电机控制技术(资源库课程) 三相异步电动机的工作原理 三相异步电动机的基本原理.ppt

专业 专注 专心 ——三相异步电动机的基本原理 电机控制技术 工作单位：邢台职业技术学院 主讲：马军强 目 录 异步电机的工作原理 1 异步电机旋转磁场的产生 2 改变旋转磁场的转向 3 三相交流电通入定子绕组后，便形成了一个旋转磁场，其转速 。旋转磁场的磁力线被转子导体切割，根据电磁感应原理，转子导体产生感应电动势。转子绕组是闭合的，则转子导体有电流流过。设旋转磁场按顺时针方向旋转，且某时刻为上为北极N下为南极S，如图3.7所示。根据右手定则，在上半部转子导体的电动势和电流方向由里向外，用⊙表示；在下半部则由外向里，用⊕表示。 图 三相电动机的转动原理 iA iB iC ? t i O 一、异步电机的工作原理 原理：定子旋转磁场以速度n0切割转子导体感生电动势（发电机右手定则），在转子导体中形成电流，使导体受电磁力作用形成电磁转矩，推动转子以转速n顺n0方向旋转（电动机左手定则），并从轴上输出一定大小的机械功率。(n不能等于n0)特点：·电动机内必须有一个以n0旋转的磁场。－实现能量转换的前提；电动运行时n恒不等于n0（异步）－必要条件nn0； 建立转矩的电流由感应产生。－感应名称的来源。 一、异步电机的工作原理 流过电流的转子导体在磁场中要受到电磁力作用，力F的方向可用左手定则确定，如图3.8所示。电磁力作用于转子导体上，对转轴形成电磁转矩，使转子按照旋转磁场的方向旋转起来，转速为n。 三相电动机的转子转速n始终不会加速到旋转磁场的转速n1。因为只有这样，转绕组与旋转磁场之间才会有相对运动而切割磁力线，转子绕组导体中才能产生感应电动势和电流，从而产生电磁转矩，使转子按照旋转磁场的方向继续旋转。由此可见 ，且 ，是异步电动机工作的必要条件，“异步”的名称也由此而来。 一、异步电机的工作原理 转差率 旋转磁场转速n1与转子转速n之差与同步转速n1之比称为异步电动机的转差率s，即 转差率是异步电动机的一个基本参数，对分析和计算异步电动机的运行状态及其机械特性有着重要的意义。当异步电动机处于电动状态运行时，电磁转矩 和转速n同向。转子尚未转动时，n=0, ；当 时， ，可知异步电动机处于电动状态时，转差率的变化范围总在0和1之间，即0＜s＜1。一般情况下，额定运行时=1%～5%。 一、异步电机的工作原理 定子绕组通入三相交流电流 旋转磁场 切割转子绕组 转子绕组产生感应电势 转子中产生感应电流 转子电流与磁场作用 产生电磁转矩 运转 问题:旋转磁场又是如何产生的呢? 二、异步电机旋转磁场的产生 iA iB iC A B C X Y Z iA = Imsin? t iB = Imsin(? t – 120? ) iC = Imsin(? t + 120? ) iA iB iC 相序 A-B-C 对称三相电流流入对称三相绕组。 ? t i O 二、异步电机旋转磁场的产生 iA ?t = 0° ? t i A Z B X C Y iA = 0 iB 为负值 iC 为正值 N S 0° 电流的流入端用 + 表示 iB iC 电流的流出端用 ? 表示 O 二、异步电机旋转磁场的产生 ?t ?t = 60° i A Z B X C Y N S 60° iC = 0 iB 为负值 iA 为正值 iA iB iC O 二、异步电机旋转磁场的产生 ?t = 90° A Z B X C Y N S 90° iA 为正值 iB 为负值 iC 为负值 ? t i iA iB iC O 二、异步电机旋转磁场的产生 ?t = 180° A Z B X C Y iA = 0 iB 为正值 iC 为负值 180° N S ? t i iA iB iC O 二、异步电机旋转磁场的产生 ?t = 0° A Z B X C Y N S 0° N ?t =180? A Z B X C Y S 180° ?t = 90° A Z B X C Y N S 90° ?t =60? A Z B X C Y N S 60° 二、异步电机旋转磁场的产生 　　空间相差 120o 角的三相绕组，通入对称三相电流时，产生的是一对磁极的旋转磁场，当电流经过一个周期变化时，磁场也沿着顺时针方向旋转了一周(在空间旋转的角度为360o)。 综上分析可以得出： 二、异步电机旋转磁场的产生 ? t i iA iB iC O A B C X Y Z iA iC 90? 60° 0? A Z