G120 变频器技术及应用 课件 1.1 交流电动机的变频调速原理.ppt

TheendG120变频器技术及应用1.1交流电动机的变频调速原理讲授内容1.1.1交流电动机的工作原理1.1.2交流电动机的调速方法1.1.1交流电动机的工作原理1、电动机的组成三相异步电动机主要由定子和转子组成，定子是静止不动的部分，转子是旋转部分，在定子与转子之间有一定的气隙，其结构图如图1-1所示。图1-1三相笼型异步电动机结构图1.1.1交流电动机的工作原理2、电动机的铭牌（1）型号型号是选用产品名称中最有代表意义的大写拼音字母及阿拉伯数字表示的，如图1-2所示，其中：Y表示异步电动机，R代表绕线式，D表示多速等。图1-2异步电动机的型号含义1.1.1交流电动机的工作原理2、电动机的铭牌（2）额定值额定功率PN——是指电动机在额定负载运行时，轴上所输出的机械功率，单位是W和kW。额定电压UN——是指电动机正常工作时，定子绕组所加的线电压，单位是V。额定电流IN——是指电动机输出功率时，定子绕组允许长期通过的线电流，单位是A。额定频率fN——我国的电网频率为50Hz。额定转速nN——是指电动机在额定状态下转子的转速，单位是r/min。绝缘等级——是指电动机所用绝缘材料的等级，它规定了电动机长期使用时的极限温度与温升。温升是绝缘材料允许的温度减去环境温度（标准规定为40℃）和测温时方法上的误差值（一般为5℃）。工作方式电动机的工作方式分为连续工作制、短时工作制与断续周期工作制三类，选用电动机时，不同工作方式的负载应选用对应工作方式的电动机。此外，铭牌上还标明绕组的相数与接法（接成形或△形）等。对绕线式转子异电动机，还应标明转子的额定电势及额定电流。1.1.1交流电动机的工作原理2、电动机的铭牌（3）铭牌举例Y系列三相异步电动机的铭牌为例，如表1-1所示。三相异步电动机型号Y90L-4电压380V接法功率1.5kW电流3.7A工作方式连续转速1400r/min功率因数0.79温升75℃频率50Hz绝缘等级B出厂年月×年×月×××电机厂产品编号重量公斤表1-1三相异步电动机的铭牌1.1.1交流电动机的工作原理3、电动机的工作原理（1）旋转磁场的产生旋转磁场就是一种极性和大小不变，且以一定转速旋转的磁场。当对称三相绕组中流过对称三相交流电时会产生这种旋转磁场。1.1.1交流电动机的工作原理3、电动机的工作原理（1）旋转磁场的产生①对称三相绕组所谓三相对称绕组就是三个外形、尺寸、匝数都完全相同、首端彼此互隔120°、对称地放置到定子槽内的三个独立的绕组。各相绕组的末端U2、V2、W2连接在一起，首端U1、V1、W1分别接到三相电源上，可以得到对称三相绕组的形接法。1.1.1交流电动机的工作原理3、电动机的工作原理（1）旋转磁场的产生②三相对称电流由电网提供的三相电压是对称三相电压，由于对称三相绕组组成的三相负载是对称三相负载，每相负载的复阻抗都相等，所以，流过三相绕组的电流也必定是对称三相电流。对称三相电流的瞬时表达式表示为：对称三相电流的波形1.1.1交流电动机的工作原理3、电动机的工作原理（1）旋转磁场的产生③旋转磁场的产生三相电流随时间的变化是连续的，选定ωt=90°、ωt=180°、ωt=240°三个特定瞬间，考察它所产生的合成磁效应，说明旋转磁场的产生。两极旋转磁场的产生a)ωt=90°b)ωt=180°c)ωt=240°1.1.1交流电动机的工作原理3、电动机的工作原理（1）旋转磁场的产生由上面的分析可得出如下的结论：当三相对称电流通入三相对称绕组，必然会产生一个大小不变，且在空间以一定的转速不断旋转的旋转磁场。旋转磁场的旋转方向是由通入三相绕组中的电流的相序决定的。当通入三相对称绕组的对称三相电流的相序发生改变时，即将三相电源中的任意两相绕组接线互换，旋转磁场就会改变方向。旋转磁场转速：n0表示旋转磁场的转数，称为同步转速。1.1.1交流电动机的工作原理3、电动机的工作原理（2）电动机的工作原理定子上装有对称三相绕组，当定子接通三相电源后，即在定、转子之间的气隙内建立了一同步转速为n0的旋转磁场。磁场旋转时将切割转子导体，根据电磁感应定律可知，在转子导体中将产生感应电动势，其方向可由右手定则确定。磁场逆时针方向旋转，导体相对磁极为顺时针方向切割磁力线。转子上半边导体感