船舶电气设备及系统课件03第三章节异步电动机幻灯片.ppt

磁通分相 磁通分相：从磁路的角度将单相绕组产生的单相磁通分成两相称为磁通分相。采用磁通分相的单相异步电动机叫罩极式电机。 原理：在磁极中开一个槽，将一个短路环套在其中一部分磁极上，磁极中的单相交变磁通就被分成两相。被短路环套住的部分，通过的磁通比没套短路环部分的磁通的相位滞后90o，于是在气隙中将产生近似旋转（移动）的磁场，这个磁场将切割转子绕组，从而产生驱动转矩，使转子转动。—— 转向由未罩极部分转向罩极部分。—— 罩极式电机一般不可反转。 罩极式电机是采用磁通分相的，一般不可反转。 [ 第六节要点 ] ： 单相磁场（脉振）；机械特性（合成）；分相起动（电流、磁通分相）。 罩极式单相异步电动机 第三章 各节要点 各节要点： 第一节：基本结构（组成作用、防护、冷却）；铭牌数据 。 第二节：转动原理 ；旋转磁场；转差率。 第三节：平衡方程 （定、转子，磁势）；磁场转速 （转向、转速）。 第四节：机械特性（公式，特殊点，影响因素，直线段）；电磁转矩（影响因素，典型转矩，公式）。 第五节：起动性能，要求 ；方法：直接（条件），降压（方法、目的） ；特殊鼠笼式原理。 第六节：单相磁场（脉振）；机械特性（合成）；分相起动（电流、磁通分相）。 第三章的主要内容 主要内容是：三相异步电动机旋转磁场的产生，转子电路的处理，异步机的特性，起动性能和方法，单相异步机工作原理（脉振磁场的分解、分相方法）。 脉振磁场的分解是本章的难点。 异步电动机的结构不作为重点，但要求知道基本结构及其特点。 本章的计算任务主要是：利用异步电动机的电磁关系、功率平衡关系和有关特性进行电路、能量、机械量的计算。是本课程的主要计算任务之一。 一、电磁转矩 转矩等于功率除角速度：T=P/Ω 功率流图：功率流图又叫能流图（或能量流程图、功率流程图），说明的是功率或能量的传递过程。 电磁转矩物理表达式：设，异步电动机转子有m2相绕组，由主磁通通过气隙传递给转子的电磁功率为： Pe=m2sE20I2cosφ2 = m2s(4.44k2f1N2Ф)I2cosφ2 =ΩT =sΩ0T。 电磁转矩物理表达式： T=KT I2Ф cosφ2 [注意]：电磁功率还可以表示为： Pe=m2I22R2 / s ，所以ΔPcu2 = s Pe。 说明：铁损在功率流图中只有PFe1一项，并不说明转子没有铁损。 功率流图说明 异步电动机的转子铁心也有铁损产生，但是这个损耗是由定子励磁电流提供的，能量还没有传递到转子，就已经扣除这部分损耗了。因此在转子的能量中就不应该再扣除转子铁损。 功率流图： 二、机械特性 机械特性是指转矩T 和转速 n 之间的关系，异步电动机的机械特性用T～s关系曲线表示。也就是说：异步电动机的机械特性是T和s之间的关系。 机械特性上的关键点： 机械特性上的关键点主要有：起动点、临界点、额定工作点和理想空载转速点。—— 4点。 注意：机械特性：有固有特性和人工特性。 这部分要求：记住书上各公式，能够求T、Tst和Tmax及转矩实用公式等。 影响机械特性的因素 影响机械特性因素主要有：电压、和转子电阻。 电压：最大转矩大小变化，但临界转差率不变。 转子电阻：最大转矩不变，但临界转差率变化。 机械特性变化，起动转矩同时发生变化。 三、工作特性 定义：工作特性是指在电压和频率都为额定时，转速、转差率、定子电流、定子功率因数、电磁转矩、效率等6个量随负载功率变化的特性。∵只有工作时负载功率才变化，∴称为工作特性。 工作特性主要了解各条曲线形状及变化原因。尤其是效率、定子电流和定子功率因数 3 条。 要求知道：为什么效率在0.75Pn时最高，定子电流和功率因数在起动、空载、半载、额定负载等情况下的大小。 异步电动机工作特性主要有：转速、转差率、定子电流、定子功率因数、电磁转矩和效率特性等6条（随P2变化而变化）。 条件是：电源电压U1、频率f 1保持恒定。 [ 第四节要点 ] ：机械特性（曲线，点，影响，直线段）；电磁转矩（影响因素，典型转矩，公式）。 工作特性曲线 10KW电机的特性 §3—5.三相异步电动机的起动 本节的主要内容有三部分： 起动性能： 主要掌握：对电动机的起动要求和异步电动机的起动性能。 起动方法： 主要掌握：异步电动机起动方法及其特点。是本节重点。 高起动转矩鼠笼式电动机： 主要掌握：高起动转矩鼠笼式异步电动机改善起动性能的原理。 一、起动性能 对电动机的起动要求： 生产设备对电动机起动的要求主要有3点：1. 起动电流小 ；2. 起动转矩大；3. 起动时间短。