新能源汽车驱动电机技术 学习情境五 交流感应电动机.ppt

在幻灯片放映模式下，单击箭头以访问链接。 * 驱动电机及控制技术 学习情境五 交流感应电动机 学习任务1 交流感应电机的基本结构 知识准备：交流感应电动机又称为交流异步电动机，是由气隙旋转磁场与转子绕组感应电流相互作用产生电磁转矩，从而实现电能转换为机械能的一种交流电动机。交流感应电动机是各类电动机中应用最广、需求量最大的一种。交流感应电动机通常按转子结构和定子绕组相数进行分类。按转子结构来分，可分为笼型和绕线型；按定子绕组相数来分，则有单相和三相，在新能源汽车中，笼型交流感应电动机应用较为广泛，具有结构简单且坚固、制造成本低、维户方便笔优点。 和所有旋转的电动机的结构一样，交流感应电动机是由静止的定子和可以旋转的转子组成，定子和转子之间为气隙，交流感应电动机的气隙一般为0.5～2.0 mm，气隙的大小对交流应电动机的性能有很大影响。 学习任务1 交流感应电机的基本结构 问题1：交流感应电动机的定子的组成是怎样的？ 交流感应电动机的定子主要由定子铁芯、定子绕组和机座三部分组成。 1）定子铁芯 定子铁芯主要是作为电动机主磁路的一部分并且用来嵌放定子绕组，为了降低定子铁芯的铁损耗，定子铁芯一般由0.35～0.50mm厚、表面涂有绝缘漆的硅钢片叠压而成。 学习任务1 交流感应电机的基本结构 问题1：交流感应电动机的定子的组成是怎样的？ 2）定子绕组 定子绕组是电动机的电路部分，通入三相交流电，其作用是吸收电功率和产生旋转磁场。定子绕组由三个在空间上互隔120°对称排列结构完全相同的绕组（每个绕组为一相）组成，根据需要连接成丫形或△形。 学习任务1 交流感应电机的基本结构 问题1：交流感应电动机的定子的组成是怎样的？ 3）机座 机座主要用于固定定子铁芯和前、后端盖，支撑转子并起到防护和散热等作用，一般不作为工作磁路的组成部分。大多数采用铸铁铸造而成，大型容量的感应电动机采用钢板焊接而成，微型感应电动机多采用铸铝或塑料制成。根据电动机的防护方式、冷却方式和安装方式的不同，机座的样式也不尽相同。 学习任务1 交流感应电机的基本结构 问题2：交流感应电动机的转子的组成是怎样的？ 交流感应电动机的转子包括转子铁心和转子绕组 1）转子铁芯 转子铁芯是电动机磁路的一部分，它由0.5mm厚的硅钢片叠压而成。铁芯固定在转轴或转子支架上，整个转子的外表呈圆柱形。 学习任务1 交流感应电机的基本结构 问题2：交流感应电动机的转子的组成是怎样的？ 2）转子绕组 转子绕组分为笼型和绕线型两类。 ①笼型绕组：笼型绕组是一个自己短路的绕组。在转子铁芯的每个槽里嵌放一根导体，在铁芯的两端用端环连接起来，形成一个短路的绕组。如果把转子铁芯拿掉，则可看出，剩下来的绕组形状像个松鼠笼子，因此又叫鼠笼转子。导条的材料用铜或铝。 学习任务1 交流感应电机的基本结构 问题2：交流感应电动机的转子的组成是怎样的？ 2）转子绕组 ②绕线型绕组：绕线型绕组的槽内嵌放用绝缘导线组成的三相绕组，一般都连接成丫形。转子绕组的三条引线分别接到三个集电环上，用一套电刷装置引出来，这就可以把外接电阻串联到转子绕组回路，以改善电动机的起动性能或调节电动机的转速。 学习任务2 感应电动机工作原理 问题1：什么是气隙旋转磁场和感应电动势？ 电磁转矩克服负载转矩输出机械能，因此感应电动机实现了电能到机械能的能量转换。感应电动机能够正常工作必须满足两个基本条件：电动机的定子、转子基波磁动势必须能合成并在气隙内建立旋转磁场；转子转速必须小于气隙旋转磁场的转速，并且两者保持一定的差值，以保证转子与旋转磁场之间存在相对运行。气隙基波旋转磁场也就是主磁场，其旋转速度与电源频率的关系为： 学习任务2 感应电动机工作原理 问题1：什么是气隙旋转磁场和感应电动势？ 三相交流电与旋转磁场的对应关系 学习任务2 感应电动机工作原理 问题2：交流感应电动机的工作原理是怎样的？ 感应电动机定子绕组接通三相交流电源后，电机内变形成圆形旋转磁动势以及圆形旋转磁密，设其反向为逆时针。若转子不转，鼠笼转子导条与旋转磁密有相对运动，导条中有感应电动势Ee，方向由右手定则确定。由于转子导条彼此在端部短路，于是导条中有电流，不考虑电动势与电流的相位差时，电流方向与电动势方向相同。这样，导条就在磁场中受力?，用左手定则确定受力方向。 学习任务2 感应电动机工作原理 问题2：交流感应电动机的工作原理是怎样的？ 由感应电动机的工作原理可知，感应电动机稳定运行时，转子转速n不能等于旋转磁场的同步转速n1，其转差转速?n=n1-n,转差转速?n与同步转速之比为感应电动机的转差率， 用s表示，即 转差率是感应电动机的一个重要参数，正常运行时感应电动机转子转速接近于同步转速n1，转差率一般为0.01～0.05。 学习任务3 交流感应电机的控制