CH12三相异步电动机的异常运行优秀课件

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1、第十二章第十二章 三相异步电三相异步电动机的异常运行动机的异常运行1CH12三相异步电动机的异常运行优秀课件第一节第一节 三相异步电动机在非额定电压下的运行三相异步电动机在非额定电压下的运行第二节第二节 三相异步电动机在非额定频率下的运行三相异步电动机在非额定频率下的运行第三节第三节 三相异步电动机在不对称电源电压下运行三相异步电动机在不对称电源电压下运行第四节第四节 三相异步电动机电源缺相时的运行三相异步电动机电源缺相时的运行 本章主要内容本章主要内容2CH12三相异步电动机的异常运行优秀课件 异步电动机运行时，一般都满足额定运行条件，异步电动机运行时，一般都满足额定运行条件，异步电动机运行

2、时，一般都满足额定运行条件，异步电动机运行时，一般都满足额定运行条件，但生产实际中也常会遇到一些非正常情况，如但生产实际中也常会遇到一些非正常情况，如但生产实际中也常会遇到一些非正常情况，如但生产实际中也常会遇到一些非正常情况，如电源电源电源电源电压不是额定电压，电源频率不是额定频率，电动电压不是额定电压，电源频率不是额定频率，电动电压不是额定电压，电源频率不是额定频率，电动电压不是额定电压，电源频率不是额定频率，电动机带单相负载，电源一相断线，发生两相短路或是机带单相负载，电源一相断线，发生两相短路或是机带单相负载，电源一相断线，发生两相短路或是机带单相负载，电源一相断线，发生两相短路或是单

3、相对地短路单相对地短路单相对地短路单相对地短路等，都将使电动机处于非正常运行状等，都将使电动机处于非正常运行状等，都将使电动机处于非正常运行状等，都将使电动机处于非正常运行状态，即态，即态，即态，即异常运行状态异常运行状态异常运行状态异常运行状态。概述概述3CH12三相异步电动机的异常运行优秀课件1 1、电机电源电压主要影响电机哪些运行参数？电、电机电源电压主要影响电机哪些运行参数？电、电机电源电压主要影响电机哪些运行参数？电、电机电源电压主要影响电机哪些运行参数？电源电压高于电机额定电压，电机能否稳定运行？源电压高于电机额定电压，电机能否稳定运行？源电压高于电机额定电压，电机能否稳定运行？源

4、电压高于电机额定电压，电机能否稳定运行？低于额定电压呢？低于额定电压呢？低于额定电压呢？低于额定电压呢？电磁转矩，转速，励磁参数，励磁电流，功率电磁转矩，转速，励磁参数，励磁电流，功率电磁转矩，转速，励磁参数，励磁电流，功率电磁转矩，转速，励磁参数，励磁电流，功率因数，效率等。因数，效率等。因数，效率等。因数，效率等。4CH12三相异步电动机的异常运行优秀课件第一节第一节 异步电动机在非额定异步电动机在非额定电压下的运行电压下的运行 实际电压与额定电压之差不超过实际电压与额定电压之差不超过实际电压与额定电压之差不超过实际电压与额定电压之差不超过 对电动机运对电动机运对电动机运对电动机运行是允许

5、的，否则对电动机运行有较大影响。行是允许的，否则对电动机运行有较大影响。行是允许的，否则对电动机运行有较大影响。行是允许的，否则对电动机运行有较大影响。电动机转矩与电压平方成正比，电源电压降低，电动机转矩与电压平方成正比，电源电压降低，电动机转矩与电压平方成正比，电源电压降低，电动机转矩与电压平方成正比，电源电压降低，可能带不动负载，引起电机发热等。可能带不动负载，引起电机发热等。可能带不动负载，引起电机发热等。可能带不动负载，引起电机发热等。非额定电压下运行需考虑：主磁通变化引起电非额定电压下运行需考虑：主磁通变化引起电非额定电压下运行需考虑：主磁通变化引起电非额定电压下运行需考虑：主磁通变

