1、海南风光直流电动机单相异步电动机步进电机直流电动机单相异步电动机步进电机www.91HMI.comwww.PLCwww.91HMI.comwww.PLCwww.PLC第七章 电动机第七章 电动机7.2 直流电动机直流电动机7.2.1 概述概述7.2.2 工作原理工作原理7.2.3 电枢电动势及电压平衡关系电枢电动势及电压平衡关系7.2.4 电磁转矩电磁转矩7.2.5 机械特性机械特性7.2.6 直流电动机的调速直流电动机的调速7.2.7 直流电动机的使用和额定值直流电动机的使用和额定值7.3单相异步电动机单相异步电动机7.4步进电机步进电机www.91HMI.comwww.PLCwww.91H
2、MI.comwww.PLCwww.PLC7.2.1 概述概述与异步电动机相比，直流电动机的结构复杂，使 用和维护不如异步机方便，而且要使用直流电 源。与异步电动机相比，直流电动机的结构复杂，使 用和维护不如异步机方便，而且要使用直流电 源。直流电机的优点：直流电机的优点：（1）调速性能好）调速性能好:调速范围广，易于平滑调节。（调速范围广，易于平滑调节。（2）起动、制动转矩大，易于快速起动、停车。（）起动、制动转矩大，易于快速起动、停车。（3）易于控制。）易于控制。应用：应用：（1）轧钢机、电气机车、无轨电车、中大型龙门刨床等调 速范围大的大型设备。（）轧钢机、电气机车、无轨电车、中大型龙门刨
3、床等调 速范围大的大型设备。（2）用蓄电池做电源的地方，如汽车、拖拉机等。（）用蓄电池做电源的地方，如汽车、拖拉机等。（3）家庭：电动缝纫机、电动自行车、电动玩具）家庭：电动缝纫机、电动自行车、电动玩具www.91HMI.comwww.PLCwww.91HMI.comwww.PLCwww.PLC7.2.2 工作原理工作原理一、 工作原理一、 工作原理U+NS电刷电刷换向片换向片直流电源直流电源电刷电刷换向器换向器线圈线圈IIwww.91HMI.comwww.PLCwww.91HMI.comwww.PLCwww.PLC注意：注意：换向片和电源固定联接，线圈无论怎样转 动，总是上半边的电流向里，下
4、半边的电流向 外。电刷压在换向片上。换向片和电源固定联接，线圈无论怎样转 动，总是上半边的电流向里，下半边的电流向 外。电刷压在换向片上。由左手定则，通电线圈在磁场的作用下，使线圈逆时针旋转。由左手定则，通电线圈在磁场的作用下，使线圈逆时针旋转。FFU+NS电刷电刷换向片换向片IIwww.91HMI.comwww.PLCwww.91HMI.comwww.PLCwww.PLCFFU+NS电刷电刷换向片换向片IIEE由右手定则，线圈在磁场中旋转，将在线圈中 产生感应电动势，感应电动势的方向与电流的 方向相反。由右手定则，线圈在磁场中旋转，将在线圈中 产生感应电动势，感应电动势的方向与电流的 方向相
5、反。(让磁感线穿过右手掌心，拇指指向 为切割方向，四指指向就是电流方向，然后根 据电流在外电路中由正极到负极，在电源内由 负极到正极判断电动势方向让磁感线穿过右手掌心，拇指指向 为切割方向，四指指向就是电流方向，然后根 据电流在外电路中由正极到负极，在电源内由 负极到正极判断电动势方向 )www.91HMI.comwww.PLCwww.91HMI.comwww.PLCwww.PLC机械特性指的是电机的电磁转矩和转速间的关系， 下边以他励和串励电机为例说明。他励电动机和并励电动机的特性一样。机械特性指的是电机的电磁转矩和转速间的关系， 下边以他励和串励电机为例说明。他励电动机和并励电动机的特性一
6、样。7.2.5 机械特性机械特性一、 他励电动机的机械特性一、 他励电动机的机械特性即：即：TKKRnETa2KUnE0nnn0其中，其中，aTEaaIKTnKERIEUTKKRKUnETaE2M他励他励UfIfIaUwww.91HMI.comwww.PLCwww.91HMI.comwww.PLCwww.PLCn0： 理想空载转速,即： 理想空载转速,即T=0时的转速。（实际工作 时,由于有空载损耗，电机的时的转速。（实际工作 时,由于有空载损耗，电机的T不会为0。）不会为0。）当 当 T时时n ，但由于他励电动机的电枢电阻 ，但由于他励电动机的电枢电阻Ra很小，所以在负载变化时， 转速 很小
