I2
E2
R2 / s2 X 22
X 2
R2 / s2 X 22
R2
E2 X 2
/ s2
X
22
T CT1mI2 cos 2 也为负，与转速方向相反
异步电动机轴上输出的机械功率也为负 P2 T
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如果异步机定子脱离电网， 又希望它能发电，则必须在异 步机定子三相之间接上连接成 三角形或者星形的三组电容器。 这时电容器组可供给异步电动 机发电所需要的无功功率，即 供给建立磁场所需要的励磁电 流。
矩与转速的方向相反，以实现制
动。此时，电动机由轴上吸收机
械能，并转换为电能。
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电动状态下异步电 动机的机械特性
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（一）能耗制动状态
异步电动机能耗制动的 电路图与机械特性
当K1断开，电动机脱离电网时，立即将K2接通，则在定子两相 绕组内通入直流电流，在定子内形成一固定磁场。当转子由于惯性 而仍在旋转时，其导体即切割此磁场，在转子中产生感应电动势及 转子电流。根据左手定则，可确定出转矩的方向与转速的方向相反， 即为制动转矩。
考虑异步机的机械特性为直线, 对于固有特性
sm 2msN 2 2.8 0.267 0.15
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对于人为特性 sx sB 0.666 Tx TB 0.8TN
sm
2 2.8TN 0.8TN
0.666
4.66
R fB
4.66 0.149
当 nn1 时
s n1 n 0 n1
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转子电流的有功分量为 I2a I2 cos2
I2a
E2
R2 / s2 X 22
R2 / s
R2 / s2 X 22
E2 R2 / R2 / s2
s
X 22
转子电流的无功分量为 I2 I2 sin 2
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பைடு நூலகம்
[例]
绕线转子异步电
某绕线转子异步电动机的铭 动机的机械特性
牌参数如下： PN 75kW
I1N 144 A U1N 380 V
E2N 399 V I2N 166 A nN 1460 r/min m 2.8
（1）当负载转矩 Tz 0.8TN ，
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三、实用表达式
忽略 R1 得机械特性的实用表达式
sm sN (m 2m 1)
T 2Tm
s sm
sm
s
m 过载能力
（式中
sN
n1 nN n1
）
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结论： 1当电源频率及电机其他参数不变时，Tm U而12 与sm 无关U1； 2当 U1 、f1 及其它参数不变时，sm R2' 而 Tm 与 R2' 无关；
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（四）定子电路串联对称电阻
与串联对称电抗时相同， 定子串联对称电阻一般也用于 笼型异步电动机的减压起动 。
定子电路内串联对称电阻 时的人为机械特性
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第二节 三相异步电动机的起动
一、 三相笼型转子感应电动机的起动
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（二）转子串联频敏变阻器起动
当电动机起动时，转子频率较高，频敏变阻器内的与频率平方
成正比的涡流损耗较大， RF 值也因之较大，起限制起动电流及增
大起动转矩的作用。随着转速的上升，转子频率不断下降，频敏变
阻器铁心的涡流损耗及 RF 值跟着下降，使电动机起动平滑。
1 0.053
2.44
sm 0.57
R fA
0.57 0.1445
1 0.053
0.16
考虑机械特性为直线
sm 0.149
sm
2 2.8TN 1.5TN
1.973
7.37
R fC
7.37 0.149
1 0.053
2.57
(3)
sD
n1 nD n1
1500- (-300) 1.2 1500
第五章 三相异步电动机的电力拖动运行
第一节 三相异步电动机机械特性的
一、物理表达式
T
CT
m
' 2
cos2
异步机的转矩系数
CT
p m1 N1 kw1 2
cos2
R2 / s
(R2 / s)2 X 22
R2 R22 s2 X 22
cos2
m ——异步机每极磁通
1.s较小时，cos2 1 I 2 s
1．转速反向的反接制动
此时的转差率
s
n1
(n)
n1
n 1
n1
n1
转子由定子输入的电功率即为电磁功率
Pem
3I
2 2
R2
Rf s
为正
转子轴上机械功率 Pm为负
转子电路的损耗 为两者之和，因此能量损耗极大 。
Pem Pm pCu 2
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转速反向的反接制动 时的异步电动机特性
四、机械特性曲线的绘制
几个特殊点：
1）起始点A；2）额定工作点B；
3）同步转速点H；
4）最大转矩点P和P′。
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五、固有机械特性
1）起始点A； 2）额定工作点B； 3）同步转速点H； 4）最大转矩点P和P′。
三相异步电动机 的固有机械特性
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在转速为零的C 点，如不切断电源， 电动机即反向加速， 进入反向的电动状态 （对应于特性CD段）， 加速到D点时，电动 机将稳定运转，实现 了电动机的逆转过程。
异步电动机电源反接 的电路图与机械特性
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直接起动的问题： 1.起动电流大 2.起动转矩小 3.功率因数小
不能直接起动的设备采用降压启动
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二、三相绕线转子异步电动机的起动
（一）转子串联电阻起动 电动机起动时，变阻器应调在最大电阻位置，然后将
定子接通电源，电动机开始转动。随着电动机转速的增加， 均匀地减小电阻，直到将电阻完全切除。待转速稳定后，将 集电环短接，同时举起电刷 。
在反转方向，特性2与2′的第二 象限为反接制动特性，而第四象 限则为回馈制动特性。
能耗制动电路的联结方法有所不 同，其机械特性用曲线3与3′表 示，第二象限部分对应于电动机 正转，而第四象限则对应于反转。
图中特性1＇，2′及3′对应于异 步电动机转子有串联电阻时，而1， 2及3则对应于没有串联电阻。
TD 0.8TN
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sm
1.2
2.8TN
0.8TN
2.8TN 0.8TN
2
1
8.225或0.175
取 sm 8.225（sm 0.175 时不能稳定运转）
R fD
8.225 0.1445
1 0.053
2.96
考虑机械特性为直线
电容器接成三角形时
C 1 I0 106 3 2πf1UN
I0 0.3I1N
电容器接成星形时 C
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3I0 106 2πf1U电N机及拖动基础
异步电动机回馈制 动时的机械特性
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三、制动状态小结
在正转方向，特性1与1′的第二 象限为回馈制动特性，第四象限 为反接制动特性；
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六、人为机械特性
（一）降低 U x
U x 降低后电动机电流将大于 额定值，电动机如长时连续运行， 最终温升将超过允许值，导致电 动机寿命缩短，甚至烧坏。
三相异步电动机降低定 子相电压时的人为机械 特性
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（二）转子电路内串联对称电阻
要求转速 nB 500 r/min 时，
转子每相应串入多大的电阻 （图中B点）？
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（2）从电动状态（图1中A点）nA nN 时换接到反接制动状态，如
果要求开始的制动转矩等于 1.5TN（图中C点），则转子每相应该串
接多大电阻？
（3）如果该电动机带位能负载，负载转矩 Tz 0.8TN ，要求稳定的
Tem s
2.s较大时，
cos 2
R2
sX 2
I2 E2
X 2
Tem
1 s
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异步电动机的 机械特性
二、参数表达式
2f1[(R1
p
m1
U12
R2' s
R2' )2 s