) 求 取 工 作 特 性 。二 、 工 作 特 性 的 求 取1. 直 接 負(fù) 載 法2.由 參 數(shù) 算 出 電 動(dòng) 機(jī) 的 主 要 運(yùn) 行 數(shù) 據(jù)在 參 數(shù) 已 知 的 情 況 下 ， 給 定 轉(zhuǎn) 差 率 ， 利 用 等 效 電 路 求 出工 作 特 性 。 返 回返 回導(dǎo) 條端 環(huán)籠 型 繞 組返 回風(fēng) 葉 鐵

23、心 繞 組 滑 環(huán)軸 承返 回感 應(yīng) 電 動(dòng) 機(jī) 的 空 載 磁 動(dòng) 勢 和 磁 場BmFm 返 回A CB X Y Z ns nFe返 回感 應(yīng) 電 機(jī) 中 主 磁 通 所 經(jīng) 過 的 磁 路返 回端 部 漏 磁槽 漏 磁返 回nsn sn s n n s( )定 轉(zhuǎn) 子 磁 動(dòng) 勢 之 間 的 速 度 關(guān) 系返 回轉(zhuǎn) 子 磁 動(dòng) 勢 波 F2氣 隙 磁 場 Bm轉(zhuǎn) 子22ie22ie nTe 轉(zhuǎn) 子 磁 動(dòng) 勢 波 F2氣 隙 磁 場 Bm轉(zhuǎn) 子nTe轉(zhuǎn) 子 磁 動(dòng) 勢 與 氣 隙 磁 場 在 空 間 的 相 對 位 置定 、 轉(zhuǎn) 子 磁 動(dòng) 勢 的 空 間 矢 量 圖 和 定 、 轉(zhuǎn) 子

24、 電 流 相 量 圖返 回1F m m( )B sn mFmI 2I 290 n ABCX YZsn ax 2FI2 1I2F返 回1f1R 1X 2Rn1U 1I 1E I2s2sX2f2sE感 應(yīng) 電 動(dòng) 機(jī) 定 、 轉(zhuǎn) 子 耦 合 電 路 圖頻 率 歸 算 后 感 應(yīng) 電 動(dòng) 機(jī) 的 定 、 轉(zhuǎn) 子 電 路 圖1f 1f 返 回R1 X1 0n1U 1I 1E 2Im N kw1 1 1, m ,N kw2 2 21 s Rs 2X22E R21R 1X返 回2R0n1U 1I 1E 2 1E E 2I111, kwNm 111, kwNm 21 Rs s 2X頻 率 和 繞 組 歸 算

25、 后 感 應(yīng) 電 動(dòng) 機(jī) 的 定 、 轉(zhuǎn) 子 電 路 圖1R返 回1X 2X 2RRm1I 2I 21 Rs s 1U mI Xm 1 2E E 感 應(yīng) 電 動(dòng) 機(jī) 的 T形 等 效 電 路異步電動(dòng)機(jī)相量圖 返 回形 近 似 等 效 電 路 2cR1R 返 回2cX 1X 21 sc RsmcZ1U 1I 2ImI 返 回1P Pe P 2PpCu1 pCu2pFe p p 感 應(yīng) 電 動(dòng) 機(jī) 的 功 率 圖轉(zhuǎn) 矩 轉(zhuǎn) 差 率 特 性 曲 線 返 回maxT返 回1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0 300250200150100 50 0 12R22R32R42R12223242 RR

26、RR 轉(zhuǎn) 子 電 阻 變 化 時(shí) 的 Te-s曲 線1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1n返 回sn A eT02 TT eT0感 應(yīng) 電 動(dòng) 機(jī) 的 轉(zhuǎn) 矩 -轉(zhuǎn) 速 特 性返 回2 /kWP24201612 8 4 01210 8 6 4 2 01.000.950.900.850.800.7501AI %s snnn 1I s感 應(yīng) 電 動(dòng) 機(jī) 的 e 1N ,cosTT 返 回0.10.80.60.40.20100 80 60 40 20 02 4 6 8 10 12eNTT1cos% 2 / kWP感 應(yīng) 電 動(dòng) 機(jī) 的 e 1 2N , ,cos ( )T f PT

27、例 51 有 一 臺 50H z的 感 應(yīng) 電 動(dòng) 機(jī) ， 其 額 定 轉(zhuǎn) 速 nN 730r min， 試 求 該 機(jī) 的 額 定 轉(zhuǎn) 差 率 解 ： s = (ns-nN) /ns = 750-730/750=0.02667 例 5-2 有 一 臺 50H Z、 三 相 、 四 極 的 感 應(yīng) 電 動(dòng) 機(jī) 轉(zhuǎn) 子 的 轉(zhuǎn)差 率 s=5%， 試 求 ：（ 1） 轉(zhuǎn) 子 電 流 的 頻 率 ；（ 2） 轉(zhuǎn) 子 磁 動(dòng) 勢 相 對 于 轉(zhuǎn) 子 的 轉(zhuǎn) 速 ；（ 3） 轉(zhuǎn) 子 磁 動(dòng) 勢 在 空 間 的 轉(zhuǎn) 速 。 解 (1)轉(zhuǎn) 子 電 流 的 頻 率 f2 = sf1 =0.05 50=2.5H

