《交流电机》课件.pptVIP

*******************交流电机交流电机是一种将电能转换为机械能的电气设备。它广泛应用于工业、家用电器、交通工具等各个领域。课程背景工业生产的基石交流电机广泛应用于各种工业领域，例如电力生产、机械制造、交通运输等，提供动力源。电力系统的核心交流电机在电力系统中发挥着重要作用，例如发电机将机械能转化为电能，电动机将电能转化为机械能。课程目标掌握交流电机的基本原理了解交流电机的工作原理、分类、结构和特性等基本知识。熟悉常用交流电机类型深入了解三相异步电机、单相异步电机和同步电机等常用类型。掌握交流电机应用技术学习交流电机的选型、安装、运行、维护和节能等方面的知识。交流电机基本概念磁场旋转交流电机通过线圈产生旋转磁场，推动转子旋转，实现能量转换。定子绕组定子绕组是固定在电机外壳上的线圈，其作用是产生旋转磁场。转子转子是电机旋转的部分，它被定子产生的旋转磁场吸引，带动负载转动。能量转换交流电机将电能转换为机械能，或将机械能转换为电能。交流电机的分类按工作原理分类异步电机和同步电机是交流电机的主要分类。异步电机依赖于电磁感应，而同步电机则通过旋转磁场与转子同步运转。按相数分类单相异步电机适用于小型家用电器，三相异步电机则用于工业生产，根据相数的不同，交流电机在用途和功率方面有着显著差异。按转子结构分类鼠笼式转子和绕线式转子是两种常见的转子结构，它们在转速、启动特性和控制方式等方面有所区别。按用途分类根据不同的应用场景，交流电机可分为感应电机、同步电机、直流电机等，它们在功率、效率和应用领域上各有优劣。三相异步电机工作原理旋转磁场三相定子绕组通入三相交流电，产生旋转磁场，磁场方向不断变化。感应电流转子绕组切割旋转磁场，感应电动势，产生感应电流，形成转子磁场。电磁力转子磁场与定子磁场相互作用，产生电磁力，推动转子旋转。异步运行转子转速永远小于同步转速，两者之间存在“滑差”，形成异步运行状态。三相异步电机的结构和原理三相异步电机主要由定子和转子两部分组成。定子由定子铁芯、定子绕组和定子外壳组成。转子由转子铁芯、转子绕组和转子外壳组成。三相异步电机的工作原理是利用电磁感应现象，通过定子绕组产生旋转磁场，在转子绕组中感应出电流，从而产生电磁力矩，带动转子旋转。三相异步电机的结构和原理决定了其工作性能，例如，转速、效率、功率等等。三相异步电机转子绕组形式1鼠笼式绕组结构简单，成本低廉，应用广泛。但运行时转速较低，启动转矩较小。2绕线式绕组结构复杂，成本较高，但性能优越，转速和启动转矩均可调节。3双层绕组具有更高的效率和功率密度，但制造工艺更复杂。4其他形式例如，深槽式绕组和阻抗绕组，具有各自的优点和应用场景。三相异步电机的转子滑差转子滑差是指转子速度与同步速度之差，反映了异步电机中转子旋转速度与电磁场旋转速度之间的差异。滑差通常用百分比表示，表示转子速度与同步速度的比值，数值越小，表示转子转速越接近同步速度，效率越高。100%100%转子静止状态0%0%同步状态三相异步电机的转矩特性转矩特性曲线反映了电机在不同转速下产生的转矩大小。三相异步电机转矩特性曲线呈现出先上升后下降的趋势，在最大转矩处，电机转速为同步转速的70%到80%。三相异步电机的启动特性三相异步电机启动特性是指电机在启动过程中，转速、电流和转矩等参数的变化规律。启动特性与电机的类型、负载和电源有关，影响着电机启动性能，如启动时间、启动电流和启动转矩。启动方式启动电流启动转矩直接启动大大降压启动小小星-三角启动小小三相异步电机的运行特点旋转磁场转子绕组感应电流产生旋转磁场，带动转子旋转。负载变化负载增加时，电机转速下降，滑差增大，输出转矩增加。效率效率受负载影响，负载较小时，效率相对较低。温度电机运行时会发热，需要进行散热处理。三相异步电机的调速方法转差率调速通过改变定子电源的频率，可以改变转差率，从而控制电机转速。这种方法应用广泛，但需要电机和电源匹配。转子电阻调速改变转子回路的电阻，可以改变转差率，从而改变转速。这种方法简单易行，但效率较低。变频调速使用变频器调节电源频率，可以实现精确的转速控制。这种方法是目前最常用的调速方法。三相异步电机的控制和保护控制控制系统用于调节三相异步电机的速度、转矩和运行状态，以满足不同应用需求。保护保护系统用于监测电机运行参数，防止过载、过流、短路、过热等故障，确保电机安全运行。控制方法常用的控制方法包括电压控制、频率控制、转子电流控制、矢量控制等，根据应用场景选择合适的控制方式。保护