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第三章 异步电动机Asynchronous Motor 3.1 三相异步电动机结构与铭牌数据 3.2 异步电动机的工作原理 3.3异步电动机的运行特性 3.4单相异步电动机 学习第三章应该注意的点 船舶交流电机 3.1 三相异步电动机结构与铭牌数据 定子铁心 定子绕组 转子铁心 转子绕组 §3—2.异步电动机的转动原理 §3—3.定子和转子电路 3—4.三相异步电动机的运行特性 §3—5.三相异步电动机的起动 §3—6.单相异步电动机 第三章 各节要点 各节要点： 第一节：基本结构（组成作用、防护、冷却）；铭牌数据 。 第二节：转动原理 ；旋转磁场；转差率。 第三节：平衡方程 （定、转子，磁势）；磁场转速 （转向、转速）。 第四节：机械特性（公式，特殊点，影响因素，直线段）；电磁转矩（影响因素，典型转矩，公式）。 第五节：起动性能，要求 ；方法：直接（条件），降压（方法、目的） ；特殊鼠笼式原理。 第六节：单相磁场（脉振）；机械特性（合成）；分相起动（电流、磁通分相）。 第三章的主要内容 主要内容是：三相异步电动机旋转磁场的产生，转子电路的处理，异步机的特性，起动性能和方法，单相异步机工作原理（脉振磁场的分解、分相方法）。 脉振磁场的分解是本章的难点。 异步电动机的结构不作为重点，但要求知道基本结构及其特点。 本章的计算任务主要是：利用异步电动机的电磁关系、功率平衡关系和有关特性进行电路、能量、机械量的计算。是本课程的主要计算任务之一。 单相脉振磁场 fA = Fφsinωt cos(xπ/τ) = fA＋＋fA－ =0.5 Fφsin(ωt - xπ/τ) + 0.5 Fφsin(ωt + xπ/τ) fA是一个脉振磁场，∵两个分量幅值相同，转向相反，合成后空间位置 x 不变，但大小和方向随时间不断变化。式中：x 是空间(位置)坐标，原点在A-X的轴线上。 停止脉振 返回初态 单相脉振磁场 fA = Fφsinωt cos(xπ/τ) = fA＋＋fA－ =0.5 Fφsin(ωt - xπ/τ) + 0.5 Fφsin(ωt + xπ/τ) fA是一个脉振磁场，∵两个分量幅值相同，转向相反，合成后空间位置 x 不变，但大小和方向随时间不断变化。式中：x 是空间(位置)坐标，原点在A-X的轴线上。 单相脉振磁场的特点： 1. 转子静止时，单相脉振磁场无驱动力矩； 2. 转子转动时，单相脉振磁场可产生一定的驱动力矩，保持转子继续旋转运行。 关于单相异步电动机的结论： 1. 单相异步电动机不能自行起动，应采取其它方法才能起动。 2. 单相异步机转动时产生的电磁转矩比较小，转差率较大，电机电流较大。 单相脉振磁场与单相异步电动机特点 单相异步电动机的机械特性是其正、反两个旋转磁场单独的机械特性的合成特性。 由于两个旋转磁场幅值一样、转速相同、转向相反，所以两条机械特性以原点对称，合成的单相异步电动机的机械特性是一条过原点的特性。所以，单相异步电动机起动转矩为零。 将机械特性转90°后的样子 二、单相异步电动机的机械特性 三、起动方法 起动分析： 必须使单相异步机气隙产生旋转的磁场（或至少是移动的磁场），才能切割转子绕组，产生驱动转矩，使转子转动。而要在气隙产生旋转磁场则至少需要两相的交流电流。因此，必须对磁场进行“分相”。 分相概念： 用单相交流电，使单相异步机产生旋转或移动磁场称为分相（也称为裂相）。 分相方法： 主要有电流分相、磁通分相两种。 单相异步电动机定子有一套相差90o电角度的两相绕组，在其中一相串接电容、电阻使通过该相电流相位改变从而在气隙中产生旋转磁场的方法叫电流分相法。电流分相有：电容分相和电阻分相两种。 改变转向的方法：单独改变任意一相绕组接线（对调两端）或将电容串接到另外一相。 电流分相 电容分相 改变转向 磁通分相 磁通分相：从磁路的角度将单相绕组产生的单相磁通分成两相称为磁通分相。采用磁通分相的单相异步电动机叫罩极式电机。 原理：在磁极中开一个槽，将一个短路环套在其中一部分磁极上，磁极中的单相交变磁通就被分成两相。被短路环套住的部分，通过的磁通比没套短路环部分的磁通的相位滞后90o，于是在气隙中将产生近似旋转（移动）的磁场，这个磁场将切割转子绕组，从而产生驱动转矩，使转子转动。—— 转向由未罩极部分转向罩极部分。—— 罩极式电机一般不可反转。 罩极式电机是采用磁通分相的，一般不可反转。 [ 第六节要点 ] ： 单相磁场（脉振）；机械特性（合成）；分相起动（电流、磁通分相）。