6、化引起电机饱和程度的改变，对激磁电流，效率，功率因数机饱和程度的改变，对激磁电流，效率，功率因数机饱和程度的改变，对激磁电流，效率，功率因数机饱和程度的改变，对激磁电流，效率，功率因数等的影响。等的影响。等的影响。等的影响。5CH12三相异步电动机的异常运行优秀课件1.1.电源电压电源电压 额定电压，即额定电压，即 电源电压电源电压电源电压电源电压感应电动势感应电动势感应电动势感应电动势，主磁通，主磁通，主磁通，主磁通，励磁，励磁，励磁，励磁电流电流电流电流铁耗铁耗铁耗铁耗。负载一定，主磁通负载一定，主磁通负载一定，主磁通负载一定，主磁通转差率转差率转差率转差率转子电流转子电流转子电流转子电流

7、，转子漏抗，转子漏抗，转子漏抗，转子漏抗转子铜耗转子铜耗转子铜耗转子铜耗。6CH12三相异步电动机的异常运行优秀课件轻载：轻载：转子电流和转子铜耗较小，定子电流励磁转子电流和转子铜耗较小，定子电流励磁转子电流和转子铜耗较小，定子电流励磁转子电流和转子铜耗较小，定子电流励磁分量起主要作用。分量起主要作用。分量起主要作用。分量起主要作用。电源电压电源电压电源电压电源电压励磁电流励磁电流励磁电流励磁电流定子电流定子电流定子电流定子电流定子定子定子定子功率因数功率因数功率因数功率因数。同时，轻载时，铁耗起主要作用，效。同时，轻载时，铁耗起主要作用，效。同时，轻载时，铁耗起主要作用，效。同时，轻载时，铁

8、耗起主要作用，效率略有提高。率略有提高。率略有提高。率略有提高。结论：结论：结论：结论：电动机轻载时，端电压降低对电动机运行有电动机轻载时，端电压降低对电动机运行有电动机轻载时，端电压降低对电动机运行有电动机轻载时，端电压降低对电动机运行有利利利利，它使功率因数和效率提高。，它使功率因数和效率提高。，它使功率因数和效率提高。，它使功率因数和效率提高。实际中，可将正常运行时三角形联接的定子绕实际中，可将正常运行时三角形联接的定子绕实际中，可将正常运行时三角形联接的定子绕实际中，可将正常运行时三角形联接的定子绕组在轻载时改成星形联接，以改善功率因数和提高组在轻载时改成星形联接，以改善功率因数和提高

9、组在轻载时改成星形联接，以改善功率因数和提高组在轻载时改成星形联接，以改善功率因数和提高效率。效率。效率。效率。1.1.电源电压电源电压 额定电压，即额定电压，即7CH12三相异步电动机的异常运行优秀课件额定负载：额定负载：额定负载：额定负载：转子电流较大，端电压降低时，转差率转子电流较大，端电压降低时，转差率转子电流较大，端电压降低时，转差率转子电流较大，端电压降低时，转差率和转子电流增大，定子电流负载分量起主要作用，和转子电流增大，定子电流负载分量起主要作用，和转子电流增大，定子电流负载分量起主要作用，和转子电流增大，定子电流负载分量起主要作用，定子电流随转子电流增大而增大。转差率增大，转

10、定子电流随转子电流增大而增大。转差率增大，转定子电流随转子电流增大而增大。转差率增大，转定子电流随转子电流增大而增大。转差率增大，转子功率因数和定子功率因数降低。子功率因数和定子功率因数降低。子功率因数和定子功率因数降低。子功率因数和定子功率因数降低。负载较大时，虽然磁通减小使铁耗有所降低，但负载较大时，虽然磁通减小使铁耗有所降低，但负载较大时，虽然磁通减小使铁耗有所降低，但负载较大时，虽然磁通减小使铁耗有所降低，但铜耗随电流的平方增加，起主要作用，电机效率随铜耗随电流的平方增加，起主要作用，电机效率随铜耗随电流的平方增加，起主要作用，电机效率随铜耗随电流的平方增加，起主要作用，电机效率随铜耗

11、的增加而减低。铜耗的增加而减低。铜耗的增加而减低。铜耗的增加而减低。结论：结论：结论：结论：重载时端电压降低对电机运行不利。重载时端电压降低对电机运行不利。重载时端电压降低对电机运行不利。重载时端电压降低对电机运行不利。1.1.电源电压电源电压 额定电压，即额定电压，即8CH12三相异步电动机的异常运行优秀课件负载转矩为额定，电压降低使定、转子电流大于负载转矩为额定，电压降低使定、转子电流大于负载转矩为额定，电压降低使定、转子电流大于负载转矩为额定，电压降低使定、转子电流大于额定值，引起绕组发热，效率降低和功率因数变额定值，引起绕组发热，效率降低和功率因数变额定值，引起绕组发热，效率降低和功率

