三相异步电动机的结构和工作原理教案解析.ppt

* 2 三相异步电动机 及其控制 一、三相异步电动机的结构 下面是它主要部件的拆分图。 右图是一台三相鼠笼型异步电动机的外形图。 绕线型异步电动机 鼠笼型异步电动机 鼠笼式电动机与绕线式电动机的的比较： 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。 绕线式： 结构复杂、价格较贵、维护工作量；转子外加电阻可人为改变电动机的机械特性。 异步电动机的外部接线 三相笼式异步电动机的部件图 转动原理： N S （1）电磁转矩的产生 ▲ 用右手定则判断转子绕组中感应电流的方向 ▲ 用左手定则判断转子绕组受到的电磁力的方向 电磁力→电磁转矩 T T 与 n0 同方向。 工作原理示意图 二、三相异步电动机的基本工作原理 （2）电动机转速n和旋转磁场同步转速n0的关系 电机转子转动方向与磁场旋转的方向一致， 但 异步电动机 无转距 转子与旋转磁场间没有相对运动 无转子电动势（转子导体不切割磁力线） 无转子电流 提示：如果 （3）转差（率）S 的概念： 异步电动机运行中: 转 差：旋转磁场的同步转速和电动机转速之差。 转差率：转差与n0的比值。 即： 电动机起动瞬间: （转差率最大） 或 1. 旋转磁场 旋转磁场由三相电流通过三相对称绕组产生。 对称： 三相对称负载 空间对称分布 （1）旋转磁场的产生 二、三相异步电动机的基本工作原理 V2 V1 W2 U2 U1 W1 转子 定子 定子绕组 （三相） 机座 转子：在旋转磁场作用 下，产生感应电 动势或电流。 三相定子绕组： 产生旋转磁场 U1 V2 W1 V1 W2 异步电动机中，旋转磁场代替了旋转磁极 (?)电流出 (?)电流入 U2 U2 V1 W2 U1 V2 W1 U1 U2 V2 W1 V1 W2 A U2 V2 W1 V1 W2 三相对称绕组通入三相对称电流就形成旋转磁场 二极旋转磁场 ▲ 极对数（p）的概念： （2）旋转磁场的转速 旋转磁场转速 n0 — 同步转速 如何改变旋转磁场的转速？ 以 Y 型接法为例，当每相 绕组只有一个线圈时，按右图放入定子槽内，合成的旋转磁场只有一对磁极，则极对数为 1。 即 p = 1 U1 U2 V1 V2 W2 W1 U1 U2 V1 V2 W1 W2 i3 i1 i2 以 Y 型接法为例，将每相绕组都改用两个线圈串联组成。 按下图放入定子 槽内。 形成的磁场则是两对磁极。 即 p = 2 U1 U2 U3 U4 V1 V4 V2 V3 W4 W1 W2 W3 i2 W2 V4 U1 V1 W1 U2 V2 W3 U3 U4 V3 W4 i1 i3 三相绕组 四极旋转磁场 电流变化一周 → 旋转磁场转一圈 电流每秒钟变化 50 周 → 旋转磁场转 50 圈 → 旋转磁场转 3000 圈 电流每分钟变化 (50×60) 周 p = 1 时： 电流变化一周 → 旋转磁场转半圈 电流每秒钟变化 50 周 → 旋转磁场转 25 圈 → 旋转磁场转 1500 圈 电流每分钟变化 (25×60) 周 p = 2 时： 三相异步电动机的同步转速 60 0 p f n = min） r / ( 500 600 750 1000 1500 3000 n0/(r/min) 6 5 4 3 2 1 p f = 50 Hz 时，不同极对数时的同步转速如下: 同步转速 p 为任意值时： 旋转方向：取决于三相电流的相序。 （3）旋转磁场的转向 U1 U2 V1 V2 W2 W1 i1 i2 L1 L2 L3 U1 U2 V1 V2 W1 W2 i3 i1 i2 Im O t i3 U1 U2 V1 V2 W2 W1 L1 L2 L3 U1 U2 V1 V2 W1 W2 i2 i1 i3 任意对调两根电源进线，磁场反转。 i1 i2 Im O t i3 旋转方向：取决于三相电流的相序 改变电机的旋转方向：换接其中两相