电动机(交流)工作原理.pptVIP

§4.1 三相异步电动机的结构和工作原理 一. 结构 4. 三相异步电动机的工作原理 §4.2 三相异步电动机的定子电路和转子电路 一.定子电路（取一相分析） 二. 转子电路 1. 转子感应电动势e2频率 f 2 2. 转子感应电动势e2 4. 转子电流 I2 5. 转子电路的功率因数 6. 电磁转矩 7. 机械特性曲线 8. 固有机械特性曲线与4个特殊工作点 §4.3 三相异步电动机的人为机械特性与调速特性 §4.4 三相异步电动机的启动特性 §4.5 三相异步电动机的制动特性 §4.6 单相异步电动机 §4.7 同步电动机 1. 在额定频率以下变频 为保持磁通?额定,需使 不变，即交流电压随频率成比例下降。 特点：机械特性硬，效率高，属恒转矩调速，启动性能大大提高，适合准确自动调速。 机械特性曲线如下(教材P65图5.26，而P83图5.48不大好)： O T f1Nf11f12 f11 f12 f1减小，Tmax基本不变，Tst增大 三. 变频调速 2. 在额定频率以上变频 交流电频率增大时，转速将增大，但因电压不能超过额定电压，故只能保持U不变，?将变小，所以转矩T也变小，属恒功率调速。 特点：机械特性硬，效率高，拖动能力下降，属恒功率调速。 O T fN f 异步电动机启动性能差：一般启动转矩Tst=0.8~1.5TN，而启动电流Ist=5~7IN 常用于10kw以下的电动机，也可按教材P67处理 一.直接启动（全压启动） 二. 定子电路串电阻或电抗器降压启动 定子绕组接成星形（Y）时的电压是接成三角形 （Δ）时的 ，电磁转矩为 。 三. Y-Δ降压启动 六.利用控制电路限制启动电流并保持恒值启动（软启动） 四. 自耦变压器降压启动 五. 利用变频调速装置低频启动 七. 线绕式异步电动机的启动（转子串电阻） 1. 逐级切除启动电阻 O T S 1 R2? R2?? 2. 转子串频敏变阻器启动 频敏变阻器实质上是铁芯损耗很大的电抗器，转子感应电流频率低时阻抗小，适合正常转速；感应电流频率高时阻抗大，适合启动； 2.深槽式电动机 八. 特殊鼠笼式电动机 1. 双鼠笼式电动机 3. 高转差率鼠笼式电动机 外笼电阻大，启动性能好，称为启动笼。 利用电流集肤效应，等效使转子启动时电阻增大，减小启动电流，提高启动转矩。 增大转子电阻，提高启动性能，但机械特性变软。 一. 反馈制动 当异步电动机nn0时，自动进入反馈制动状态，常见于电车下坡，变频降速等。 O T 将制动能量转为电能回馈电网，节能。 特点：制动转矩大,效率高,能量回馈电网。 二. 反接制动 1. 电源反接制动 将三相电源线中的任意两相对调，旋转磁场反向旋转，从而制动，因电流很大，对于线绕式电机需转子电路串电阻，机械特性如下图所示；对于鼠笼式电机则在定子电路串电阻，但制动转矩大大下降。 O T 特点：制动转矩较大,能量损耗大。 2. 倒拉制动(线绕式电机转子电路串电阻) O T 串大电阻使机械特性很软，进入倒拉制动状态。 特点：串入不同的电阻可灵活调整反转速度，能量损耗较大 三. 能耗制动 断开三相电源，向定子绕组通入直流电，形成固定磁场，转子电磁感应产生制动转距，与直流电动机能耗制动原理相同。 O T 教材P87图5.53b不正确 特点：较简单，制动效果较好，不节能。 单相异步电动机结构更简单，广泛用于电风扇、洗衣机、电冰箱等，其定子绕组为单相。 单相定子绕组接220V单相交流电产生交变磁场（Φ=Φmsinωt），又称脉动磁场，但不旋转，若转子静止则无法启动；此脉动磁场可用正、反两个方向的旋转磁场来等效，故若转子是转动的则能一直转下去。 * 优点：结构简单，价格便宜，不需维护。 第四章 交流电动机工作原理及特性 缺点：调速、启动、制动性能差，若要性能好则控制器（如变频调速、矢量调速）复杂。 缺点：结构较复杂，价格较高，换向器与电刷处有火花放电，需定期维护 （无刷直流电动机不必）。 优点：调速、启动、制动性能好，控制器（如降压调速）简单，短时过载能力强。 直流 电动机 交流 电动机 三相电动机 单相电动机 异步电动机 同步电动机 交流电动机 1.定子 A ----X B ----Y C---- Z 三相绕组 2.转子 鼠笼转子 鼠笼式：如铸铝形成转子绕组 绕线式 定子三相绕组通入三相交流电 A X B Y C Z 1.旋转磁场的产生（1对磁极） 二. 工作原理 A Y C B Z X A X Y C B Z A X Y C B Z A X Y C B Z 合成磁场方向向下 合成磁场旋转60° 合成磁场旋转90° ? t 600 o A A X Z B C Y A A X Z