12、因数变额定值，引起绕组发热，效率降低和功率因数变坏。坏。坏。坏。规定：电动机在额定负载下运行时，电压波动不规定：电动机在额定负载下运行时，电压波动不规定：电动机在额定负载下运行时，电压波动不规定：电动机在额定负载下运行时，电压波动不能超过能超过能超过能超过 5%5%额定电压。额定电压。额定电压。额定电压。电动机有低压保护，电网电压过低时，自动切除电动机有低压保护，电网电压过低时，自动切除电动机有低压保护，电网电压过低时，自动切除电动机有低压保护，电网电压过低时，自动切除电机电源。电机电源。电机电源。电机电源。1.1.电源电压电源电压 额定电压，即额定电压，即 实际电压高于额定电压，主磁通增加，

13、磁路饱和实际电压高于额定电压，主磁通增加，磁路饱和实际电压高于额定电压，主磁通增加，磁路饱和实际电压高于额定电压，主磁通增加，磁路饱和程度增大，即使磁通增加不多，励磁电流也大大增加，程度增大，即使磁通增加不多，励磁电流也大大增加，程度增大，即使磁通增加不多，励磁电流也大大增加，程度增大，即使磁通增加不多，励磁电流也大大增加，功率因数降低，铁心损耗随磁通增加而增加，效率下功率因数降低，铁心损耗随磁通增加而增加，效率下功率因数降低，铁心损耗随磁通增加而增加，效率下功率因数降低，铁心损耗随磁通增加而增加，效率下降，温升提高。降，温升提高。降，温升提高。降，温升提高。10CH12三相异步电动机的异常运

14、行优秀课件第二节第二节 异步电动机在非额定异步电动机在非额定频率下的运行频率下的运行 有时由于发电量不足或电网发生故障，电网频有时由于发电量不足或电网发生故障，电网频有时由于发电量不足或电网发生故障，电网频有时由于发电量不足或电网发生故障，电网频率可能变化。若频率变化不超过额定值的率可能变化。若频率变化不超过额定值的率可能变化。若频率变化不超过额定值的率可能变化。若频率变化不超过额定值的 1%1%1%1%，对电动机运行不会造成严重影响。但如果频率偏差对电动机运行不会造成严重影响。但如果频率偏差对电动机运行不会造成严重影响。但如果频率偏差对电动机运行不会造成严重影响。但如果频率偏差太大，则影响电

15、动机的运行。太大，则影响电动机的运行。太大，则影响电动机的运行。太大，则影响电动机的运行。11CH12三相异步电动机的异常运行优秀课件 不考虑定子绕组漏阻抗压降时，可认为：不考虑定子绕组漏阻抗压降时，可认为：不考虑定子绕组漏阻抗压降时，可认为：不考虑定子绕组漏阻抗压降时，可认为：即即即即 ，保持电源电压不变，保持电源电压不变，保持电源电压不变，保持电源电压不变，也就是说，也就是说，也就是说，也就是说，主磁通与频率成反比主磁通与频率成反比主磁通与频率成反比主磁通与频率成反比。第二节第二节 异步电动机在非额定异步电动机在非额定频率下的运行频率下的运行12CH12三相异步电动机的异常运行优秀课件u频

16、率小于额定频率时频率小于额定频率时 f f1 1 x x1 1 =2=2 f f L L1 1 mm I Imm p pFeFe ，s s不变不变不变不变，则，则，则，则n n1 1 n n =(1-=(1-s s)n n1 1 ，转子转子x x2 2 =2=2 sf sf L L1 1。13CH12三相异步电动机的异常运行优秀课件u频率小于额定频率时频率小于额定频率时14CH12三相异步电动机的异常运行优秀课件 主磁通增大，铁心饱和程度增加，励磁电流增主磁通增大，铁心饱和程度增加，励磁电流增主磁通增大，铁心饱和程度增加，励磁电流增主磁通增大，铁心饱和程度增加，励磁电流增大很快，定子电流也增大

