三相异步电动机正常运行状况
三相异步电动机的三种运行状态
三相异步电动机的三种运行状态三相异步电动机就像家里的一位老朋友，默默地工作，给我们的生活带来便利。
它的三种运行状态其实就像三种性格，别看它们各有千秋，实际都是为了那一份电力的稳定和高效。
首先得说说“启动状态”，这就像一个人刚刚醒来，满脸迷糊，却又充满了干劲。
电动机在这个状态下，电流瞬间涌入，转子开始加速。
哎呀，转子的那种旋转感觉，就像小孩子在旋转木马上笑得特别开心。
只不过它们可不能随便转，得稳住方向，不能让电流“贪玩”，不然容易短路，搞得一团糟。
你想想，那时候电动机可就跟失控的小火车一样，让人心惊肉跳。
接下来是“运行状态”，这个状态可真是三相异步电动机的强项。
想象一下，一个人走上了正轨，开始干活，心里美滋滋的。
这个时候，电动机的转速稳定下来，电流的供应也进入了最佳状态，工作效率简直高得飞起。
就像工地上的工人，手脚麻利，一会儿就能把一栋楼给砌起来。
电动机在这个状态下，不仅运行平稳，还能节省不少电。
可别小看了这个状态，毕竟它就像是一台高效的机器，马力全开，干劲十足。
最后得提提“停转状态”，这就像工作累了一天，终于可以休息了。
电动机一旦停下来，转子也跟着慢慢减速，整个系统就像一片宁静的湖面。
没了轰鸣声，只有微弱的电流声，听起来温柔又宁静。
这个状态其实是很重要的，电动机在停转时也需要保持一定的电流，才能避免“短路”的悲剧。
就像你出门前得关好门窗，不然小偷可就来了，没准电动机也会因为没有保护而遭殃。
说到这里，你可能会想，三相异步电动机到底凭什么这么神奇？其实它背后的工作原理就像一台精密的钟表，各个齿轮转动协调，缺一不可。
电流、磁场、转子之间的配合，就像老同学聚会，大家都得来，才能热闹。
不然，就算你一个人在那儿，也难免显得冷清。
不过啊，电动机的工作可不仅仅是为了省电和高效，还能给我们的生活带来很多意想不到的便利。
比如说，空调、冰箱、洗衣机，这些家电都得靠它来运转。
想象一下，炎热的夏天，坐在空调底下，惬意无比，背后那位电动机可真是我们最忠实的伙伴。
三相绕线式异步电动机各种运行状态下的机械特性
三相绕线式异步电动机各种运行状态下的机械特性原理简述机械特性是指其转速与转矩间的关系，一般表示为。
由于三相异步电动机的机械特性呈非线性关系，所以函数表达式以转速为自变量，转矩为因变量，写为更为方便。
又因转差率s也可以用来表征转速，而且用s表示的机械特性表达式更为简洁，所以对三相异步电动机一般用来表示机械特性，同时将作为横坐标，这样和原的图形是一致的。
一、三相异步电动机机械特性的表达式三相异步电动机机械特性的表达式一般有三种：1．物理表达式其中为异步电机的转矩常数；为每极磁通；为转子电流的折算值；为转子回路的功率因数。
2．参数表达式其中。
3．实用表达式其中为最大转矩，为发生最大转矩时的转差率。
三种表达式其应用场合各有不同，一般物理表达式适用于定性分析与及间的关系，参数表达式可以分析各参数变化对电动机运行性能的影响，而实用表达式最适合用于进行机械特性的工程计算。
二、三相异步电动机的机械特性1．固有机械特性固有机械特性是指异步电动机在额定电压、额定频率下，电动机按规定方法接线，定子及转子回路中不外接电阻（电抗或电容）时所获得的机械特性，如图15-1所示。
图15-1 三相异步电动机的固有机械特性下面对机械特性上反映其特点的几个特殊点进行分析：（1）起动点：其特点是：，，起动电流；（2）额定运行点：其特点是：，，；（3）同步速点：其特点是：，，，，点是电动状态与回馈制动的转折点；（4）最大转矩点：电动状态最大转矩点，其特点是：，；回馈制动最大转矩点，其特点是：，；由公式可以看出，。
2．人为机械特性由三相异步电动机机械特性的参数表达式可见，异步电动机的电磁转矩在某一转速下的数值，是由电源电压、频率、极对数及定转子电路的电阻、电抗、、、决定的。
