6 航空交流电机.ppt

交流电机：能输出交流电流的发电机，或通入交流电流而产生机械运动的电动机。 定子铁心 定子绕组 转子铁心 转子绕组和轴 交流发电机的物理模型图 定子铁心用0.5 mm厚涂有绝缘 漆的硅钢片叠压而成以减少铁心 损耗，铁心内圆周上有许多均 匀分布的槽用以嵌放定子绕组 。 三相定子绕组分布在定子铁心 的槽内，每相绕组匝数，导体规 格相同，在定子内圆彼此相隔 120°航空三相异步电动机的定 子三相绕组采用三相四线制Y型接 法以保证电机运行的可靠性，。 机座和端盖的主要作用是用来 支撑电机各部件，因此应有足够 的机械强度和刚度，通常用铸铁 制成。 一、定子部分 二、气隙 异步电动机的空气间隙比其它类型的电机小，一般为0.15—0.3mm。定、转子间空气间隙的大小直接影响异步电机的性能。 三、转子部分 转子由转子铁心、转子绕组、转轴和风扇等 组成。 转子铁心也是用0.5 mm厚硅钢片冲成转子 冲片叠成圆柱形，压装在转轴上。 在转子表 面开有凹槽，用以嵌放转子绕组。 1、鼠笼型转子的绕组是由安放在转子铁芯槽内的导条和两端的端环连接而成。绕组的材料有铜和铝两种。 转子绕组根据结构形式的不同可分为绕线式和鼠笼式两种。 2、绕线型转子的绕组也是三相绕组，接成Y形或者△形，采用三相三线制，三根引出线分别接到转轴上的三个滑环上，转子绕组通过滑环和电刷可以外接变阻器，以改善电动机的起动性能或调节电动机的转速。绕线型电动机因有滑动接触，目前在飞机上还未应用。 航空三相异步电动机的工作原理 1、异步电动机的定子铁心中嵌放有三相对称的定子绕组，给定子绕组通入三相对称交流电流时，将在电机气隙空间产生旋转磁场； 2、转子绕组的导体处于旋转磁场中，转子导体切割磁力线，产生感应电动势，转子导体通过端环形成闭合回路，因此转子绕组中通过感应电流。 3、转子绕组中的感应电流与定子绕组中的旋转磁场相互作用产生电磁力，电磁力作用在转子上将产生电磁转矩，驱动转子旋转。 一、异步电动机旋转磁场的产生 1、三相旋转磁场 利用三相对称交流电通入三相定子绕组产生的旋转磁场 ⑴、三相旋转磁场的产生 电流的方向：正，由头流向尾；负，由尾到头。 对称的三相电流在定子绕组中产生的旋转磁场的磁通，其大小是固定不变的，即在任何瞬间，旋转磁通是一样的，这种磁通固定的旋转磁场，叫做圆形旋转磁场。 ⑵、三相旋转磁场的旋转方向 旋转磁场的旋转方向是与三相电流的相序一致。 ⑶、三相旋转磁场的转速 与电流频率成正比，与磁极对数成反比。 一对磁极的三相旋转磁场的转速：n1=60f 两对磁极的三相旋转磁场的转速：n1=60f/2 P对磁极的三相旋转磁场的转速： n1=60f/P 2、两相旋转磁场 ⑴、两相旋转磁场的产生 利用两相对称交流电通入两相定子绕组产生的旋转磁场 ⑵、两相旋转磁场的旋转方向 旋转磁场的旋转方向与两相对称电流的相序一致。 ⑶、两相旋转磁场的转速 两相旋转磁场的转速与电流频率成正比，与磁极对数成反比： n1=60f/P 如左图所示，在旋转磁场中的载流导体将受到电磁力的作用，根据左手定则，上下两根导条所受电磁力的方向如图所示。 二、异步电动机电磁转矩的产生 ⒈异步电动机工作过程 在图中可以看出，如果我们把异步电动机的鼠笼式转子放置在旋转磁场中代替线框，则当磁场旋转时，在磁极经过的每对导条都会产生左图所示的电磁转矩，在这些电磁转矩的作用下，转子按顺时针的方向旋转。当然，如果磁场按逆时针方向旋转，转子也将按逆时针方向旋转。由此可见，转子的旋转方向同旋转磁场的旋转方向是相同的。 虽然转子的转动方向与旋转磁场的转动方向一致， 但转子的转速n永远达不到旋转磁场的转速n1， 即n＜n1。 这是因为， 若转子的转速等于旋转磁场的转速的话， 则转子与磁场间不存在相对运动， 即转子绕组不切割磁力线， 转子电流、 电磁转矩都将为零， 转子根本转动不起来， 因此转子的转速总是低于同步转速n1 。 正是由于转子转速与同步转速间存在一定的差值， 故将这种电动机称为异步电动机。 又因为异步电动机是以电磁感应原理为工作基础的， 所以异步电动机又称为感应电动机。 转差： n1-n 也就是旋转磁场相对于转子的旋 转速度。 转差率：S =（n1-n）/n1 转差率是判断异步电机工作在电动状态、发电状态或者是电磁制动状态的重要依据。 ⒉异步电动机的转差率 n1为旋转磁场的转速，n1=60f/P称为同步转速； n为异步电动机转子的转速。 S n n1与n转向 有无外加转矩 M与n的方向 0 S1 0nn1 相同 无 相同 S0 nn1 相同 有 相反 S 1 n0 相反 有 相反 工作状态 电动 发电 制动 状