《感应电机》课件

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1、第5章感应电机感应电机又称异步电机主要作为电动机运行，分为三相感应电机和单相感应电机，我们主要掌握三相感应电机。5.1感应电机的结构和运行状态5.2三相感应电动机的磁势和磁场5.3三相感应电动机的电压方程和等效电路5.4感应电动机的功率和转矩方程5.5感应电动机参数的测定5.6感应电动机的转矩—转差率曲线5.7感应电动机的工作特性5.8感应电动机的起动，深槽和双笼电动机5.9感应电动机的调速5.10单相感应电动机5.1感应电机的结构和运行状态1.感应电机的结构感应电机分为定子和转子部分。感应电机外形图感应电机结构图定子stator：固定部分转子rotor：旋转部分气隙airgap：很小，

2、0.2-2mm对电机性能影响很大异步电动机的结构5.1感应电机的结构和运行状态5.1感应电机的结构和运行状态1）定子①铁心：由厚度为0.5mm的低硅钢片叠装而成，构成磁路，嵌放定子绕组。为了嵌放定子绕组，在定子冲片中均匀地冲制若干个形状相同的槽。5.1感应电机的结构和运行状态槽形有三种，半闭口槽适用于小型异步电机，其绕组是用圆导线绕成的。半开口槽适用于低压中型异步电机，其绕组是成型线圈。开口槽适用于高压大中型异步电机，其绕组是用绝缘带包扎并浸漆处理过的成型线圈。5.1感应电机的结构和运行状态②绕组：由铜线绕制成三相对称绕组，构成电路部分。其作用是感应电动势、流过电流、实现机电能量转换。③

3、机座：固定和支撑定子铁心。因此要求有足够的机械强度。5.1感应电机的结构和运行状态2）转子①铁心：由厚度为0.5mm的低硅钢片叠装而成，构成磁路。②转轴：支撑转子铁心和输出输入机械转矩。③绕组：构成闭合电路部分。分为：笼形绕组和绕线式绕组。(1)笼型绕组。在转子铁心均匀分布的每个槽内各放置一根导体，在铁心两端放置两个端环，分别把所有的导体伸出槽外部分与端环联接起来。如果去掉铁心，则剩下来的绕组的形状就像一个松鼠笼子。这种笼型绕组可以用铜条焊接而成，也可以用铝浇铸而成。5.1感应电机的结构和运行状态去掉铁心的笼型绕组笼型转子5.1感应电机的结构和运行状态（2）绕线式绕组：与定子绕组相似的对

4、称三相绕组。一般接成星形。将三个出线端分别接到转轴上三个滑环上，再通过电刷引出电流。绕线式转子的特点是可以通过滑环电刷在转子回路中接入附加电阻，以改善电动机的起动性能、调节其转速。5.1感应电机的结构和运行状态绕线转子接线示意图5.1感应电机的结构和运行状态2.感应电机的运行状态感应电机分为电动机、发电机和电磁制动三种运行状态，如图。5.1感应电机的结构和运行状态①电动机运行状态上图a)定子绕组上加三相交流电源电压，便有三相对称电流流过，在气隙产生旋转磁场。基波磁场以同步转速逆时针转动，图中瞬间，上部分N极，下部分S极。则转子绕组顺时针切割磁场感应电势，从而在自行闭合回路的转子绕组中产生

5、和电势基本上同方向的电流。转子导体的电流和气隙磁场相互作用，产生和同步转速同方向的电磁转矩，使转子以转速转动，转子转向和同步转速同方向。这样，感应电机定子从电源上输入的电功率转化为转子的输出功率。由于铁耗、机械损耗等原因，电动机的转速小于但接近同步转速，存在转差，故感应电机又称异步电机。5.1感应电机的结构和运行状态用转差率来反映转差的大小，转差率；电动机：②发电机运行状态图b)原动机按同步转速的方向拖动感应电机的转子转动，且使电机的转速高于同步转速，；转子绕组逆时针切割磁场，产生和电动机状态方向相反的感应电势及电流，从而产生和转速相反的电磁转矩。此时感应电机转轴从原动机输入机械功率，克

6、服电磁转矩，由感应电机的定子向电网输出电功率。发电机：5.1感应电机的结构和运行状态③电磁制动状态图c)用外力使转子逆着旋转磁场转动，此时转子导体切割磁场的方向和电动机状态时的相同，从而转子的感应电势及电流和电动机状态时的同方向。电磁转矩和电机的转速反方向，为电磁制动转矩。这样，感应电机转子从原动机输入机械功率，定子也从电网吸收电功率（因转子导体电流方向和电动机状态时的相同），输入的机械功率和电功率都变成电机的内部损耗。电磁制动：5.1感应电机的结构和运行状态3.额定值①额定功率：是转轴上输出的机械功率，单位为W或kW。②额定电压：施加在定子绕组上的线电压，单位为V。③额定电流：电动机在

7、额定电压、额定频率下轴端输出额定功率时，定子绕组的线电流，单位为A。④额定频率：我国电网频率50Hz。⑸额定转速：电动机在额定电压、额定频率、轴端输出额定功率时，转子的转速，单位为r/min。⑹额定效率。⑺额定功率因数。三相异步电动机额定值之间的关系：5.2三相感应电动机的磁势和磁场感应电动机工作时，首先定子绕组接电源，产生旋转磁场通过气隙传递到转子绕组，使转子绕组产生磁势，从而实现能量转换。变压器工作时，也是一次绕组电流产生磁场通