7、，所以在负载变化时， 转速 n 的变化不大，属硬机械特性。根据 的变化不大，属硬机械特性。根据 n-T 公式画出特性曲线公式画出特性曲线n0nNTNTn nTKKRnETa2KUnE0nnn0其中，其中，www.91HMI.comwww.PLCwww.91HMI.comwww.PLCwww.PLC串励的特点：励磁线圈的电流和电枢线圈的电流相同。串励的特点：励磁线圈的电流和电枢线圈的电流相同。二、 串励电动机的机械特性二、 串励电动机的机械特性设磁通和电流成正比，即 设磁通和电流成正比，即 =K Ia ,则据此公式做出 则据此公式做出 T-n 曲线曲线aaaTaTaEERIEUIKKIKTnIK
8、KnKE2nTEaETKKRTKKUKnM串励串励UIwww.91HMI.comwww.PLCwww.91HMI.comwww.PLCwww.PLC(1) (1) T=0时，在理想情况下，时，在理想情况下，n。但实际上负载转矩不会为 0，不会工作在 。但实际上负载转矩不会为 0，不会工作在 T=0 的状态，但空载时 的状态，但空载时 T 很小，很小，n 很高。串励不允许空载运行，以防转速过高。很高。串励不允许空载运行，以防转速过高。串励特性：串励特性：(2) 随转矩的增大，(2) 随转矩的增大，n 下降得很快，这种特性属软机械特性。下降得很快，这种特性属软机械特性。nTwww.91HMI.co
9、mwww.PLCwww.91HMI.comwww.PLCwww.PLC三、 复励电动机的机械特性三、 复励电动机的机械特性并励直流电动机的机械特性较硬，串励直流电 动机的机械特性较软，复励直流电动机的机械 特性则可折中二者的特性（并，复， 串）并励直流电动机的机械特性较硬，串励直流电 动机的机械特性较软，复励直流电动机的机械 特性则可折中二者的特性（并，复， 串）www.91HMI.comwww.PLCwww.91HMI.comwww.PLCwww.PLC(2) 恒功率负载（(2) 恒功率负载（P 一定时，一定时，T 和 和 n 成反比），要选软特性电机拖动。如：电气机车等。成反比），要选软特
10、性电机拖动。如：电气机车等。直流电动机特性类型的选择:直流电动机特性类型的选择:(1) 恒转矩的生产机械(1) 恒转矩的生产机械(TL一定，和转速无关）要选硬特性的电动机，如： 金属加工、起重机械等。一定，和转速无关）要选硬特性的电动机，如： 金属加工、起重机械等。www.91HMI.comwww.PLCwww.91HMI.comwww.PLCwww.PLC7.2.6 直流电动机的调速直流电动机的调速与异步电动机相比，直流电动机结构复杂，价格高，维护不方便，但它的最大优点是调速性能好。下面以他励电动机为例说明直流电动机的调速方法。（1）调速均匀平滑，可以无级调速。（2）调速范围大，调速比可达2
11、00 （他励式）以上（调速比等于最大转速和最小转速之比）。与异步电动机相比，直流电动机结构复杂，价格高，维护不方便，但它的最大优点是调速性能好。下面以他励电动机为例说明直流电动机的调速方法。（1）调速均匀平滑，可以无级调速。（2）调速范围大，调速比可达200 （他励式）以上（调速比等于最大转速和最小转速之比）。直流电动机调速的主要优点是：直流电动机调速的主要优点是：www.91HMI.comwww.PLCwww.91HMI.comwww.PLCwww.PLC由该式可知，由该式可知，n 和 和 有关，在 有关，在 U 一定的情况下，改变 一定的情况下，改变 可改变 可改变 n 。在励磁回路中串上
12、电阻。在励磁回路中串上电阻Rf，改变，改变Rf大小调节励磁电流，从而改变大小调节励磁电流，从而改变 的大小。的大小。一、改变磁通（调磁）一、改变磁通（调磁）1.原理原理TKKRnETa2KUnE0nnn0其中，其中，M他励他励UfIfIaU其中：其中： =K Iwww.91HMI.comwww.PLCwww.91HMI.comwww.PLCwww.PLC Rf If n ， ，但在额定情况下， 但在额定情况下， 已接近饱和，已接近饱和，If 再加大，对再加大，对 影响不大，所以这种增加磁通的办法一般不用。影响不大，所以这种增加磁通的办法一般不用。 Rf If n ， ，减弱磁通是常用的调速方法
13、。减弱磁通是常用的调速方法。If的调节有两种情况：的调节有两种情况：概念：概念：改变磁通调速的方法改变磁通调速的方法减小磁通，减小磁通，n只能上调。只能上调。TKKRnETa2KUnE0nnn0其中，其中，www.91HMI.comwww.PLCwww.91HMI.comwww.PLCwww.PLC2.特性的变化2.特性的变化所以：磁通减小以后特性上移，而且斜率增加。，因为：所以：磁通减小以后特性上移，而且斜率增加。，因为：n1021n （ （ 减小减小）0n 0n0nTLRf增加增加Tn TKKRnETa2KUnE0nnn0其中，其中，www.91HMI.comwww.PLCwww.91HM