因此人为的改变这些参数，就可得到不同的人为机械特性。
现介绍改变某些参数时人为机械特性的变化：（1）降低电压不变，不变，因为，，，所以降低电压时，、、均减小，其人为机械特性见图15-2。
第九章 三相异步电动机的机械特性及各种运转状态 第一节 三相异步电动机机械特性的三种表达式
U
2 X
(10 17)
R12
(X1
X
' 2
)
2
正号对应于电动机状态，而负号则适用于发电机状态 考虑 R1 << ( X1 + X2') ,可得：
Sm
R2'
X1
X
' 2
(10 18)
Tm
m1U
2 X
20 ( X1
X
' 2
)
(10 19)
可以看出：
4.几点规律
1)当电动机各参数及电源频率不变时， Tm 与 UX2 成正比，sm 因与 UX 无关而保持不变
二.异步电动机机械特性的参数表达式
采用参数表达式可直接建立异步电动机工作时转矩和转速关系并 进行定量分析
E
' 2
2f1W1kW1 m (10 5)
0
2f
p
(10 6)
T
m1 0
E
' 2
I
' 2
c
os
' 2
(10 7)
E
' 2
I
' 2
Z
' 2
(10 8)
R2'
c
os
' 2
PT
3I
2 2
R2 R f s
(10 44)
转子轴上机械功率为
P2 PT (1 s) (10 45)
s > 1，P2 为负值，即电动机由轴上输入机械功率 转子电路的损耗为
DP2 PT (1 s) (10 45)
DP2 数值上等于 PT 与 P2 之和，所以反接制动时能量损耗极大 3)用途 可以用于稳定下放位能性负载
电工与电子技术知识试题库(答卷)
电工与电子技术知识试题库(答卷)中专《电工电子》课程试题库建设负责人：李和清适用专业及层次：焊接（中专）第五章电动机一.填空题[5 1]1.电机是用来实现电能能与机械能能之间相互转换的设备。
从产生和消耗电能的角度出发，电机主要可分为发电机与电动机两大类。
[5 1]2.旋转磁场的转向由通入三相交流电源的相序决定的。
[5 1]3.三相异步电动机中旋转的部分称为称转子，它主要由转子铁心、转子绕组和转轴等组成。
[5 1]4.异步电动机旋转磁场的转速是由频率和磁极对数决定的。
[5 1]5.要使异步电动机反转，主要将接三相电源的三根相线中的任意两根，即可实现反转。
[5 1]6.当异步电动机每相绕组的额定电压等于电源的相电压时，绕组应作三角形联结。
[5 1]7.异步电动机轴上产生的转矩与外加电压的平方成正比。
[5 1]8.异步电动机的机械特性曲线是描述电磁转矩与转速之间的关系。
[5 1]9.单相交流定子绕组中通入单相交流电所产生的磁场是脉动磁场。
[5 1]10.单相罩极电动机磁极铁心加装短路铜环，起作用是产生旋转磁场。
二.选择题[5 1]1.三相交流笼型异步电动机旋转磁场的转向决定于三相交流电源的（ B ）A. 频率B. 相序C. 相位D. 幅值[5 1]2.三相异步电动机定子空间磁场的旋转方向是由三相电源的（ B ）决定的。
A. 电压值B. 相序C. 频率D. 相位[5 1]3.常用的三相异步电动机在额定工作状态下的转差率s约为（ B ）A. 0.2～0.6B. 0.02～0.06C. 1～1.5D. 0.5～1[5 1]4.三相异步电动机定子铁心采用的材料应为（ A ）A. 硅钢片B. 钢板或铁板C. 剩磁大的磁性材料 D. 铅或铝等导电材料[5 1]5.三相异步电动机机座的作用是（ C ）A. 作为电机磁路的一部分B. 起美观装饰作用 C. 固定定子铁心及定子绕组[5 1]6.对于旋转磁场的同步转速，下列说法正确的是（ D ）A. 与转差率相同B. 与转子电流频率相同C. 与转子速度相同D. 与电网电压频率成正比[5 1]7.三相异步电动机正常运行是，转子速度总是（ B ），A. 大于同步转速B. 小于同步转速C. 等于同步转速D. 与同步转速无关[5 1]8.转差率s是反映异步电动机“异步”程度的参数，当某台电机在电动机状态下工作时（ C ）。