17、，铁耗和铜耗均增大，引大很快，定子电流也增大，铁耗和铜耗均增大，引大很快，定子电流也增大，铁耗和铜耗均增大，引大很快，定子电流也增大，铁耗和铜耗均增大，引起功率因数和效率降低。起功率因数和效率降低。起功率因数和效率降低。起功率因数和效率降低。同时，电动机转速下降，使电机通风冷却条件同时，电动机转速下降，使电机通风冷却条件同时，电动机转速下降，使电机通风冷却条件同时，电动机转速下降，使电机通风冷却条件变差，温升提高。变差，温升提高。变差，温升提高。变差，温升提高。结论：电源频率小于额定频率时，电动机必须减小结论：电源频率小于额定频率时，电动机必须减小结论：电源频率小于额定频率时，电动机必须减小结

18、论：电源频率小于额定频率时，电动机必须减小负载，使电机在轻载下运行，防止电机过热。负载，使电机在轻载下运行，防止电机过热。负载，使电机在轻载下运行，防止电机过热。负载，使电机在轻载下运行，防止电机过热。u频率小于额定频率频率小于额定频率15CH12三相异步电动机的异常运行优秀课件 不考虑定子绕组漏抗压降，有：不考虑定子绕组漏抗压降，有：不考虑定子绕组漏抗压降，有：不考虑定子绕组漏抗压降，有：电网频率高于额定频率，主磁通电网频率高于额定频率，主磁通电网频率高于额定频率，主磁通电网频率高于额定频率，主磁通，励磁电流，励磁电流，励磁电流，励磁电流，定子电流，定子电流，定子电流，定子电流，转速，转速，

19、转速，转速，对电动机功率因数，效率和，对电动机功率因数，效率和，对电动机功率因数，效率和，对电动机功率因数，效率和通风冷却有改善，对电机运行有利。通风冷却有改善，对电机运行有利。通风冷却有改善，对电机运行有利。通风冷却有改善，对电机运行有利。u频率高于额定频率频率高于额定频率16CH12三相异步电动机的异常运行优秀课件第三节第三节 异步电动机在不对称异步电动机在不对称电源电压下运行电源电压下运行 l分析方法：分析方法：分析方法：分析方法：对称分量法对称分量法对称分量法对称分量法。l只需分解为正序和负序分量，由于异步电动机定子只需分解为正序和负序分量，由于异步电动机定子只需分解为正序和负序分量，

20、由于异步电动机定子只需分解为正序和负序分量，由于异步电动机定子绕组为星形无中线或三角形接法，所以电机内不存绕组为星形无中线或三角形接法，所以电机内不存绕组为星形无中线或三角形接法，所以电机内不存绕组为星形无中线或三角形接法，所以电机内不存在零序电压、零序电流和零序磁通。在零序电压、零序电流和零序磁通。在零序电压、零序电流和零序磁通。在零序电压、零序电流和零序磁通。17CH12三相异步电动机的异常运行优秀课件 对称正序电流对称正序电流对称正序电流对称正序电流正序旋转磁动势正序旋转磁动势正序旋转磁动势正序旋转磁动势 正序感正序感正序感正序感生电流生电流生电流生电流正向电磁转矩正向电磁转矩正向电磁转

21、矩正向电磁转矩 ，正序转差率为：，正序转差率为：，正序转差率为：，正序转差率为：负序磁场反转，转速为负序磁场反转，转速为负序磁场反转，转速为负序磁场反转，转速为 ，负序转差率为：，负序转差率为：，负序转差率为：，负序转差率为：第三节第三节 异步电动机在不对称电源电压下运行异步电动机在不对称电源电压下运行 18CH12三相异步电动机的异常运行优秀课件 在负序等效电路中，经折算后转子等效电阻为在负序等效电路中，经折算后转子等效电阻为在负序等效电路中，经折算后转子等效电阻为在负序等效电路中，经折算后转子等效电阻为 。由于负序阻抗较小，负序电流较大，使不对称运。由于负序阻抗较小，负序电流较大，使不对称