14、I.comwww.PLCwww.PLC调速过程: 调速过程: U一定,则一定,则Rf E E Ia T n Ia E 暂时暂时T TLTKKRnETa2KUnE0nnn0其中，最后达到新的平衡其中，最后达到新的平衡T=TLwww.91HMI.comwww.PLCwww.91HMI.comwww.PLCwww.PLC（1）调速平滑，可做到无级调速，但只能向上调，受机械本身强度所限，（1）调速平滑，可做到无级调速，但只能向上调，受机械本身强度所限，n不能太高。（2）调的是励磁电流（该电流比电枢电流小得多），调节控制方便。不能太高。（2）调的是励磁电流（该电流比电枢电流小得多），调节控制方便。3.减
15、小减小 调速的特点：调速的特点：www.91HMI.comwww.PLCwww.91HMI.comwww.PLCwww.PLC二、改变电枢电压调速二、改变电枢电压调速由转速特性方程知：调电枢电压由转速特性方程知：调电枢电压U，n0变化，斜率不变，所以调速特性是一组平行曲线。变化，斜率不变，所以调速特性是一组平行曲线。1.特性曲线特性曲线nn0 n0 n0电 压 降 低电 压 降 低TTKKRnETa2KUnE0nnn0其中，其中，www.91HMI.comwww.PLCwww.91HMI.comwww.PLCwww.PLC2.改变电枢电压调速的特点2.改变电枢电压调速的特点（1）工作时电枢电压
16、一定，电压调节时，不允许超过（1）工作时电枢电压一定，电压调节时，不允许超过UN，而 ，而 n U，所以调速只能向下调。（2）可得到平滑、无级调速。（3）调速幅度较大。，所以调速只能向下调。（2）可得到平滑、无级调速。（3）调速幅度较大。MUfIfIaU变压变压整流整流220V整流调压整流调压220VUf =110V固定固定U=0110V可调可调改变电枢电压调速方案举例：改变电枢电压调速方案举例：www.91HMI.comwww.PLCwww.91HMI.comwww.PLCwww.PLC这种调速方法耗能较大，只用于小型直流机。串励电机也可用类似的方法调速。这种调速方法耗能较大，只用于小型直流
17、机。串励电机也可用类似的方法调速。三、改变转子电阻调速三、改变转子电阻调速在电枢中串入电阻，使在电枢中串入电阻，使 n 、 n0不变，即电机的特性曲线变陡（斜率变大），在相同力矩下，不变，即电机的特性曲线变陡（斜率变大），在相同力矩下，n nn0RaRa +RTTKKRnETa2KUnE0nnn0其中，其中，www.91HMI.comwww.PLCwww.91HMI.comwww.PLCwww.PLC7.2.7 直流电动机的使用和额定值直流电动机的使用和额定值限制限制Iast的措施：的措施：（1）启动时在电枢回路串电阻。（）启动时在电枢回路串电阻。（2）启动时降低电枢电压。）启动时降低电枢电压
18、。一、使用一、使用1.启动启动启动时启动时,n= 0 Ea =0，若加入额定电压，则，若加入额定电压，则aNaNastIRUIIast太大会使换向器产生严重的火花，烧坏换向器。一般太大会使换向器产生严重的火花，烧坏换向器。一般Iast限制在 限制在 (2-2.5)IaN 内。内。www.91HMI.comwww.PLCwww.91HMI.comwww.PLCwww.PLC(1)若电动机原本静止，由于励磁转矩若电动机原本静止，由于励磁转矩 T = KT Ia，而而 0 ，电机将不能启动，因此，反电动势为零，电枢电流会很大，电枢绕组有被烧毁的危险。，电机将不能启动，因此，反电动势为零，电枢电流会很
19、大，电枢绕组有被烧毁的危险。直流机在启动和工作时，励磁电路一定要接通，不能让它断开，而且启动时要满励磁。否则，磁路中只有很少的剩磁，可能产生以下事故：直流机在启动和工作时，励磁电路一定要接通，不能让它断开，而且启动时要满励磁。否则，磁路中只有很少的剩磁，可能产生以下事故：注意：注意：www.91HMI.comwww.PLCwww.91HMI.comwww.PLCwww.PLC（2）如果电动机在有载运行时磁路突然断开，则 ）如果电动机在有载运行时磁路突然断开，则 E ， ，Ia ， ，T 和和 ， ，可能不满足可能不满足TL的要求，电动机必将减速或停转，使的要求，电动机必将减速或停转，使Ia更大