三相异步电动机的5个标准
三相异步电动机的5个标准全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：三相异步电动机是工业生产和生活中常见的一种电动机，具有功率大、效率高、运行平稳等优点，被广泛应用于各个领域。
为了确保三相异步电动机的性能稳定和安全运行，制定了一系列的标准规范。
下面将介绍三相异步电动机的五个标准。
一、GB 755-2000《旋转电机额定输出功率和功率因数评定》这一标准规定了旋转电机额定输出功率和功率因数的评定方法以及要求。
根据这个标准，生产厂家可以准确地评定三相异步电动机的输出功率和功率因数，确保其实际性能符合设计要求。
二、GB 10068-2008《单速三相异步电动机效率等级》这个标准规定了单速三相异步电动机的效率等级分类和评定方法。
根据这个标准，生产厂家可以准确地评定三相异步电动机的效率等级，确保其在运行中能够更高效地利用能源，减少能源浪费。
五、GB/T 1032-2015《工业频率旋转电机绝缘等级和热评估》这个标准规定了工业频率旋转电机的绝缘等级和热评估方法。
生产厂家可以根据这个标准对三相异步电动机的绝缘等级和热性能进行评估，确保其在运行中不会因绝缘老化或过热而导致故障。
三相异步电动机的标准规范涵盖了功率、功率因数、效率等级、额定电压、绝缘等级等多个方面，保证了其在生产和使用过程中的安全性和稳定性。
生产厂家在生产过程中应严格按照这些标准进行设计和测试，确保生产出的产品符合国家相关规定，为广大用户提供高质量、高效率的三相异步电动机。
第二篇示例：三相异步电动机是一种常见的电动机类型，广泛应用于工业生产和家庭用电中。
为了确保三相异步电动机的性能和质量，制定了一系列的标准，以规范其设计、制造和使用。
下面将介绍关于三相异步电动机的5个标准。
一、GB/T 755-2000《旋转电机性能和试验方法》这是关于旋转电机性能和试验方法的国家标准，其中包括了三相异步电动机的设计、结构、性能和试验方法等方面的要求。
该标准规定了三相异步电动机的电气性能参数、机械性能参数以及试验方法，确保了电动机的性能满足设计要求，同时也为电动机的检测和评价提供了依据。
三相异步电动机械特性及各种运行状态
n
n0
a1
O
T
－n0
机械功率Pm
第 十 章 异步电动机的电力拖动
(2) 转子反向的反接制动 ——下放重物
① 制动原理
n
定子相序不变，转子 电路串联对称电阻 Rb。 低速提 a 点 惯性 b 点(Tb＜TL)，升重物
n↓ c 点 ( n = 0，Tc＜TL )
n0
a
b
e TL
Oc
1 T
在TL 作用下 M 反向起动
由参数表达式可知，改变定子电压U1、 定子频率f1、极对数p、定子回路电阻 r1和电抗x1、转子回路电阻r2ˊ和电抗 x2ˊ，都可得到不同的人为机械特性。
（1）降低定子电压的人为机械特性
在参数表达式中，保持其它参数不变， 只改变定子电压U1的大小，可得改变 定子电压的人为机械特性。
讨论电压在额定值以下范围调节的人 为特性（为什么？）
Pe = m1—I2'—2 R定2'子＋s 发Rb出'＜电0功率，向电源回馈电能。
Pm=
(1－s ) ——
轴Pe上＜输0入机械功率(位能负载的位能)。
PCu2 = Pe－Pm
|Pe | = |Pm|－PCu2
—— 机械能转换成电能(减去转子铜损耗等)。
第 十 章 异步电动机的电力拖动
制动效果 Rb →下放速度 。
第 十 章 异步电动机的电力拖动