28、 z (2)轉(zhuǎn) 子 磁 動(dòng) 勢 相 對 于 轉(zhuǎn) 子 的 轉(zhuǎn) 速 n2=60f2/p=(60 2.5)/2=75r/min (3) 轉(zhuǎn) 子 磁 動(dòng) 勢 在 空 間 的 轉(zhuǎn) 速 n2 + n = n2+ns(1-s)=1500r/min例 53 已 知 一 臺 三 相 四 極 的 籠 型 感 應(yīng) 電 動(dòng) 機(jī) ， 額 定 功 率 PN l0kW， 額 定 電 壓 UN 380V(三 角 形 聯(lián) 結(jié) )， 定子 每 相 電 阻 R1=1.33,漏 抗 X1 2.43， 轉(zhuǎn) 子 電 阻 的歸 算 值 R2=1.12， 漏 抗 歸 算 值 X2=4.4， 激 磁 阻抗 Rm 712， Xm 900， 電

29、動(dòng) 機(jī) 的 機(jī) 械 損 耗 p=100W， 額 定 負(fù) 載 時(shí) 的 雜 散 損 耗 p=100W。 試求 額 定 負(fù) 載 時(shí) 電 動(dòng) 機(jī) 的 轉(zhuǎn) 速 ， 電 磁 轉(zhuǎn) 矩 ， 輸 出 轉(zhuǎn) 矩 ，定 子 和 轉(zhuǎn) 子 相 電 流 ， 定 子 功 率 因 數(shù) 和 電 動(dòng) 機(jī) 的 效 率 。19.87A11.47A3定 子 線 電 流 為 A29.4311.47Aj13.8527.53j2.431.33 0380ZZ ZZZ UI :為I于 是 定 子 相 電 流 j13.85)(27.5326.730.82j907j14.435 85.5590.2787.1635.2ZZ ZZ 的 并 聯(lián) 值 是 ：

30、與 ZZ 85.5590.27j90)(7jXRZ激 磁 阻 抗 ： 87.1635.2j4.4)35j4.4)0.0321.12(jXsRZ ：， 則 轉(zhuǎn) 子 的 等 效 阻 抗 為0.032(試 探 值 ）s設(shè) 額 定 負(fù) 載 時(shí) 的 轉(zhuǎn) 差 率輸 入 功 率（ 1） 定 子 電 流 和 定 子解m2 m21 11 1m2 m2 m2 mmm 222 N 定 子 功 率 因 數(shù) 為 ：（ 2） 轉(zhuǎn) 子 電 流 和 激 磁 電 流 WIU 11389cos3P 871.043.29coscos 1111 1 m2 1 m 22m 1 m 2Z 90.27I I 11.47 10.02AZ Z

31、 103.32Z 35.28I I 11.47 3.917AZ Z 103.32 （ 3） 定 ， 轉(zhuǎn) 子 損 耗2 2Cu1 1 12 2Fe m m2 2Cu2 2 2Cu1 Fe 3 3 11.47 1.33 524.9W3 3 3.917 7 322.2W3 3 10.02 1.12 337.3W1384.4W p I Rp I Rp I Rp p p p p2 11 (11389 1384.4) 10004W1384.4 1 1 87.84%11389 p p ppp（ 4） 輸 出 功 率 和 效 率（ 5） 額 定 負(fù) 載 時(shí) 的 轉(zhuǎn) 速（ 6） 電 磁 轉(zhuǎn) 矩 和 輸 出 轉(zhuǎn)

32、矩N s N(1 ) 1500 (1 0.032)r/min 1452r/min n n s 2 2 2 2t 22 13 3 10.02 (1 0.032) 35 10204W2n 2 1452 152.1rad/s60 6010204 67.1N m152.110004 65.79N m152.1 sp I RspT pT例 54 一 臺 四 極 、 380V、 三 角 形 聯(lián) 結(jié) 的 感 應(yīng) 電 動(dòng) 機(jī) ， 其參 數(shù) 為 1=4.47， 2 = 3.18， X1= 6.7，X2= 9.85， X = 188, m忽 略 不 計(jì) 。 試 求 該 電動(dòng) 機(jī) 的 最 大 轉(zhuǎn) 矩 max及 臨

33、界 轉(zhuǎn) 差 ， 起 動(dòng) 電 流 Ist及 起 動(dòng) 轉(zhuǎn) 矩 st。 1m 2m 2 2 2 21 1 2 21 1max 2 21 1 1 1 2 22 26.71 1 1.036188 1.036 3.18 0.1884(X ) 4.47 (6.7 1.036 9.85)2 ( c ) 3 3801500 2 1.0364.47 4.47 (6.7 1.036 9.85) 2 6060.61N m Xc X cRs R cXm UT c R R X X解 ：起 動(dòng) 時(shí) s=1， 起 動(dòng) 電 流 和 起 動(dòng) 轉(zhuǎn) 矩 分 別 為 ： mN 25.34 9.85)1.036(6.73.18)1.036(4.47 3.183806015002 3 )Xc(X)Rc(R RUmT 20.43AA9.85)1.036(6.73.18)1.036(4.47 380 )Xc(X)Rc(R UI222 221221 221s1st 22221221 1st