20、，也很危险。（更大，也很危险。（3）如果电机空载运行，可能造成飞车。）如果电机空载运行，可能造成飞车。 E Ia T T0 n飞车飞车www.91HMI.comwww.PLCwww.91HMI.comwww.PLCwww.PLC措施：措施：他励直流电动机一定要有他励直流电动机一定要有失磁保 护失磁保 护。一般在励磁绕组加失压继电器 或欠流继电器。当失压或欠流时， 自动切断电枢电源U。一般在励磁绕组加失压继电器 或欠流继电器。当失压或欠流时， 自动切断电枢电源U。M他励他励UfIfIaUwww.91HMI.comwww.PLCwww.91HMI.comwww.PLCwww.PLC2.反转2.反转
21、电动机的转动方向由电磁力矩的方向确定。（1）改变励磁电流的方向。（2）或改变电枢电流的方向。电动机的转动方向由电磁力矩的方向确定。（1）改变励磁电流的方向。（2）或改变电枢电流的方向。改变直流电机转向的方法：改变直流电机转向的方法：www.91HMI.comwww.PLCwww.91HMI.comwww.PLCwww.PLC（1）反接制动（1）反接制动3.制动3.制动制动的所采用的方法：制动的所采用的方法：反接制动、能耗制动、发电回馈制动反接制动、能耗制动、发电回馈制动MUUfIf+R运行制动运行制动电阻电阻 R 的作用是限制电源反接制动时电枢的电流过大。的作用是限制电源反接制动时电枢的电流过
22、大。www.91HMI.comwww.PLCwww.91HMI.comwww.PLCwww.PLC（2）能耗制动 （2）能耗制动 电枢断电后立即接入一个电阻。电枢断电后立即接入一个电阻。MUUfIf+R运行制动运行制动K停车时，电枢从电源断开停车时，电枢从电源断开,接到电阻上，这时：由于惯性电枢仍保持原方向运动，感应电动势方向也不变，电动机变成发电机，电枢电流的方向与感应电动势相同，从而电磁转矩与转向相反，起制动作用。接到电阻上，这时：由于惯性电枢仍保持原方向运动，感应电动势方向也不变，电动机变成发电机，电枢电流的方向与感应电动势相同，从而电磁转矩与转向相反，起制动作用。www.91HMI.c
23、omwww.PLCwww.91HMI.comwww.PLCwww.PLC特殊情况下，例如汽车下坡时、吊车重物下降 时， 在重力的作用下 特殊情况下，例如汽车下坡时、吊车重物下降 时， 在重力的作用下 n n0（ （ n0理想空载转 速），这时电动机变成发电机，电磁转矩成为阻 转矩，从而限制电机转速过分升高。理想空载转 速），这时电动机变成发电机，电磁转矩成为阻 转矩，从而限制电机转速过分升高。(3) 发电回馈制动(3) 发电回馈制动www.91HMI.comwww.PLCwww.91HMI.comwww.PLCwww.PLC二、额定值二、额定值1. 额定功率额定功率PN :电机轴上输出的机械功
24、率。电机轴上输出的机械功率。2. 额定电压额定电压UN ：额定工作情况下的电枢上加的 直流电压。（例：额定工作情况下的电枢上加的 直流电压。（例：110V，220V，440V）3. 额定电流额定电流IN ： 额定电压下，轴上输出额定功率 时的电流（并励应包括励磁电流和电枢电流） 三者关系：额定电压下，轴上输出额定功率 时的电流（并励应包括励磁电流和电枢电流） 三者关系：PN =UN IN （ ：效率）：效率）www.91HMI.comwww.PLCwww.91HMI.comwww.PLCwww.PLC注意：注意：调速时对于没有调速要求的电机，最大转速不能超过 调速时对于没有调速要求的电机，最大
25、转速不能超过 1.2nN 。4.额定转速4.额定转速nN ：在在PN，UN，IN 时的转速。直流电 机的转速等级一般在 500时的转速。直流电 机的转速等级一般在 500r/min 以上。特殊的直 流电机转速可以做到很低（如：每分钟几转）或 很高（每分钟3000转以上）。以上。特殊的直 流电机转速可以做到很低（如：每分钟几转）或 很高（每分钟3000转以上）。www.91HMI.comwww.PLCwww.91HMI.comwww.PLCwww.PLC7.7.7.7. 三相异步电动机的结构三相异步电动机的结构三相异步电动机的结构三相异步电动机的结构接线盒接线盒转轴转轴机座机座www.91HMI