(3) 能耗制动过程 —— 迅速停车 2
① 制动原理
b
n
a1
制动前：特性 1。
制动时：特性 2。
a 点 惯性 b 点 (T＜0，制动开始)
O TL
T
n↓ 原点 O (n = 0，T = 0)，制动过程结束。
三相异步电动机的各种运行状态
8.5三相异步电动机的各种运行状态
8.5.1电动运行状态
T与n方向一致， n<n1，0<s<1， T 为拖动转矩，特性 在第Ⅰ、Ⅲ象限。
2
8.5.2 能耗制动
1能耗制动基本原理
• 三相异步电动机处于电动运 行状态的转速为n，如果突然 切断电动机的三相交流电源， 同时把直流电通入它的定子 绕组，例如开关K1打开、K2 闭合，结果，电源切换后的 瞬间，三相异步电动机内形 成了一个不旋转的空间固定 磁动势，用F=表示。
• 磁通势与转子相对转速为-n
• •
F~的转速，即同步转速为
能耗制动转差率 n
n1
60 f1 p
n1
• 转子绕组感应电动势的大小与频率则为:
E2 E2
f2 f1
7
三相异步电动机能耗制动的等值电路
8
4、能耗制动的机械特性
能耗制动时，铁损耗很小，可以 忽略。这样一来，根据等值电路画出电 动机定子电流、励磁电流及转子电流之 间的相量关系如右图所示。
14
机械功率为 从定子到转子的电磁功率为
转子的铜耗为
说明两部分能量全部消耗在电阻上，一部分消 耗在转子本身的内阻R2上，因R2很小，故能量 大部分消耗在外串电阻RS上。这样可以减小转 子发热程度
15
特点和应用
特点： s>1 ，运行过程中能量消耗多，改变
转子串接电阻，可变速度。 应用：
适用于位能性负载下放重物。
鼠笼式电机转子回路无法串电阻，因此反接制动不能过于 频繁
13
8.5.4 倒拉反转运行
拖动位能性恒转矩负载运行 的三相绕线式异步电动机， 若在转子回路内串入一定值 的电阻，电动机转速可以降 低。如果所串的电阻超过某 一数值后，电动机还要反转， 称之为倒拉反转制动运行状 态。倒拉反转运行时负载向 电动机送入的机械功率是靠 着负载贮存的位能的减少， 是位能性负载倒过来拉着电 动机反转
三相异步电动机工作特性
（4）当sm <1时，随着转子电阻的增加，启动转矩变大。
三相异步电动机的机械特性
特点
（5）对应于额定负载时的转矩称为额定转矩Tn，相应的转差率称为 额定转差率sn。 （6）最大转矩与额定转矩之比，称为电动机的过载能力Km ，它是衡 量电动机过载能力的一个重要指标。一般电动机Km=2~2.2。
（7）启动转矩与额定转矩之比，称为电动机的启动转矩倍数Kst。
P1=3U1I1cosφ1
式中 U1---三相异步电动机定子绕组相电压； I1---三相异步电动机定子绕组相电流； φ1---相电压U1与相电流I1之间的相位角； cosφ1---三相异步电动机功率因数。
输入功率中的小部分将消耗于定子绕组的电阻上，该部分称为 定子绕组铜耗PCu1。
PCu1=3I12R1
内容提要
1
三相异步电动机的功率和转矩平衡关系
2
三相异步电动机的运行特性
3
三相异步电动机的机械特性
指在额定电压及额定频率时，转 速n、电磁转矩T、定子电流I1 、定子功率因数cosφ1以及效率η随着输 出功率P2而变化的关系曲线。
n，I1 cosφ1 T ，η η -效率特性 n-转速特性
三相异步电动机的功率和转矩平衡关系
三相异步电动机的转矩平衡方程
从动力学可知，旋转体上的转矩等于机械功率除以机械角速度。 因此，式P全=PΩ+S+P2两边都除以转子的机械角速度Ω，便可得到转 矩平衡方程式，即 T=T0+T2 由于P全=（1-s）PM，转子的机械角速度ω=（1-s）ω1。 ω1为旋转 磁场的同步角速度，可得到
三相异步电动机的功率和转矩平衡关系
三相异步电动机的功率平衡关系
PCu1
三相异步电动机在各种运行状态下的机械特性
