定子旋转磁场.ppt

* 机 电 传 动 控 制 总学时： 48 理论学时：48 实验学时：0 周学时： 4 主讲：西南科技大学制造学院 先进制造教研室 中心实验室 马有良 mayouliang@swust.edu.cn 第五章：交流电动机的工作原理及特性 本章要求： 5.1 三相异步电动机的结构和工作原理 基本结构、 工作原理、定子绕组接线方式 5.2 三相异步电动机的定子和转子电路 5.3 三相异步电动机的转矩与机械特性 1、了解异步电动机的基本结构和旋转磁场的产生。 2、掌握异步电动机的工作原理，机械特性，以及启动、调速和制动的各种方法、特点及应用。 3、学会用四个象限来分析异步电动机的运行状态。 4、掌握单相电动机的工作原理和启动方法。 5、了解同步电动机的结构特点、工作原理、运行特性及启动方法。 包括定子和转子两部分。定子绕组是对称的三相绕组，产生旋转磁场。 三相异步机的结构 三相异步机的结构 Y B Z X A C 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。转子有鼠笼式和绕线式。由于鼠笼式异步电动机具有一系列的优点，应用广泛。 鼠笼转子 工作原理：它是基于电磁感应和电磁力的原理。定子旋转磁场（合成磁场）和转子电流的相互作用。 三相异步机的工作原理 磁铁 闭合 线圈 导线长 磁感应强度 切割速度 磁极旋转 导线切割磁力线产生感应电动势 （右手定则） 闭合导线产生电流 i （左手定则） 通电导线在磁场中受力 1. 线圈跟着磁铁转→两者转动方向一致 结论： 异步 2. 线圈比磁场转得慢 转差率 的概念： 异步电机运行中: 转差率为旋转磁场的同步转速和电动机转速之差。即： 电动机起动瞬间: （转差率最大） 电动机转速和旋转磁场同步转速的关系 电动机转速: 电机转子转动方向与磁场旋转的方向一致， 但 异步电动机 异步电动机的由来。转子和旋转磁场之间的转速差是保证转子旋转的主要因素。S的取值范围0-1。也是很重要的一个物理量。 思考定子旋转磁场的产生的原因？ 三相异步机的工作原理 无转矩 转子与旋转磁场间没有相对运动 无转子电动势（转子导体不切割磁力线） 无转子电流 提示：如果 旋转磁场的产生 A Y C B Z 异步机中,旋转磁场代替了旋转磁极 (?)电流出 (?)电流入 X A X Y C B Z A X B Y C Z 合成磁场方向： 向下 X B Z A Y C A X Y C B Z A X Y C B Z 同理分析，可得 其它电流角度下 的磁场方向： 示意图 旋转方向：取决于三相电流的相序。 改变电机的旋转方向：换接其中两相 旋转磁场的旋转方向 旋转磁场的转速大小 一个电流周期，旋转磁场在空间转过360°。则 同步转速（旋转磁场的速度）为： A X Y C B Z A X Y C B Z A X Y C B Z 极对数（P）的概念 A X B Y C Z 此种接法下，合成磁场只有一对磁极，则极对数为1。 即： A X Y C B Z 极对数（P）的改变 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。 A X B Y C Z 极对数 C Y A B C X Y Z A X B Z 极对数和转速的关系 视频 联接方式：Y/ ?接法： Y 接法： ?接法： A B C Z X Y A B C Z X Y A B C X Y Z A Z B Y X C A B C X Y Z 接线盒： 定子绕组接线方式 定子绕组每相都由许多线圈组成，其首端和末端通常都接在电动机的接线盒内的接线拄上。 当电机为星形联结时：1、2、3点封成星点，6、4、5点接电源。 当电机为三角形联结时：1-6、2-4、3-5点封接，同时外接电源。 定子绕组接线方式 1 2 3 4 5 6 5.2 三相异步电动机的定子和转子 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： 二、转子电路分析： 转子电流的频率随速度的变化而变化。 5.2 三相异步电动机的定子和转子 设转子回路每相绕组的电阻和漏磁感抗为R2和X2，且有： 则转子每相回路电流为： 转子电路的功率因素为： 5.2 三相异步电动机的定子和转子 可见：转子电