26、.comwww.PLCwww.91HMI.comwww.PLCwww.PLC端盖端盖转子转子机壳机壳风扇风扇罩壳罩壳定子铁芯及绕组定子铁芯及绕组www.91HMI.comwww.PLCwww.91HMI.comwww.PLCwww.PLC1 1、定子、定子、定子、定子定子定子定子定子铁心：由内周有槽的硅钢片叠成。铁心：由内周有槽的硅钢片叠成。铁心：由内周有槽的硅钢片叠成。铁心：由内周有槽的硅钢片叠成。A A -X X、B B -Y Y 、C C- Z Z三相绕组：三相绕组：三相绕组：三相绕组：www.91HMI.comwww.PLCwww.91HMI.comwww.PLCwww.PLC2 2、
27、转子、转子、转子、转子转子铁心：转子铁心：转子铁心：转子铁心：由外周有槽的硅钢片叠成。由外周有槽的硅钢片叠成。由外周有槽的硅钢片叠成。由外周有槽的硅钢片叠成。转子绕组：转子绕组：转子绕组：转子绕组：鼠笼式、绕线式鼠笼式、绕线式鼠笼式、绕线式鼠笼式、绕线式。www.91HMI.comwww.PLCwww.91HMI.comwww.PLCwww.PLC鼠笼转子鼠笼转子(1) 鼠笼式转子鼠笼式转子转子铁芯槽内放铜条，端部用短路环形成一体。或铸铝形成转子绕组。转子铁芯槽内放铜条，端部用短路环形成一体。或铸铝形成转子绕组。(2) 绕线式转子绕线式转子同定子绕组一样，也分为三相，并且接成星形。同定子绕组一
28、样，也分为三相，并且接成星形。同定子绕组一样，也分为三相，并且接成星形。同定子绕组一样，也分为三相，并且接成星形。2 2、转子、转子、转子、转子鼠笼式：鼠笼式：鼠笼式：鼠笼式：结构简单、价格低廉、工作可靠；不能人为改变电动机的机械特性。结构简单、价格低廉、工作可靠；不能人为改变电动机的机械特性。绕线式：绕线式：绕线式：绕线式：结构复杂、价格较贵、维护工作量大；可人为改变电动机的机械特性。结构复杂、价格较贵、维护工作量大；可人为改变电动机的机械特性。www.91HMI.comwww.PLCwww.91HMI.comwww.PLCwww.PLC一一一一、三相异步电动机的转动原理三相异步电动机的转动
29、原理三相异步电动机的转动原理三相异步电动机的转动原理www.91HMI.comwww.PLCwww.91HMI.comwww.PLCwww.PLC二、二、二、二、旋转磁场旋转磁场旋转磁场旋转磁场 120sin120sinsinmCmBmAtIitIitIi 三相定子绕组通入三三相定子绕组通入三三相定子绕组通入三三相定子绕组通入三相交流电相交流电相交流电相交流电( (星形联接星形联接星形联接星形联接) )(1)(1)(1)(1)旋旋旋旋转磁场的产生转磁场的产生转磁场的产生转磁场的产生BiAXBYCZAiCiA AC CB BCiAiBimIwww.91HMI.comwww.PLCwww.91HM
30、I.comwww.PLCwww.PLCi 0 首端流入，尾端流出。首端流入，尾端流出。i T T2 2能起动，否则不能。能起动，否则不能。能起动，否则不能。能起动，否则不能。NststTTK 起动能力起动能力1.61.62.22.2nTwww.91HMI.comwww.PLCwww.91HMI.comwww.PLCwww.PLC0nnTO电动机的运行分析电动机的运行分析电动机的运行分析电动机的运行分析电动机的电磁转矩可以随负载的变化而自动调电动机的电磁转矩可以随负载的变化而自动调电动机的电磁转矩可以随负载的变化而自动调电动机的电磁转矩可以随负载的变化而自动调整，这种能力称为自适应负载能力。整，
31、这种能力称为自适应负载能力。整，这种能力称为自适应负载能力。整，这种能力称为自适应负载能力。自适应负载能力是电动机区别于其它动力机械自适应负载能力是电动机区别于其它动力机械自适应负载能力是电动机区别于其它动力机械自适应负载能力是电动机区别于其它动力机械的重要特点（如：柴油机当负载增加时，必须由的重要特点（如：柴油机当负载增加时，必须由的重要特点（如：柴油机当负载增加时，必须由的重要特点（如：柴油机当负载增加时，必须由操作者加大油门，才能带动新的负载）操作者加大油门，才能带动新的负载）操作者加大油门，才能带动新的负载）操作者加大油门，才能带动新的负载） 。过程过程过程过程: : n n n nE