6-2 三相异步电动机在各种运行状态下的机械特性一、实验目的了解三相线绕式异步电动机在各种运行状态下的机械特性。
二、预习要点1、如何利用现有设备测定三相线绕式异步电动机的机械特性。
2、测定各种运行状态下的机械特性应注意哪些问题。
3、如何根据所测出的数据计算被试电机在各种运行状态下的机械特性。
三、实验项目1、测定三相线绕式转子异步电动机在R S=0时，电动运行状态和再生发电制动状态下的机械特性。
2、测定三相线绕转子异步电动机在R S=36Ω时，测定电动状态与反接制动状态下的机械特性。
3、R S=36Ω，定子绕组加直流励磁电流I1=0.6I N及I2=I N时，分别测定能耗制动状态下的机械特性。
四、实验方法1、实验设备2、屏上挂件排列顺序D33、D32、D34-3、D51、D31、D44、D42、D41、D31 3、R S =0时的电动及再生发电制动状态下的机械特性。
图6-2 三相线绕转子异步电动机机械特性的接线图（1）按图6-2接线，图中M 用编号为DJ17的三相线绕式异步电动机，额定电压：220V,Y 接法。
MG 用编号为DJ23的校正直流测功机。
S 1、S 2、、S 3选用D51挂箱上的对应开关，并将S 1合向左边1端，S 2合在左边短接端（即线绕式电机转子短路），S 3合在2'位置。
R 1选用D44的180Ω阻值加上D42上四只900Ω串联再加两只900Ω并联共4230Ω阻值，R 2选用D44上1800Ω阻值，R S 选用D41上三组45Ω可调电阻(每组为90Ω与90Ω并联)，并用万用表调定在36Ω阻值，R 3暂不接。
直流电表A 2、A 4的量程为5A ，A 3量程为200mA ，V 2的量程为1000V ，交流电压表V 1的量程为150V ，交流电流表A 1量程为2.5A 。
(2) 确定S 1合在左边1端，S 2合在左边短接端，S 3合在2'位置，M 的定子绕组接成星形。
把R 1、R 2阻值置最大，将控制屏左侧三相调压器旋钮向逆时针方电枢电源向旋到底，即把输出电压调到零。
三相异步电动机工作原理及运行分析2
3 pU 12 r2′ / s T= ′ 2πf1 [(r1 + r ′ / s ) 2 + ( x1σ + x 2σ ) 2 ]
极对数; 式中 p — 极对数 U 1 — 电动机相电压； 电动机相电压； f1 — 定子频率； 定子频率； x 定子绕组的电阻和电抗； r1 、σ 1 — 定子绕组的电阻和电抗； x′ 转子绕组的折算电阻和电抗。 r2′ 、2σ — 转子绕组的折算电阻和电抗。
通过机械特性曲线， 通过机械特性曲线，可以看到三相异步 电动机具有以下一些特点。 电动机具有以下一些特点。 (1)在起动的瞬间，即s=1时的电磁转矩 在起动的瞬间， 在起动的瞬间 时的电磁转矩 称为起动转矩 Tst 。通过数学分析的方法可 起动时，电动机的起动电流很大， 知，起动时，电动机的起动电流很大，但 转子功率因数很小， 转子功率因数很小，而 T = CT Φ m I 2 cos φ 2，故起 动转矩并不很大。 动转矩并不很大。
三相异步电动机 工作原理及运行分析(2) 工作原理及运行分析
复习旧课要点—— 复习旧课要点 1.三相异步电动机的工作原理 三相异步电动机的工作原理 电动机运行、发电机运行、 电动机运行、发电机运行、制动状态下运行 2.三相异步电动机的功率和转矩平衡关系 三相异步电动机的功率和转矩平衡关系 功率、损耗的含义；功率平衡关系； 功率、损耗的含义；功率平衡关系；转矩平 衡方程
sm = ′ r2′ + rst r + ( x1σ + x ′ σ ) 2
2 1 2
=1
此时在转子回路中应串入电阻的折算值 为 r ′ = r + (r ′ + ( x + x′ ) − r ′。若转子回路串入的电 s 阻超过该值， >l，说明电动机的起动转矩 阻超过该值， ， 变小。 变小。
