电机学课堂讲义第四部分异步电机10h 上海交通大学电气工程系EE SJTU 印机、传真机)，工业机器人，电动自行车，电动汽车，大功率低速驱动天文望远镜，模拟太空高 速离心机等。 不仅电动机需要调速，发电机也需要调速以便获得更高效率或更多能量的发电状态，如可再生清洁 能源领域的风力发电机（双馈感应发电机，全功率鼠笼发电机，永磁同步发电机），潮汐能或波浪 能发电的直线永磁同步发电机等。 教学方法： 异步电机机械特性一一起动方法—一限制起动电流增大起动转矩方法一一异步电机制动方法一一异 步电机调速方法一变极调速一一绕线式转子串电阻调速一调压调速一一变频调速（恒压变频、 变压变频)一一绕线式异步电机转子串级调速一一双馈电机调速。 异步电机总结 异步电机主要作为电动机，广泛用于工农业生产机械、家用电器，鼓风机电机，水泵电机，压缩机 电机，也可以作为发电机。主要优点是结构坚固耐用，制造成本低。存在的缺点是异步电动机需要 从电网吸取无功励磁功率，影响电网功率因数。此外，大中型异步电动机起动时，起动电流很大， 对电网电压影响较大，需要采取有效措施。 1、异步电机基本结构 机械支撑部分、磁路闭合部分、电磁能量转换部分。 定子：机座（铭牌、接线盒、端盖、轴承、底座）、电枢（佚芯、多相对称绕组） 转子：转轴、风扇、电枢（铁芯、多相对称绕组一绕线式和鼠笼式） 鼠笼式转子绕组：铜条和端环：铸铝（端部伸出段作为风扇叶片）。 绕线式转子可以通过滑环和电刷外接负载或电源，转子参数基本不受转速影响。 鼠笼式转子自行短路，参数（电阻和电感）与转速有关，转子极对数具有自适应能力。 气隙：均匀且较小（减小励磁电流和无功功率，气隙谐波磁场相对较大，转子采用斜槽削弱齿谐波 磁场，引入斜槽系数)。 定转子铁芯用导磁性能好（相对磁导率大）、比损耗小（电阻率大、厚度0.35mm)硅钢片叠压而 成，硅钢片表面涂绝缘漆，减小铁芯损耗（磁滞损耗与涡流损耗）。比损耗是指磁感应强度为1特斯 拉、频率50Hz条件下单位质量铁芯材料的铁耗，单位Wkg。 定转子绕组与铁芯电气绝缘，绕组匝间、层间、端部引线之间都需要绝缘。 2、异步电机的额定值（基值和标么值） 以电动机为例，输入电功率，输出机械功率 额定功率kW,输出机械功率PN, 额定电压V,定子电枢线电压UN,额定相电压U, 额定电流A,定子电枢线电流I,额定相电流I, 额定容量VA,S=mUI,对于三相(Y或A)接法， SN=3UNIN, 额定功率因数COSON, 额定效率，N, PN =nNSN COSON 额定频率Hz,fN 额定转速rpm,转子机械转速， 7电机学课堂讲义 第四部分 异步电机 10h 上海交通大学电气工程系 EE SJTU 7 印机、传真机），工业机器人，电动自行车，电动汽车，大功率低速驱动天文望远镜，模拟太空高 速离心机等。 不仅电动机需要调速，发电机也需要调速以便获得更高效率或更多能量的发电状态，如可再生清洁 能源领域的风力发电机（双馈感应发电机，全功率鼠笼发电机，永磁同步发电机），潮汐能或波浪 能发电的直线永磁同步发电机等。 教学方法： 异步电机机械特性——起动方法——限制起动电流增大起动转矩方法——异步电机制动方法——异 步电机调速方法——变极调速——绕线式转子串电阻调速——调压调速——变频调速（恒压变频、 变压变频）——绕线式异步电机转子串级调速——双馈电机调速。 异步电机总结 异步电机主要作为电动机，广泛用于工农业生产机械、家用电器，鼓风机电机，水泵电机，压缩机 电机，也可以作为发电机。主要优点是结构坚固耐用，制造成本低。存在的缺点是异步电动机需要 从电网吸取无功励磁功率，影响电网功率因数。此外，大中型异步电动机起动时，起动电流很大， 对电网电压影响较大，需要采取有效措施。 1、异步电机基本结构 机械支撑部分、磁路闭合部分、电磁能量转换部分。 定子：机座（铭牌、接线盒、端盖、轴承、底座）、电枢（铁芯、多相对称绕组） 转子：转轴、风扇、电枢（铁芯、多相对称绕组－绕线式和鼠笼式） 鼠笼式转子绕组：铜条和端环；铸铝（端部伸出段作为风扇叶片）。 绕线式转子可以通过滑环和电刷外接负载或电源，转子参数基本不受转速影响。 鼠笼式转子自行短路，参数（电阻和电感）与转速有关，转子极对数具有自适应能力。 气隙：均匀且较小（减小励磁电流和无功功率，气隙谐波磁场相对较大，转子采用斜槽削弱齿谐波 磁场，引入斜槽系数）。 定转子铁芯用导磁性能好（相对磁导率大）、比损耗小（电阻率大、厚度0.35mm）硅钢片叠压而 成，硅钢片表面涂绝缘漆，减小铁芯损耗（磁滞损耗与涡流损耗）。比损耗是指磁感应强度为1特斯 拉、频率50Hz条件下单位质量铁芯材料的铁耗，单位W/kg。 定转子绕组与铁芯电气绝缘，绕组匝间、层间、端部引线之间都需要绝缘。 2、异步电机的额定值（基值和标幺值） 以电动机为例，输入电功率，输出机械功率 额定功率kW，输出机械功率PN， 额定电压V，定子电枢线电压ＵN，额定相电压ＵNϕ， 额定电流A，定子电枢线电流IN，额定相电流INϕ， 额定容量VA，SN=m1UNϕINϕ，对于三相（Y或Δ）接法， ! SN = 3UN IN ， 额定功率因数cosϕN， 额定效率，ηN， ! PN = "N SN cos# N ， 额定频率Hz，fN 额定转速rpm，转子机械转速