32、 E2 2 I I I I2 2 2 2I I1 1 电源提供的电源提供的电源提供的电源提供的P P自动增加。自动增加。自动增加。自动增加。T2 T2 TT =T2n T T 2达到新的平衡达到新的平衡T2常用特性段常用特性段常用特性段常用特性段www.91HMI.comwww.PLCwww.91HMI.comwww.PLCwww.PLCU U U U 1 1 1 1 和和和和R R R R 2 2 2 2 变化对机械特性的影响变化对机械特性的影响变化对机械特性的影响变化对机械特性的影响U U U U 1 1 1 1 变化对机械特性的影响变化对机械特性的影响变化对机械特性的影响变化对机械特性的
33、影响U Tm U UTst 22022212stXRURKT2021m2XUKT 202mXRs 0nNUT2nTO2 2、机械特性曲线、机械特性曲线、机械特性曲线、机械特性曲线www.91HMI.comwww.PLCwww.91HMI.comwww.PLCwww.PLCR R R R 2 2 2 2 变化对机械特性的影响变化对机械特性的影响变化对机械特性的影响变化对机械特性的影响R2 Tst n 硬特性：硬特性：硬特性：硬特性：负载变化时负载变化时负载变化时负载变化时, ,转速变化不大转速变化不大转速变化不大转速变化不大, ,运行特性好。运行特性好。运行特性好。运行特性好。软特性：软特性：软
34、特性：软特性：负载增加时转速下降较快负载增加时转速下降较快负载增加时转速下降较快负载增加时转速下降较快, ,但起动转矩大但起动转矩大但起动转矩大但起动转矩大, ,起动特性好。起动特性好。起动特性好。起动特性好。maxT2T2021m2XUKT 22022212stXRURKT 202mXRs 2 2、机械特性曲线、机械特性曲线、机械特性曲线、机械特性曲线stTTOn0n不同场合应选用不同的电机。如金属切削，选硬特性电机；重载起动则选软特性电机。不同场合应选用不同的电机。如金属切削，选硬特性电机；重载起动则选软特性电机。www.91HMI.comwww.PLCwww.91HMI.comwww.P
35、LCwww.PLC一、起一、起一、起一、起动性能动性能动性能动性能问题：问题：起动电流大，起动转矩小起动电流大，起动转矩小起动电流大，起动转矩小。起动电流大，起动转矩小。大大大大电流使电网电压电流使电网电压电流使电网电压电流使电网电压降低降低降低降低, ,影影影影响邻近负载响邻近负载响邻近负载响邻近负载工作工作工作工作。频频频频繁起动时造成热量繁起动时造成热量繁起动时造成热量繁起动时造成热量积累积累积累积累, ,使使使使电机电机电机电机过热。过热。过热。过热。后果：后果：后果：后果：原因：原因：原因：原因：起动时：起动时：起动时：起动时： n n = = 0 0，s s =1, =1, 接通电
36、源。接通电源。接通电源。接通电源。起动时起动时起动时起动时 ，n n = = 0 0，转子导体切割磁力线速度，转子导体切割磁力线速度，转子导体切割磁力线速度，转子导体切割磁力线速度最快最快最快最快转子感应电势转子感应电势转子感应电势转子感应电势最大最大最大最大转子电流转子电流转子电流转子电流最大最大最大最大定子电流定子电流定子电流定子电流最大。最大。最大。最大。NstNstTTII)2 . 21 ()75(7.7.7.7.三相异步电动机的三相异步电动机的三相异步电动机的三相异步电动机的起动起动起动起动www.91HMI.comwww.PLCwww.91HMI.comwww.PLCwww.PLC
37、二、起动方法二、起动方法二、起动方法二、起动方法有厂内变压器且有厂内变压器且有厂内变压器且有厂内变压器且S S S S4P4P4P 4P N N N N （电机功率）可直接启动。（电机功率）可直接启动。（电机功率）可直接启动。（电机功率）可直接启动。15KW15KW15KW15KW以下的电机可采用直接启动以下的电机可采用直接启动以下的电机可采用直接启动以下的电机可采用直接启动直接起动直接起动直接起动直接起动7.7.7.7. 三相异步电动机的三相异步电动机的三相异步电动机的三相异步电动机的起动起动起动起动降压起动降压起动降压起动降压起动转子串电阻起动转子串电阻起动转子串电阻起动转子串电阻起动自耦