第九章 三相异步电动机的基本结构及运行分析
第九章 异步电动机
第一节 基本结构、分类及铭牌
３．气隙
异步电机的气隙是很小的，中小型电机一般为０．２～２ ｍｍ。气隙越大，磁阻越大，要产生同样大小的磁场，就需要 较大的励磁电流。由于气隙的存在，异步电机的磁路磁阻远比 变压器为大，因而异步电机的励磁电流也比变压器的大得多。 变压器的励磁电流约为额定电流的３％，异步电机的励磁电流 约为额定电流的 ３０％。励磁电流是无功电流，因而励磁电 流越大，功率因数越低。为提高异步电机的功率因数，必须减 少它的励磁电流，最有效的方法是尽可能缩短气隙长度。但是 气隙过小会使装配困难，还有可能使定、转子在运行时发生摩 擦或碰撞，因此，气隙的最小值由制造工艺以及运行安全可靠 等因素来决定。
第一节 基本结构、分类及铭牌
一、三相异步电动机的基本结构
三相异步电动机由固定的定子和旋转的转子两个基本部分组 成，转子装在定子内腔里，借助轴承被支撑在两个端盖上。 为了保证转子能在定子内自由转动，定子和转子之间必须有 一间隙，称为气隙。
１．定子
定子由定子三相绕组、定于铁心和机座组成。 定子三相绕组是异步电动机的电路部分，在异步电动机的运行 中起着很重要的作用，是把电能转换为机械能的关键部件。 定子三相绕组的结构是对称的，一般有六个出线U1U 2 V1V2 W1W2 置于机座外侧的接线盒内，根据需要接成星形或三角形
（７）极相组
极相组是指一个磁极下属于同一相的线圈按一定方式串联成的 线圈组。
第九章 异步电动机
第二节 交流绕组
２．交流绕组的基本要求
（１）在一定的导体数下，绕组的合成电势和磁势在波形上应 尽可能为正弦波，在数值上尽可能大，而绕组的损耗要小，用 钢量要省。 （２）对三相绕组，各相的电势和磁势要求对称而各相的电阻和 电抗都相同。为此必须保证各绕组所用材料、形状、尺寸及匝数 都相同且各相绕组在空间的分布应彼此相差１２０°电角度。
三相异步电动机的工作原理和运行状态(精)
外力反向拖动
电网驱动
原动机正向拖动
n 定义：同步转速 n 与转子转速 之差对同步转速之 1 比称为转差率，用字母s表示，即
n1 n s n1
n (1 s)n1
电动机转速为 n时的转差率称为额定转差率 N
n1 n N sN n1
s:N
nN ( 1 s N )n1
一般 s在 N 0.01～0.06之间。
三、异步电机的三种运行状态 根据转差率大小和正负情况，异步电机有电动机
5.4.1 三相异步电动机的基本工作原理
定子三相对称绕组通入
ห้องสมุดไป่ตู้
三相对称电流时，将产 生旋转磁场。 转子导体切割磁力线感 应电动势 该电动势在闭合的转子 绕组中产生电流。 载流的转子绕组在旋转 磁场中，将受到电磁力 作用。 使转子以转速随着定子 旋转磁场同向旋转。
F1
f
n1
n
二、 转差率 显然，同步转速 n1与转子转速 n 之间是有差异的。
运行、发电机运行和电磁制动运行三种运行状态。
电磁转矩为制动性质 电磁转矩为驱动性质 电磁转矩为制动性质 定子从电网输入功率 定子从电网输入功率 定子向电网输入功率 转子输入机械功率 转子输入机械功率 转子输出机械功率 同方向 n n n1与 n 与 反向 与 同方向 n n 1 1 ＜n＜0 短时运 n1＜n＜ 小型异 0＜n＜n1 主要运 行状态 1＜s＜ 行状态 ＜s＜0 步发电机 0＜s＜1
三相异步电动机常见故障分析与处理
三相异步电动机常见故障分析与处理三相异步电动机是工业中常见的一种电动机，广泛应用于各个领域。
然而，在使用过程中，往往会遇到一些故障，影响其正常运行。
本文将针对三相异步电动机常见的故障进行分析与处理，希翼能为读者提供一些解决问题的思路。
