第7章异步电动机原理.ppt

电机与拖动 第七章 异步电动机原理 7.1 异步电动机结构、额定数据与工作原理 一、异步电动机的主要用途 异步电机主要用作电动机，去拖动各种生产机械。 优点:结构简单、容易制造、价格低廉、运行可靠、坚固耐用、运行效率较高等。 缺点:功率因数较差。异步电动机运行时，必须从电网里吸收落后性的无功功率，功率因数总是小于１。 二、异步电动机的分类 三、异步电动机的主要结构 异步电动机在结构上也是由定子、转子、气隙组成。 1、异步电动机的定子： 异步电动机的定子是由机座、定子铁心和定子绕组三个部分组成的。 2、异步电动机的转子： 2）绕线型转子：绕线型转子的槽内嵌放有用绝缘导线组成的三相绕组，一般都联接成Y形。转子绕组的三条引线分别接到三个滑环上，用一套电刷装置引出来，如图所示。这就可以把外接电阻串联到转子绕组回路里去，以改善电动机的启动性能或调节电动机的转速。 四、 异步电动机的铭牌数据 如何根据电机的铭牌进行定子的接线？ （1）当电动机铭牌上标明“电压380/220V，接法Y/△”时，这种情况下，究竟是接成Y或△，要看电源电压（线电压）的大小。如果电源电压为380V，则接成Y接；电源电压为220V时，则接成△接。 （2）当电动机铭牌上标明“电压380V，接法时△”时，则只有这一种△接法。但是在电动机起动过程中，可以接成Y接，接在380V电源上，起动完毕，恢复△接法。 五、异步电动机的工作原理 异步电动机转差率s： 7.2 三相异步电动机的电磁关系及等值电路 由于整个分析过程是完全对称的，所以在分析时仅以A相为例来进行讲解。由电流产生的旋转磁场的磁动势的特点： b.转子堵转时的电磁关系 2.磁势平衡 (二)三相异步电动机转子旋转时的电磁关系 转子旋转磁动势 二、异步电动机的等值电路(思路) （ 一） 转子绕组频率的折算（静止的转子）: 只要保持转子旋转磁动势的大小不变,从定子边看可认为转子没有变化.根据这个概念,对下式进行变换: 由此可见,频率折算是用一个静止的电阻为 的等效转子去代替电阻为R2的实际旋转的转子,等效转子于实际转子具有相同的转子磁动势. （二）YD转子绕组的各量折算到定子边(B折算) “ T”型等值电路(一相): 异步电动机空载时，转子的转速接近同步速，转差率s很小， ， 电流可认为等于零,定子电流就是励磁 电流,电动机的功率因数很低。 （四）YD的相量图: 7.5 三相异步电动机的功率与转矩 一、功率平衡方程式及效率 二、转矩平衡方程： 三、 电磁转矩的三种表达式： ２.参数表达式 令 : 得到最大电磁转矩: 一般情况下， 值不超过 的5%，可以忽略。则最大电磁转矩和临界转差率: 实际应用时，三相异步电机的参数不易得到， 所以,在实际工程中,若利用异步电机产品目录中 给出的数据，找出异步电动机的机械特性公式， 即便是粗糙些，但也很有用，这就是实用公式。 已知: 代入上式,于是上式变为: 式中: 其中 大约在0.1～0.2范围内，上式中，显然在任何s值时，都有 而q 2可忽略，这样上式可简化为 实用公式 当三相异步电动机在额定负载范围内运行时，它的 转差率小于额定转差率（ ）。这就 是说 7.6 三相异步电动机的机械特性 三相异步电动机的机械特性是指电磁转矩T与转速n（或转差率s )之间的函数关系。 a.机械特性的特点： （1）在0≤S≤1，即0≤ n≤n1的范围内，特性在第Ⅰ象限，电磁转矩T和转速n都为正，从正方向规定判断，T与n同方向。电动机工作在这范围内是电动状态。这是分析的重点. D点:n=0，转矩为Ts，是起动点 起动转矩倍数: 二、人为机械特性: D点:n=0， 1)降低定子端电压的人为机械特性: 2)转子回路串入三相对称电阻的人为机械特性: 从图看出，转子回路稍串入一些电阻，可以增大 起动转矩，串的电阻合适时， 7.7 异步电动机的工作特性及其测试方法 异步电动机的工作特性: 指 时电动机的转速n、定子电流 ,功率因数 电磁转矩T、效率η等与输出功率P2的关系。 可以通过直接给异步电动机带负载测得工作特性，也可以利用等值电路计算而得。 下面，我们将分别进行介绍. 1)转速特性 : 三相异步电动机空载时，转子的转