38、变压器降压启动。自耦变压器降压启动。自耦变压器降压启动。自耦变压器降压启动。星形星形星形星形三角形三角形三角形三角形(Y(Y(Y(Y- - - -) ) ) )降压降压降压降压启动启动启动启动适用鼠笼式电动机。适用鼠笼式电动机。适用鼠笼式电动机。适用鼠笼式电动机。适用线饶式电动机。适用线饶式电动机。适用线饶式电动机。适用线饶式电动机。www.91HMI.comwww.PLCwww.91HMI.comwww.PLCwww.PLCZUIll3 三角形联结时：三角形联结时：31Y llII1 1、降、降、降、降压起动压起动压起动压起动Y Y 换接起动换接起动换接起动换接起动降压起动时的电流降压起动时
39、的电流降压起动时的电流降压起动时的电流为直接起动时的为直接起动时的为直接起动时的为直接起动时的31起动起动起动起动正常正常正常正常运行运行运行运行设：电机每相阻抗为设：电机每相阻抗为设：电机每相阻抗为设：电机每相阻抗为Z7.7.7.7. 三相异步电动机的三相异步电动机的三相异步电动机的三相异步电动机的起动起动起动起动YlIZlU+U1U2V1V2W1W2 lIlU+ZU1U2V1V2W1W2星 形 联 接 时：星 形 联 接 时：ZUIll3Ywww.91HMI.comwww.PLCwww.91HMI.comwww.PLCwww.PLC Y Y Y Y 起动器接线简图起动器接线简图起动器接线简
40、图起动器接线简图L1L3L2FUS SU1V1U2V2W1W2W1L3V2U2L2V1W2L1U1动触点动触点Y动触点动触点静触点静触点7.7.7.7. 电动机的电动机的电动机的电动机的起动起动起动起动www.91HMI.comwww.PLCwww.91HMI.comwww.PLCwww.PLCY Y Y Y 起起起起动动动动器器器器Y Y Y Y启动接线图启动接线图启动接线图启动接线图Y Y起动起动起动起动L1L3L2FUS SU1V1U2V2W1W2W1L3V2U2L2V1W2L1U17.7.7.7. 电动机的电动机的电动机的电动机的起动起动起动起动起动起动起动起动UP+ZlU+U1U2V
41、1V2W1Wwww.91HMI.comwww.PLCwww.91HMI.comwww.PLCwww.PLC 工作工作工作工作L1L3L2FUS SU1V1U2V2W1W2W1L3V2U2L2V1W2L1U17.7.7.7.电动机的电动机的电动机的电动机的起动起动起动起动Y Y Y Y 起起起起动动动动器器器器 运行运行运行运行接线图接线图接线图接线图U2正正正正常常常常运行运行运行运行Ul+U1V1V2W1Wwww.91HMI.comwww.PLCwww.91HMI.comwww.PLCwww.PLClUU31P 仅适用于正常运行为三角形联结的电机。仅适用于正常运行为三角形联结的电机。)(2S
42、tUT Y 起动 起动ststTIY 换接起动适合于空载或轻载起动的场合 换接起动适合于空载或轻载起动的场合Y Y Y Y- - - - 换接起动应注意的问题换接起动应注意的问题换接起动应注意的问题换接起动应注意的问题SYtst31TT 7.7.7.7. 三相异步电动机的三相异步电动机的三相异步电动机的三相异步电动机的起动起动起动起动U2正正正正常常常常运行运行运行运行Ul+U1V1V2W1W2起动起动起动起动UP+lU+U1U2V1V2W1Wwww.91HMI.comwww.PLCwww.91HMI.comwww.PLCwww.PLCL1L3L2FUQQ2自自自自耦降压起动耦降压起动耦降压起
43、动耦降压起动QQ2 2下合：下合：下合：下合：接入自耦变接入自耦变接入自耦变接入自耦变压器，降压压器，降压压器，降压压器，降压起动。起动。起动。起动。QQ2 2上合：上合：上合：上合：切除自耦变切除自耦变切除自耦变切除自耦变压器，全压压器，全压压器，全压压器，全压工作。工作。工作。工作。合刀闸开关合刀闸开关合刀闸开关合刀闸开关QQ自耦降压起动适合于容量较大或自耦降压起动适合于容量较大或自耦降压起动适合于容量较大或自耦降压起动适合于容量较大或Y Y形接法异步电动机形接法异步电动机形接法异步电动机形接法异步电动机。7.7.7.7.三相异步电动机的三相异步电动机的三相异步电动机的三相异步电动机的起动
44、起动起动起动Qwww.91HMI.comwww.PLCwww.91HMI.comwww.PLCwww.PLC1222202220)(st2IIRXREI电刷电刷定子定子转子转子起动时起动时起动时起动时将将将将R R串入电路，串入电路，串入电路，串入电路，起动后将起动后将起动后将起动后将R R 短路。短路。短路。短路。起动电阻起动电阻2 2 2 2、绕线式电动机、绕线式电动机、绕线式电动机、绕线式电动机转子电路串电阻起动转子电路串电阻起动转子电路串电阻起动转子电路串电阻起动7.7.7.7.三相异步电动机的三相异步电动机的三相异步电动机的三相异步电动机的起动起动起动起动滑环滑环转轴转轴RRRwww
