交流电机结构及原理.ppt

电动机的分类 转子由铁芯、绕组和转轴组成。作用——产生转子电流，即产生电磁转矩。 转子铁芯也是电动机磁路的一部分，由硅钢片叠压而成。 转子绕组有线绕式和鼠笼式两种。 (1)线绕式 转子绕组由线圈组成，三相绕组对称放入铁芯槽内。（与定子结构类似）一般结成星形。 (2)鼠笼式 转子绕组是在转子铁芯槽里插入铜条，再将全部铜条两端焊在两个铜端环上。 异步电动机原理模型 3、工作原理 4、转差率 三相异步电动机的能流图 【例题】 异步电动机之所以能够转动，是因为转子绕组能产生感应电动势，从而产生感应电流，而电流与旋转磁场磁通的作用产生电磁转矩的缘故。在讨论电磁转矩之前，必须先弄清楚转子电路的各个物理量。 例 有一台三相异步电动机，其nN=1470r/min,电源频率为50Hz，设在额定负载下运行，求： (1)定子旋转磁场对定子的转速； (2)定子旋转磁场对转子的转速； (3)转子旋转磁场对转子的转速； (4)转子旋转磁场对定子的转速； (5)转子旋转磁场对定子旋转磁场的转速。 图1-37 定子绕组的星形（Y）连接和三角形（Δ）连接 定子绕组在指定接法下应加的线电压. 说明：一般规定电动机的运行电压不能高于或低于额定值的 5 ％。 线 电 压 A Z B Y X C 线 电 压 A B C X Y Z 例：380/220 Y/?是指：线电压为380V时采用Y接法； 当线电压为220V时采用?接法。 额定电流：定子绕组在指定接法下的线电流。 如： 表示三角接法下，电机的线电流为11.2A，相电流为6.48A；星形接法时线、相电流均为6.48A。 额定功率： 额定功率指电机在额定运行时轴上输出的功率 （ ），不等于从电源吸收的功率（ ）。两者的 关系为： 其中 鼠笼电机 ?=72－93％ 2）额定功率 额定功率是电动机在额定运行情况下，其轴上输出的机械功率。又称额定容量。 3）额定电压 额定电压是指电动机在额定运行时定子绕组的线电压，他同定子绕组的接法相对应。 4）额定电流 额定电流是电动机在额定运行时定子绕组的线电流。 5）额定转速 在额定电压下，输出额定功率时的转速称为额定转速 6）绝缘等级 绝缘等级是按电动机绕组所用的绝缘材料在使用时允许的极限温度来划分的。 7）工作方式 工作方式是对电动机按铭牌上等额定功率持续运行时间的限制，分为“连续”、“短时”和“断续”等。 8）功率因数 技术手册中会给出功率因数参数，是指电动机在额定运行状态下，定子电路的功率因数。异步电动机空载运行时定子电路的功率因数很低，只有0.2~0.3，随着负载的增加，功率因数也增加，在额定负载时一般为0.7~0.9，因此要避免空载运行。 9）效率 效率是指电动机在额定状态下运行时输出的功率对定子输入功率的比值。 异步电动机满载时，s＜0.06故异步电动机的额定转速略小于磁场同步转速，由此可知同步转速 n0 = 750 r/min , p = 4 ，2p = 8 。 空载转速 nk = ( 1－sk ) n0 = ( 1－0.267 % )×750 = 748 r/min r/min 额定转差率 某三相异步电动机，电源频率为50Hz，空载转差率sk = 0.00267，额定转速nN = 730 r/min。试求：电机的极数 、同步转速n0 、空载转速nk 、额定转差率sN。 【解】旋转磁场的同步转速为 % 67 . 2 750 730 750 0 0 = - = - = n n n s N N 4.2 三相异步电动机的定子和转子电路 设定子和转子每相绕组匝数为N1和N2，旋转磁场的磁感应强度近于正弦分布。 把电动机的电磁关系同变压器类似。 i2 定、转子电路 R1 R2 i1 u1 e1 e? 1 e2 e? 2 一、定子电路分析： 感应电势为正弦量，其有效值为 K为绕组系数，K≈1. i2 定、转子电路 R1 R2 i1 u1 e1 e? 1 e2 e? 2 定子电流除产生旋转磁通外，还产生漏磁通，由此产生的电动势称为漏电动势eL1 与变压器原绕组的情况一样，加在定子每相绕组上的电压也分三个分量 K为绕组系数，K≈1. 用复数表示 由于定子绕组的电阻和感抗较小，其上压降与电动势E1比较可忽略，则 二、转子电路分析： 1.转子电势的频率f2 转子旋转时，旋转磁场以Δn的速度切割转子绕组，所以在转子中感应电势的频率为 转子频率与转差率S成正比。 转子电动势E2与转差率S有关。 i2 R1 R2 i1 u1 e1 e? 1 e2 e? 2 转子每相绕组中感应出的电动势