异步电机原理讲解.pdfVIP

第五章第五章 异步电机异步电机 5.15.1 异步电机概述异步电机概述 5.2 异步电动机的主要结构与作用原理 5.3 三相异步电动机的磁动势和磁场 5.45.4 异步电动机的电压方程和等效电路异步电动机的电压方程和等效电路 5.5 异步电动机的功率平衡与转矩平衡 5.6 异步电动机的工作特性与机械特性 5.75.7 异步电动机的参数测定异步电动机的参数测定 5.8 异步电动机的起动、调速 5.1 异步电机概述 异步电机（也叫感应电机）是一种交流旋转电机。异步电 机运行时，在气隙中的旋转磁场与转子绕组之间存在相对运 动动，依靠电磁感应作用使转子绕组中的感应电流依靠电磁感应作用使转子绕组中的感应电流 ，产生感应电产生感应电 磁转矩，从而实现机电能量的转换。由于转子的转速与旋转磁 场的转速之间总是存在差异场的转速之间总是存在差异 ，所以称为异步电机所以称为异步电机。 一. 特点 异步电机的转速除与电网频率有关外，还随负载而变。 二. 优缺点 1. 优点：结构简单、制造容易、运行可靠、效率较高、价 格低廉格低廉、坚固耐用等坚固耐用等。 2. 缺点： （（11））异步电机运行时异步电机运行时，必须从电网吸取滞后性无功功率必须从电网吸取滞后性无功功率 ，使使 电网功率因数降低，增加了输电线路损耗。 （2）起动和调速性能较差。 （3）用途： 主要作电动机使用主要作电动机使用 ，如如 ：机床机床、水泵水泵、家用电器家用电器、轧钢设轧钢设 备等。在电网的总负荷中，异步电动机用电量约占60 ％以上。 5.2 异步电动机的主要结构与作用原理 一. 异步电机的主要结构 1. 定子： 定子铁心定子铁心 ：由由00.55mm厚硅钢片叠压而成厚硅钢片叠压而成,构成磁路和安放三构成磁路和安放三 相绕组。 定子绕组定子绕组 ：电磁线制而成电磁线制而成,构成电路构成电路。 机座：铸铁或钢板焊接而成。 22. 转子转子 ：： 转轴:支撑转子。 转子铁心转子铁心 ：：由由0.5mm0.5mm硅钢片叠压而成硅钢片叠压而成,,构成磁路的构成磁路的一部分部分。。 转子绕组：鼠笼型绕组、铸铝或打铜条 绕线式绕组绕线式绕组 ：由电磁线绕制而成由电磁线绕制而成三相绕组相绕组，，在内部接成在内部接成Y 接，另外三个出线端由滑环引出，可外接电阻。 3. 气隙： 磁路的一部分， δ↓→Im ↓，但易发生扫膛现象。 二. 异步电机的作用原理 三相对称电流流入三相对称的定子绕组三相对称电流流入三相对称的定子绕组 ，在空间产生旋转在空间产生旋转 磁场，该旋转磁场切割转子导体，在转子导体中感应电势，并 在转子回路中产生电流，该转子电流与定子的旋转磁场相互作 用用，产生电磁转矩产生电磁转矩，使转子旋转使转子旋转。 1. 转子的转向与定子磁场的转向相同。 2. 转子的转速略低于定子磁场的转速转子的转速略低于定子磁场的转速。 3. 转差率的概念 旋转磁场的转速和转子的转速之差称为转差转速 △n = n1 – n 。。 n n n 转差率 S 1 Sn n n n n Sn (1S )n 1 1 1 1 1 n n 11 11 当0n n1 时,即0S1时,电机为电动运行状态(电能→机械能)。 当nn1 时,即0S 时,电机为发电运行状态(机械能→电能)。 当当n 0时时,,即即S 0时时,,电机为电磁制动运行状态电机为电磁制动运行状态((机械能和电能机械能和电能→ 热能) 。 当n ＝0时时,,即即S ＝1时时,,电机为机为 电动机起动状态动机起动状态。 n ≈n 时,即S ≈0时,电机为电动机的空载状