第五章 交流电动机工作原理和特性.ppt

第五章 交流电动机的工作原理及特性;5．1 三相异步电动机的基本结构和工作原理 ;1.定子 ; 定子绕组是电动机的电路部分。三相电动机的定子绕组分为三个部分对称地分布在定子铁心上，称为三相绕组，分别用AX、BY、CZ表示，其中，A、B、C称为首端，而X、Y、Z称为末端。;2.转子 ; 鼠笼式异步电动机转子绕组是在转子铁心槽里插入铜条，再将全部铜条两端焊在两个铜端环上而组成，如图所示。;二、三相异步电动机的工作原理 ; 假定定子绕组中电流的正方向规定为从首端流向末端，且A相绕组的电流作为参考正弦量，即 iA的初相位为零，则三相绕组A、B、C的电流（相序为A—B—C）的瞬时值为：; iB为负，电流实际方向与正方向相反，即电流从Y端流到B端；; iB为负，电流实际方向与正方向相反，即电流从Y端流到B端；; iC为负，电流实际方向与正方向相反，即电流从Z端流到C端；; iC为负，电流实际方向与正方向相反，即电流从Z端流到C端；; 按以上分析可以证明：当三相电流随时间不断变化时，合成磁场也在不断旋转，故称旋转磁场。; 此时A相绕组内的电流超前C相绕组内的电流2 ? /3，而C相绕组内的电流又超前B相绕组内的电流2 ? /3，用上述同样的分析方法可知，此时旋转磁场的旋转方向将变为A→C→B，即向逆时针方向旋转，如图所示，即与未对调前的旋转方向相反。;3.旋转磁场的极数与旋转速度 ; 其中，每相绕组由两个部分串联组成，再将这三相绕组接到对称三相电源使通过对称三相电流，便产生具有两对磁极的旋转磁场,如图所示。; 从图可以看出，对应于不同时刻，旋转磁场在空间转到不同位置，此情况下电流变化半个周期，旋转磁场在空间只转过了 ? /2，即1/4转，电流变化一个周期，旋转磁场在空间只转了1/2转。;4．工作原理 ;5.转差率 S;5.2 三相异步电动机的额定参数 ; 定子三相绕组的连接方式（Y形或?形）的选择，和普通三相负载一样，须视电源的线电压而定。; 1. J32-4，功率1.0kW，连接方法?/Y，电压220/380V，电流4.25/2.45A，转速1420 r/min，功率因数0.79。 2. J02-21-4，功率1.1 kW，连接方法? ，电压380V，电流6.27A，转速1410 r/min，功率因数0.79。 ;2．线电压与相电压;二、额定参数 ; 2.额定电压UN：在额定运行情况下，定子绕组端应加的线电压值。一般规定电动机的外加电压不应高于或低于额定值的5%。; 如标有两种电流值（例如10.35/5.9A），则对应于定子绕组为?/Y连接的线电流值。; 一般不标在电动机铭牌上的几个额定值如下 ：;三、三相异步电动机的能流图 ;5．3 三相异步电动机的转矩特性和机械特性 ; 设定子和转子每相绕组的匝数分别为N1和N2，如图所示电路图是三相异步电动机的一相电路图。; 定子每相绕组中产生的感应电动势为： ，它是正弦量，其有效值为;二、三相异步电动机的转子电路 ; 和定子电流一样，转子电流也要产生漏磁通，从而在转子每相绕组中还要产生漏磁电动势。; 转子每相电路的电流为 ;三、转矩特性 ;四．机械特性 ;电动机额定工作点，此时额定转矩和额定转差率为 ：;电动机的启动工作点，此时电动机的转矩称为启动转矩Tst： ;电动机的临界工作点。欲求转矩的最大值，可令 ，得临界转差率为;2．人为机械特性 ; 由于异步电动机对电网电压的波动非常敏感，运行时，如电压降低太多，会大大降低它的过载能力与启动转矩，甚至使电动机发生带不动负载或者根本不能启动的现象。;（2）定子电路接入电阻或电抗时的人为特性 ;（3）改变定子电源频率时的人为特性 ;（4）转子电路串电阻时的人为特性; 5．4 三相异步电动机的启动特性 ; 以上，（1）和（2）两条是衡量电动机启动性能的两条主要技术指标。 ; 异步电动机的固有启动特性如图所示：;一、 鼠笼式异步电动机的启动方法 ; 一般在有独立变压器供电（即变压器供动力用电）的情况下，若电动机启动频繁时，电动机功率小于变压器容量的20%时允许直接启动；若电动机不经常启动，电动机功率小于变压器容量的30%时也允许直接启动。 如果没有独立的变压器供电（即与照明共用电源）的情况下，电动机