电工技术第3版高有华电子课件09第9章节异步电动机.ppt

尚辅网 / 第9章 异步电动机 沈阳工业大学电工学教研室 第9章 异步电动机 9.1 三相异步电动机的构造及工作原理 9.2 三相异步电动机的等效电路 9.3 三相异步电动机的电磁转矩与机械特性 9.4 三相异步电动机的起动、调速和制动 9.5 三相异步电动机的使用 交流电动机 电动机 直流电动机 鼠笼式 异步机 他励、异励、串励、复励 鼠笼式异步交流电动机授课内容： 基本结构、工作原理、 机械特性、控制方法 电动机的分类 9.1 三相异步电动机的结构及工作原理 同步机 绕线式 电动机的用途 V2 V1 W2 U2 U1 W1 三相异步机的结构 定子 转子 三相异步机的结构 V2 V1 W2 U2 U1 W1 转子 定子 定子绕组 （三相） 机 座 转子：在旋转磁场作用下，产 生感应电动势或电流。 三相定子绕组：产生旋转磁场 线绕式 鼠笼式 鼠笼转子 9.1.1 异步电动机的工作原理-----旋转磁场的产生 U1 V2 W1 V1 W2 异步机中,旋转磁场代替了旋转磁极 (?)电流出 (?)电流入 U2 9.1.2 对应电流各时刻的合成磁场方向: 结论：电流变化一周，磁场旋转3600。 × × N × × N × × N × × N 定子通入三相电流，定子内产生旋转磁场 9.1.2 异步电动机的工作原理--- 异步电动机的转动原理 9.1.2 1. 转子电动势和转子电流 2. 电磁转矩和转子旋转方向 定子绕组通入电流后，产生旋转磁场 ，与转子绕组间产生相 对运动 ，由于转子电路是闭合的，产生转子电流。根据左手 定则可知在转子绕组上产生了电磁力。见P181 电磁力分布在转子两侧，对转轴形成一个电磁转矩 T ，电磁 转矩的作用方向与电磁力的方向相同，因此转子顺着旋转磁 场的旋转方向转动起来。 异步电动机的工作原理--- 异步电动机的转动原理 9.1.2 3. 转子转速和转差率 转子转速 n 与旋转磁场的转速 n1 的方向一致，但不能相等 （应保持一定的转差）。 n1 又称为同步转速。 常用转差率 s 来表示n 与 n1 相差的程度，即 4. 异步电动机带负载运行 轴上加机械负载，轴阻力↑，转速↓，转子与旋转磁场相对 切割速度↑，转子感应电流↑，输入电流↑。 此种接法下，合成磁场 只有一对磁极，则极对 数为 1 。又称两极机。 即： U1 U2 V2 W1 V1 W2 当磁极对数P=1时，一个电流周期，旋转磁场在空间转过360° n1称为同步转速 当P = 1时 5. 电动机的极对数、极数和转速 异步电动机的工作原理--- 异步电动机的转动原理 9.1.2 异步电机运行中: 转差 为旋转磁场同步转 速与电动机转速之差。 电动机起动瞬间: （转差率最大） 转差率 s 的概念 9.1 转差率S 为： 由 转子感生电流的频率 转子感生 电流频率 极对数（P）的改变对转速的影响 C Y A B C X Y Z A X B Z 将每相绕组分成两段，按右下图放入定子槽内。形成的磁场 则是两对磁极。 极对数 极对数p 同步转速n1 1 2 3 4 3000r/min 1500r/min 1000r/min 750r/min 例1：三相异步电动机 p=3，电源f1=50Hz，电机额定 转速nN=960r/min。 求：转差率s，转子电动势的频率f2 同步转速： 转差率： 例2. 一台50Hz的异步电动机，额定转速nN=730r/min, 空载转差率为0.00267，求电动机的极对数、同步转速 、空载转速及额定负载时的转差率。 解： nN=730r/min对应的同步转速应是750r/min 根据 得 得 额定转差率： 9.2 三相异步电动机的等效电路及参数 i2 R1 R2 i1 u1 e1 e2 等效电路（一相） ：主磁通产 生的感应电动势。 e1 e2 、 转子电路 定子电路 9.2.1 9.2.2 三相异步电动机的主要运行参数 定子感应电动势E1的频率与定子电流同频 即： 1 2 转子电流频率 旋转磁场与转子间的相对转速为 3 主磁通 旋转磁场与定子间相对转速为 n1 4 5 6 转子电流 转子功率因数 起动前的漏磁感抗 起动前的转子电动势 定子电流和定子功率因数 空载时，转子电流约为零，定子电流很小主要用来励磁。当带上负载后，转子电流增加，定子电流随之增加，这一点与变压器类似。 电动机的功率因数即为定子功率因数，功率因数角即为 U1 与 I1 的夹角。 9.2 例3：三相异步电动机，p=2，n=1440 r/min，转子R2=0.02?，X2s=0.08