45、.91HMI.comwww.PLCwww.91HMI.comwww.PLCwww.PLC3 3 3 3、绕线式电动机、绕线式电动机、绕线式电动机、绕线式电动机转子电路串电阻起动转子电路串电阻起动转子电路串电阻起动转子电路串电阻起动的特点的特点的特点的特点7.7.7.7.三相异步电动机的三相异步电动机的三相异步电动机的三相异步电动机的起动起动起动起动若若若若R R2 2选得适当，转子电路串电阻起动既可以降选得适当，转子电路串电阻起动既可以降选得适当，转子电路串电阻起动既可以降选得适当，转子电路串电阻起动既可以降低起动电流，又可以增加起动转矩。低起动电流，又可以增加起动转矩。低起动电流，又可以增加
46、起动转矩。低起动电流，又可以增加起动转矩。maxTR2stTTOn0nR2 Tst 22022212stXRURKTR2 Tst 常用于要求起动转矩较大的生产机械上。常用于要求起动转矩较大的生产机械上。常用于要求起动转矩较大的生产机械上。常用于要求起动转矩较大的生产机械上。www.91HMI.comwww.PLCwww.91HMI.comwww.PLCwww.PLC方法：任意调换电源的两根进线，电动机反转。方法：任意调换电源的两根进线，电动机反转。方法：任意调换电源的两根进线，电动机反转。方法：任意调换电源的两根进线，电动机反转。电动机正转电动机正转电动机正转电动机正转电动机反转电动机反转电动
47、机反转电动机反转三、三、三、三、三相异步电动机的正、反转三相异步电动机的正、反转三相异步电动机的正、反转三相异步电动机的正、反转电电电电 源源源源 U UV V WWM3a b c电电电电 源源源源 U UV V WWM3a b c7.57.57.57.5三相异步电动机的三相异步电动机的三相异步电动机的三相异步电动机的起动起动起动起动www.91HMI.comwww.PLCwww.91HMI.comwww.PLCwww.PLCpfsnsn1060111. 1. 变频调速变频调速变频调速变频调速( (无级调速无级调速无级调速无级调速) )f=50Hz逆变器逆变器逆变器逆变器M3 整流器整流器整流
48、器整流器f f1 1、U U1 1可调可调可调可调+变频调速方法变频调速方法恒转距调速（恒转距调速（f1 f1N）频率调节范围：频率调节范围：频率调节范围：频率调节范围：0.50.5 几几几几百赫兹百赫兹百赫兹百赫兹三种电气三种电气三种电气三种电气调速方法调速方法调速方法调速方法变频调速可实现无级平滑调速变频调速可实现无级平滑调速,调速性能优异。调速性能优异。7.67.67.6 7.6 三相异步电动机的三相异步电动机的三相异步电动机的三相异步电动机的调速调速调速调速www.91HMI.comwww.PLCwww.91HMI.comwww.PLCwww.PLC2. 2. 变极调速变极调速变极调速
49、变极调速( (有级调速有级调速有级调速有级调速) )P=2A1A2X1X2NNSSP=1A1A2X1X2SNA1X1A2X2iiA1X1A2X2ii采用变极调速方法的电动机称作双速电机，转速跳跃变化。采用变极调速方法的电动机称作双速电机，转速跳跃变化。7.67.67.6 7.6 三相异步电动机的三相异步电动机的三相异步电动机的三相异步电动机的调速调速调速调速www.91HMI.comwww.PLCwww.91HMI.comwww.PLCwww.PLCTn0no22RR2R2R3. 3. 变转差率调速变转差率调速变转差率调速变转差率调速(无级调速无级调速无级调速无级调速) )变转差率调速是绕线式
50、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。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。nnTLTLs sTs2R2Ro7.67.67.6 7.6 三相异步电动机的三相异步电动机的三相异步电动机的三相异步电动机的调速调速调速调速www.91HMI.comwww.PLCwww.91HMI.comwww.PLCwww.PLC1 1 1 1、制动方法概述、制动方法概述、制动方法概述、制动方法概述制动方法制动方法机械制动电气制动能耗