一、机电无法启动当三相异步电动机无法启动时，可能存在以下几种故障原因：1. 电源问题：首先要检查电源是否正常供电，是否存在电压过高或者过低的情况。
若电源正常，则可能是电源路线连接不良，需要检查电缆连接是否松动或者破损。
2. 转子堵转：当机电转子受到外力或者负载过大时，可能会导致转子堵转，无法启动。
此时需要检查负载是否过大，是否存在机械故障。
若存在故障，需要及时修复或者更换零部件。
3. 机电绕组故障：机电绕组可能存在短路、开路等问题，导致机电无法启动。
此时需要检查绕组是否受潮、老化或者烧毁，若有损坏，需要修复或者更换绕组。
二、机电运行异常当三相异步电动机在运行过程中浮现异常情况时，可能存在以下几种故障原因：1. 轴承故障：机电轴承可能存在磨损、松动或者润滑不良等问题，导致机电运行时产生异常声音或者振动。
此时需要检查轴承是否需要更换或者加注润滑油。
2. 风机故障：机电风机可能存在叶片松动、阻塞或者损坏等问题，导致风机无法正常工作，进而影响机电的散热性能。
此时需要清洁或者更换风机。
3. 机电过载：当机电负载超过额定负载时，可能会导致机电过载，产生过热现象。
此时需要检查负载是否过大，是否需要减小负载或者更换功率更大的机电。
三、机电发热过高当三相异步电动机在运行过程中发热过高时，可能存在以下几种故障原因：1. 绕组问题：机电绕组可能存在绝缘老化、绕组短路或者匝间短路等问题，导致电流过大，进而产生过热现象。
此时需要检查绕组是否受潮、老化或者烧毁，若有损坏，需要修复或者更换绕组。
2. 冷却系统故障：机电冷却系统可能存在风扇故障或者冷却液泄漏等问题，导致散热不良，进而引起机电发热过高。
三相异步电动机的空载运行
旋转磁场
当三相异步电动机的三相绕组接通三相电源后，电流在三相对称的绕组中产生旋转 磁场。
旋转磁场的极数与电源的相数相等，在电源频率不变的情况下，旋转磁场的转速恒 定。
旋转磁场的转向与电流的相序有关，当电流的相序改变时，旋转磁场的转向也随之 改变。
03 空载运行状态
空载电流
空载电流是指电动机在空载情况下，即没有任何负载时的电 流。这个电流通常比额定电流小，因为电动机在没有负载的 情况下运转，不需要克服机械阻力，所以运转电流较小。
空载电流的大小取决于电动机的设计和制造质量，以及电动 机的额定电压和频率。一般来说，电动机的空载电流不应该 超过额定电流的30%。
空载损耗
空载损耗是指电动机在空载运行时的能量损耗，主要包括 铁损和铜损。铁损是指电动机在空载时，由于磁场的存在 而产生的铁芯损耗；铜损是指电动机在空载时，由于电流 流过绕组而产生的电阻损耗。
空载运行的重要性
检查电动机的安装和接线是否正 确
通过空载运行可以检查电动机的安装是否 稳固，接线是否正确，确保电动机能够正 常启动和运转。
确定电动机的机械性能
空载运行可以初步了解电动机的机械性能 ，如转动是否灵活、是否有异常声音等， 有助于及时发现并排除潜在的机械故障。
验证电动机的电气性能
保护电动机和电网
系统的稳定性。
缺点
1 2 3
效率低
在空载状态下，电动机的效率较低，因为此时电 动机的损耗较大，而输出功率较小。
启动困难
对于重载启动的电动机，如果处于空载状态，启 动可能会变得困难，因为此时电动机的启动转矩 较小。
温升过高
在长时间的空载运行中，电动机的绕组温度可能 会升高，如果长时间处于高温状态，可能会影响 电动机的性能和使用寿命。
三相异步电动机的机械特性及各种运转状态要点
1、异步电动机机械特性的三种表达式
1)当电动机各参数及电源频率不变时，Tm与U x成正比，sm保持不变。
成正比 2）当电源频率及电压不变时，sm与Tm近似地与X 1 X 2
之值无关，sm与R2 成正比。 3）Tm与R2
