交流电动机及电气控制.PPT

三相异步电动机的特点 优点：结构简单、运行可靠、坚固耐用、维护方便、价格便宜、效率较高 。 缺点：1. 调速、起动性能较差。随着晶闸管元器件及交流调速系统的发展，调速性能已大大改善。 2. 功率因数低。运行时从电网中吸收感性无功功率，以建立旋转磁场，使电网功率因素下降；受电网电压波动影响较大。 3.1.1 三相异步电动机的基本结构 定子：产生旋转磁场 1．定子主要部分 (1)定子铁心 结构：0.5mm厚的硅钢片叠压而成。 作用：行成磁路；放置定子绕组。 （2）定子绕组 结构：三相对称绕组 作用：产生旋转磁场 （3）机座：固定和支撑定子铁心和端盖。 (2)定子绕组 2．转子部分：感应电流并产生电磁转矩。 (1)转子铁心 结构：用0.5mm厚的硅钢片叠压而成。 作用：构成主磁路；放置定子绕组。 (2)转轴 转轴是支撑转子铁心和输出转矩的部件。 (3)转子绕组 ①笼型转子 ②绕线转子 笼型转子:在转子铁心的每个槽内插入一根 导体，在铁心的两端分别用两个导电端环所有的导条联结起来，形成一个自行闭合的短路绕组。 ②绕线转子： 绕线转子绕组与定子绕组一样，是对称三相绕组。联结成Y后，其三根引出线分别接到轴上的三个集电环，再经电刷引出而与外部电路接通。 3．气隙 三相异步电动机的定子与转子之间的空气隙，比同容量直流电动机的气隙要小得多，一般仅为0.2～1.5mm。 气隙的大小对三相异步电动机的性能影响很大。气隙大，则磁阻大，由电网提供的励磁电流(滞后的无功电流)大，使电动机运行时的功率因数降低。但是气隙过小时，将使装配困难，运行不可靠；高次谐波磁场增强，从而使附加损耗增加以及使起动性能变差。 3.1.3 三相异步电动机的等效电路 三相异步电动机的定子和转子之间只有磁的耦合，没有电的直接联系，它是靠电磁感应作用，将能量从定子传递到转子的。 这一点和变压器完全相似。三相异步电动机的定子绕组相当于变压器的一次绕组，转子绕组则相当于变压器的二次绕组。 因此，可以用分析变压器的基本方法来分析异步电动机内部的电磁关系。 三相异步电动机折算后的T型等效电路 三相异步电动机的主要系列简介 新系列电机符合国际电工协会(IEC)标准，具有 国际通用性，技术、经济指标更高。 我国生产的异步电动机主要产品系列有: Y系列：是一般用途的小型笼型全封闭自冷式 三相异步电动机，取代了原先的JO2系列。 额定电压为380V，额定频率为50Hz，功率范围 为0.55～315kW，同步转速为600～3000r／min，外 壳防护型式有IP44和IP23两种。 该系列主要用于金属切削机床、通用机械、矿 山机械和农业机械等。也可用于拖动静止负载或惯 性负载较大的机械，如压缩机、传送带、磨床、锤 击机、粉碎机、小型起重机、运输机械等。 YR系列：为三相绕线转子异步电动机。用在 电源容量小，不能用同容量笼型异步电动机起动的 生产机械上。 3.1.4 三相异步电动机的基本方程 1．功率平衡方程 由电网供给电动机的功率称为输入功率， P1=3U1I1cos?1 (4-22) 式中U1、I1——定子绕组中的相电压、相电流。 定子电流流过定子绕组时，电流I1在定子绕组电阻r1上 的功率损耗称为定子铜损耗， (4-23) 旋转磁场在定子铁心中还将产生铁心损耗(因转子频率 很低，1～3Hz，故转子铁心损耗很小，可忽略不计)，其值 可看作励磁电流Io在励磁电阻上所消耗的功率 (4-24) 由气隙磁场通过电磁感应关系由定子传递到转