电机学第3章异步电机.ppt

第三章 异步电动机 3.1 三相异步电动机的结构 2、定子绕组和转子绕组 3.2 工作原理 综上所述，当三相绕组中流过三相电流时，在磁路空间产生磁极对数P=1的旋转磁场，电流交变一周时，旋转磁场在空间也旋转一周。 2、旋转方向，由三相电源电流的初始相位决定，任意两相电流对调即可改变旋转方向。 4、磁场转速 一对磁极时P=1，wt=0 → 120°磁场转动120° 两对磁极时P=2，……………………………60° 磁极越多，磁场转速越慢。 6、转速与转差率的关系 转差率定义： S=0，n=n0，没有相对运动，没有驱动力将停转 s 0，即当 nn0时，电机为发电运行状态(机械能→电能) 0s1，即当0nn0时, 电机为电动机运行状态(电能→机械能)，s：2%~6%为正常工作范围。 当 n0时，即当s 0时,电机为电磁制动运行状态(机械能和电能→热能) 3.3 异步电动机的电磁转矩 电磁转矩（M）： 通有电流的所有转子绕组导体受力产生的。 3.4 异步电机的机械特性 机械特性上三个转矩 2、最大电磁转矩 3、起动转矩 对不同R2，n~f(M)曲线的特性 从机械特性可知： 起动转矩必须大于生产机械的阻力转矩才能起动，否则只能空载或轻载起动。 最大转矩必须大于生产机械的最大阻力转矩才能运行中不停机。 在额定情况下运行最经济。 3.5 异步电动机的起动 起动性能:起动电流、起动转矩、起动时间、绕组发热等。 起动要求： 1、直接起动（全压起动） 直接加额定频率的额定电压 优点：设备简单，操作方便，时间短。 缺点：起动电流大，要求电网压降变化较小。 适用条件：小容量电动机带轻载的情况起动。 2.降压起动 当电动机负载比较轻时，可采用降压起动以减小起动电流。即起动时，降低加在电动机定子绕组电压，起动时电压小于额定电压，待电动机转速上升到一定数值后，再使电动机承受额定电压，可限制起动电流。 （1）串接电阻或电抗器降压起动 （2）Y-Δ起动 （3）自耦变压器起动 （2）Y-Δ起动 3.5.3 绕线式异步电动机的起动 由于临界转差率 3.6 异步电动机的调速 1、改变P调速 2.改变转差率调速 （1）通过改变串联在转子电路中的电阻来改变转差率。 转子回路串电阻时的机械特性 转子电路的电阻愈大，则临界转差率也愈大，机 械特性变软，曲线向下移动，输出转矩一定的条件 下，改变 转子电路中的附加电阻就能得到不同的转 速。 （2）转子串电势 为了克服转子串电阻损耗过多，采用串接电势来代替串电阻，通过改变电势大小和相位来调速，从而减小铜耗。 3、变频调速 改变供电电源的频率 方法：交流—直流—交流 3.7 异步电动机的制动 目的：满足生产工艺要求，缩短辅助时间，提高生 产效率。 主要利用电动机本身反向电磁转矩来制动。M与n方 向相同，则M起拖动作用。M与n方向相反，则M起 制动作用。 方法：能耗制动 反接制动 反馈制动 制动原理：通过直流电建立稳定磁场来实现制动。 2.反接制动 反接制动利用定子两相电源对调，使电动机的旋转磁场与原来方向相反达到制动。一般电动机转速下降到40r/min时要切断电源，否则容易反转。反接制动时，转子中感应电流很大，要串入限流电阻。 3.再生制动 3.8三相异步电动机的铭牌数据 二、额定值 三、电动机的铭牌 铭牌上记录着电动机的额定数据和技术要求。 三相异步电动机铭牌 四、异步电动机的技术数据 例：一台三相异步电动机（鼠笼型）PN=5.5KW，nN=980r/min，功率因素=0.8, 三角形接法。求：n0，SN，MN。 例：异步电动机 例一台JO2-82-4型三相异步电动机，其额定数据如表 例上题中①若MF=274.4N·m，问在U=UN和U=0.9UN下电动机能否起动？②采用Y-Δ起动时的起动电流和起动转矩；③当负载转矩为MN的50%，30%时，电动机能否起动？ 例JO-51-4型三相异步电动机数据如表 作业：3.2、3.5、3.8、3.13、 3.14、3.15、3.18 60 重量 2.0 最大转矩/额定转矩 1.6 起动转矩/额定转矩 7.0 起动电流/额定电流 84 效率（%） 0.85 功率因素 14.7/8.5 电流A 1440 速度（r/min） 满载时 220/380 额定电压（V） 4 额定功率（KW） JO2-41-4 型号 例：有三相绕线式异步电动机，f=50HZ，PN=10KW， nN=1475r/min,若负载转矩不变，转子绕组中接入电阻使转速下降到1100r/min，试求消耗在这个