第五章 异步电动机及其控制电路（教案）.pptVIP

异步电动机及其控制线路 第五章 异步电动机及其控制电路 5.1 三相异步电动机 5.1.1 三相异步的结构与工作原理 5.1.2 三相异步电动机的电磁转矩与机械特性 5.2 三相异步电动机的使用 5.2.1 常用低压控制电器介绍 5.2.2 三相异步电动机技术数据及选择 5.2.3 三相异步电动机的与调速分析 5.2.4 三相异步电动机的控制线路 5.3 其他电动机简介 5.4 电机控制实验实训 交流电动机 电动机 直流电动机 鼠笼式 绕线式 异步机 同步机 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 他励电动机 并励电动机 串励电动机 复励电动机 5.1.1 三相异步电动机的结构与工作原理 1. 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。 三相定子绕组：产生旋转 磁场。 线绕式 鼠笼式 鼠笼转子 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： 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 电流变化一周期，旋转磁场在空间转过360°。所以旋转磁场在每秒钟的转速，等于电流的频率，由于同步转速（旋转磁场的速度）通常是指每分的转速，因此转数为： 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 三相异步电动机的同步转速 极对数 每个电流周期 磁场转过的空间角度 同步转速 三相异步电动机的工作原理 磁铁 闭合 线圈 磁极旋转 导线切割磁力线产生感应电动势 导线长 磁感应强度 切割速度 （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： 异步转速 2. 线圈比磁场转得慢 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 无转距 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 转差率 的概念： 异步电机在额定负载运行时: 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） 异步电动机的重要物理量之一 1. 三相异步电动机的电磁转矩 三相异步电动机的“电－磁”关系 5.1. 2 三相异步电动机的电磁转矩与机械特性 i2 转、定子电路 R1 R2 i1 u1 e1 e? 1 e2 e? 2 ：漏磁通 产生的感应电动势。 ：主磁通产 生的感应电动势。 e1 e2 、 e? 1 e? 2 、 设： 则： 定子边： R1 R2 i1 u1 e1 e? 1 e2 e? 2 同理得转子边： ：转子感应电动势的频率 ：转子线圈匝数 取决于转子和旋转磁场的相对速度 R1 R2 i1 u1 e1 e? 1 e2 e? 2 其中 转子功率因数 电磁转矩 T：转子中各载流导体在旋转磁场的作用下, 受到电磁力所形成的转距之总和。 常数 每极磁通 转子电流 转子电路的 转矩公式的推导 将其中参数代入： 得到转矩公式 2. 三相电动机的机械特性 根据转矩公式 1 0 n0 T n 得特性曲线： 电动机的自适应负载能力 电动机的电磁转矩可以随负载的变化而自动调整， 这种能力称为自适应负载能力。 常用特 性段 n0 n T 自适应负载能力是电动机区别于其它动力机械的重要特点。（如：柴油机当负载增加时，必须由操作者加大油门，才能带动新的负载。） 直至新的平衡。此过程中， 时，