第9章变压器和电动机讲述.ppt

* 其它电动机 单相异步电动机 功率小、家用。 电容式、罩极式 同步电动机 伺服电机 步进电机 直流电动机 有刷、无刷 * 作业：9.1.1 9.1.2 9.2.1 9.2.3 9.2.5 9.2.6 9.2.7 9.3.3 9.3.4 9.3.5 9.3.6 9.3.7 * 9.3.1 三相异步电动机的结构和原理 2. 原理 问题：电动机如何转动起来？ 转动的关键：产生旋转磁场！ * 9.3.1 三相异步电动机的结构和原理 （一）旋转磁场 旋转磁场是三相异步电动机工作的基础。 产生： 旋转磁场由三相电流通过对称三相定子绕组产生。 对称要求： 三相对称负载 空间对称分布 * 9.3.1 三相异步电动机的结构和原理 （一）旋转磁场 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 i1 i2 Im O t i3 * （一）旋转磁场 * 9.3.1 三相异步电动机的结构和原理 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 (50×60) 周 p = 2 时： * 9.3.1 三相异步电动机的结构和原理 （2）旋转磁场的转速 由上可知，三相异步电动机定子绕组中通入三相电流会在电动机内产生一个与电流相序一致的旋转磁场转速 n1——同步转速 显然，同步转速n1 与电源频率f1和磁极对数p 有关。 p 为任意值时： 60 1 p f1 n = min） r / ( f 1= 50 Hz 时,不同极对数时的同步转速如下: p 1 2 3 4 5 6 n1/(r/min) 3000 1500 1000 750 600 500 * 9.3.1 三相异步电动机的结构和原理 （3）旋转磁场的转向 旋转方向：取决于三相电流的相序。 i1 i2 Im O t i3 L1 L2 L3 U1 U2 V1 V2 W1 W2 i3 i1 i2 i1→U1， i2→V1， i3→W1 旋转磁场是沿着： U1 V1 W1 U1 U2 V1 V2 W2 W1 * 9.3.1 三相异步电动机的结构和原理 L1 L2 L3 U1 U2 V1 V2 W1 W2 i2 i1 i3 U1 U2 V1 V2 W2 W1 i1 i2 Im O t i3 i1→U1， i2→W1， i3→V1 旋转磁场是沿着： U1 W1 V1 结论： 任意对调两根电源进线，磁场反转。 * （二）工作原理 对称三相定子绕组 通入对称三相电流 旋转磁场 (磁场能量) 磁场切割 转子绕组 转子绕组中 产生 e 和 i 转子绕组在磁场中 受到电磁力的作用 转子旋转起来 机械负载 旋转起来 三相交流电能 输出机械能量 9.3.1 三相异步电动机的结构和原理 * 9.3.1 三相异步电动机的结构和原理 （二）工作原理 转差率 当磁场开始旋转后，转子中产生感应电流（因此又称为感应电动机）。而且，转子必然落后于定子磁场旋转速度（同步转速n1 ），所以又称为异步电动机。 设实际转速为n，则转差 ，与同步转速n1之比 称为转差率： 0﹤s ≤ 1 起动时: n = 0， s = 1 额定运行时: s = 0.01 ~ 0.09 * 9.3.1 三相异步电动机的结构和原理 例9.3.1 一台三相异步电动机，其额定转速nN =975 r/min，电源频率 f1=50 Hz。试求电动机的极对数和额定负载下的转差率。 解：根据异步电动机转子转速略慢于旋转磁场同步转速的关系 可知：n0=1000 r/min , 即 p=3 额定转差率为 * 9.3.2 三相异步电动机特性和额定值 转矩T——即转动力矩或扭矩，大小为转动力F与力臂l 的乘积。 单位： N·m（牛·米） 转矩T是衡量机械转动轴工作能力的物理量。 1. 特性 电磁转矩 电动机转子产生的转矩 * 9.3.2 三相异步电动机特性和额定值 1. 特性 电磁转矩 CT’是结构常数，R2是每相转子电阻，X20是转子绕组启动感抗，U1是电源电压 结论： 电动机转矩与电源电压