若负载转矩大于电动机的最大转矩，电动机停机或无法起动， 为保证电机不会因短暂过载而停机，电动机必须具有一定的过载能 力，用过载倍数KT表示：
定义: 将最大电磁转矩 Te max 与额定转矩 （或过载能力），用 K T 表示，即：
KT Tm TN
的比值定义为最大转矩倍数
KT: 一般电动机为1.8~3.0,冶金起重等电动机可达3.5
1、异步电动机机械特性的三种表达式
此外，由图6.50还可以看出：三相异步电动机的机械特性曲线 可分为两个区域：（1）稳定运行区域；（2）不稳定运行区域。 稳定运行区域： 在此区域内， 0 s sm ， n1 (1 sm ) n n 。此时，机械特性向下 1 倾斜，无论是对于恒转矩负载还是对于风机、泵类负载，电力拖动 系统可以稳定运行； 不稳定运行区域： 0 n n1 (1 sm ) 。此时，对于恒转矩负载， 在此区域内，sm s 1 ， 系统将无法稳定运行；而对于风机、泵类负载，尽管系统可以稳定 运行，但由于转速太低，转差率较大，转子铜耗较大，三相异步电 动机将无法长期运行。
1、异步电动机机械特性的三种表达式
• （1）物理表达式 • 电磁转矩为：
cos 2 I2 cos 2 m1 (4.44f1 N1k w1 m ) I 2 Pem m1 E2 T 2n1 2f1 1 60 p pm1 N1k w1 cos 2 CT mI2 cos 2 mI2 2
第15讲 三相异步电动机的机械特性及各种运转状态
动 基
sm
R2 R12 ( X1 X 2 )2
础
同步转速ns不变 Tmax、Tst、Sm将随Rf增大而减小 也用于笼型异步电动机的减压起动 。
22
（五）转子电路接入并联阻抗
起动初期，转子频率sf1较大，
Xst=2πsf1Lst较大，转子电流的大部分
电 机
将流过电阻Rst； Rst决定了起动电流 和起动转矩；
础 机械特性
物理表达式
参数表达式
实用表达式
3
一、物理表达式
机械特性的物理表达式：
电
T CT1mI2 cos 2
机 CT1 ——异步电动机的转矩系数 及 拖 Φm ——异步电动机每极磁通
CT 1
pm1N1kw1 2
动 基 I 2 ——转子电流的折算值
础 cos2——转子电路的功率因数
2
R12
(
X1
X 2
)2
2s ( X1 X 2 )
拖
动 基 结论： 础 1）当电动机各参数及电源频率不变时，Tmax与Uφ2成正比，
sm则保持不变，与Uφ无关；
2）当电源频率及电压不变时，sm与Tmax近似地与X1+X2′成 反比；
3）Tmax与R2′之值无关，sm则与R2′成正比。
因此
I 22
1 sN
I22z
1 sz
T
Pe
s
1
s
m1 I 22
R2 s
由于n下降→ sz＞sN，故I2z′＞ I2N′，即U φ降低后电动机电 流将大于额定值，电动机如长时连续运行，最终温升将超
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
的工作
2、异步电动机空载运行的特点
空载转速接近同步转速，转差率S接近0，电流很小。 空载电流（励磁电流）：大小为20%～50%倍额定电流
（因为磁路闭合要经过气隙，所以空载电流百分比比变
压器大），基本是无功电流，主要作用是建立主磁场。
三相异步电动机正常运行状况
1 起动性能
起动： n = 0，s =1, 接通电源。 起动问题：起动电流大，起动转矩小。一般中小型 鼠笼式电机起动电流为额定电流的4 ~ 7 倍; 电动机 的起动转矩为额定转矩的(1.0~2.2)倍。 原因： 起动时 ，n = 0，转子导体切割磁力线速度很大， 转子感应电势 转子电流 定子电流
空载损耗：铁损耗、定子铜损耗、机械损耗等。
空载转矩：驱动作用的电磁转矩与制动作用的空载阻
转矩相平衡，空载转矩较小。
功率因数很低。
3
电磁转矩与机械特性
1、