22、运。由于负序阻抗较小，负序电流较大，使不对称运。由于负序阻抗较小，负序电流较大，使不对称运行的铜耗增加，效率降低，并可能引起电机过热。行的铜耗增加，效率降低，并可能引起电机过热。行的铜耗增加，效率降低，并可能引起电机过热。行的铜耗增加，效率降低，并可能引起电机过热。另外，负序转矩为制动转矩，将使电机出力减小。另外，负序转矩为制动转矩，将使电机出力减小。另外，负序转矩为制动转矩，将使电机出力减小。另外，负序转矩为制动转矩，将使电机出力减小。可见，电动机在不对称情况下运行时，性能变可见，电动机在不对称情况下运行时，性能变可见，电动机在不对称情况下运行时，性能变可见，电动机在不对称情况下运行时，性能

23、变差，实际运行时，差，实际运行时，差，实际运行时，差，实际运行时，不允许电动机三相电流出现严重不允许电动机三相电流出现严重不允许电动机三相电流出现严重不允许电动机三相电流出现严重的不对称的不对称的不对称的不对称。第三节第三节 异步电动机在不对称电源电压下运行异步电动机在不对称电源电压下运行 19CH12三相异步电动机的异常运行优秀课件第四节第四节 异步电动机电源缺相时异步电动机电源缺相时的运行的运行 电机正常运行时，三相交流电源通入三相对称电机正常运行时，三相交流电源通入三相对称电机正常运行时，三相交流电源通入三相对称电机正常运行时，三相交流电源通入三相对称绕组，有三相平衡电流，产生圆形旋转磁

24、场。当三绕组，有三相平衡电流，产生圆形旋转磁场。当三绕组，有三相平衡电流，产生圆形旋转磁场。当三绕组，有三相平衡电流，产生圆形旋转磁场。当三相电源缺相或断相时，称为三相异步电机的断相运相电源缺相或断相时，称为三相异步电机的断相运相电源缺相或断相时，称为三相异步电机的断相运相电源缺相或断相时，称为三相异步电机的断相运行或缺相故障。行或缺相故障。行或缺相故障。行或缺相故障。20CH12三相异步电动机的异常运行优秀课件图图图图12122 2 三相异步电动机的缺相三相异步电动机的缺相三相异步电动机的缺相三相异步电动机的缺相第四节第四节 异步电动机电源缺相时的运行异步电动机电源缺相时的运行 21CH12

25、三相异步电动机的异常运行优秀课件 断相运行是不对称运行的极端情况，由于负序断相运行是不对称运行的极端情况，由于负序断相运行是不对称运行的极端情况，由于负序断相运行是不对称运行的极端情况，由于负序分量的存在使电机的运行性能变差。分量的存在使电机的运行性能变差。分量的存在使电机的运行性能变差。分量的存在使电机的运行性能变差。额定负载下断相时，断相后存在负序转矩，将额定负载下断相时，断相后存在负序转矩，将额定负载下断相时，断相后存在负序转矩，将额定负载下断相时，断相后存在负序转矩，将发生停机事故；如果电机最大转矩大于负载转矩，发生停机事故；如果电机最大转矩大于负载转矩，发生停机事故；如果电机最大转矩

26、大于负载转矩，发生停机事故；如果电机最大转矩大于负载转矩，电机仍可继续运行，但转速降低，定子和转子电流电机仍可继续运行，但转速降低，定子和转子电流电机仍可继续运行，但转速降低，定子和转子电流电机仍可继续运行，但转速降低，定子和转子电流增大，电机温升升高，若长时间则可能烧坏电机。增大，电机温升升高，若长时间则可能烧坏电机。增大，电机温升升高，若长时间则可能烧坏电机。增大，电机温升升高，若长时间则可能烧坏电机。若是空载或轻载下断相，转速下降不多，断相若是空载或轻载下断相，转速下降不多，断相若是空载或轻载下断相，转速下降不多，断相若是空载或轻载下断相，转速下降不多，断相稳态电流也不大。稳态电流也不大。稳态电流也不大。稳态电流也不大。第四节第四节 异步电动机电源缺相时的运行异步电动机电源缺相时的运行 22CH12三相异步电动机的异常运行优秀课件异步电机部分内容异步电机部分内容结束结束谢谢！谢谢！23CH12三相异步电动机的异常运行优秀课件