电工与电子技术基础课件.ppt

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1、2004年9月制作曾令琴主编曾令琴基本结构工作原理机械特性控制方法异步电动机及其控制主要授课内容第1章第5章异步电动机及其控制5.1异步电动机的基础知识5.3三相异步电动机的控制5.4常用控制电器5.5电气控制电路5.2异步电动机的电磁转矩和机械特性第1章5.1异步电动机的基本知识1.三相异步电动机的结构鼠笼式三相异步电动机绕线式定子转子定子铁芯机座定子绕组转子铁芯转轴转子绕组风罩风叶转子定子端盖问题与讨论鼠笼型电动机的定子各部分结构和作用如何？鼠笼型异步机转子各部分的结构和作用是什么？定子铁芯是由0.5mm厚的硅钢片叠压制

2、成，在其内圆冲有分布的槽。定子铁芯的作用：一是槽内可用来嵌放定子绕组；二是定子铁芯构成电动机磁路的一部分。定子绕组是由铜导线绕制而成。构成电动机电路的一部分。机座是电动机的支架，一般用铸铁或铸钢制成。转子铁芯冲片铸铝笼形转子笼形转子绕组转子铁芯是也是由0.5mm厚的硅钢片叠压制成，在其外圆冲有分布的槽。转子铁芯可嵌放转子绕组，构成电机磁路的另一部分。转子绕组大部分是浇铸铝笼型，大功率也有铜条制成的笼型转子导体，构成电机电路的一部分。由转轴输出机械能。2.三相异步电动机的工作原理(1)旋转磁场的产生n1AXBYCZ三相定子绕组

3、中通过的电流0iAiBiCωti电流出ωt=0时电流和磁场情况NS电流入AAA同理可分析出其它时刻电流的磁场转向。显然，异步电动机中旋转磁场代替了旋转磁极。定子电流旋转磁场的方向：取决于三相电流的相序。若要改变异步电动机的旋转方向：只需换接其中两相的顺序即可。0iAiBiCωti0iBiAiCωti问题与讨论旋转磁场的极对数和同步转速n1之间有什么关系？AXYCBZAiBiAiCYZCBX此种接法下，合成磁场只有一对磁极，则极对数p=1。极对数p=1时：将每相绕组分成两段，按上图放入定子槽内。形成的磁场则是两对磁极。XiBi

4、AiCAA'XCX'BC'YZ'ZB'Y'此时同步转速ωt=0时转子电流和转子旋转情况n1AXBYCZNSω(2)电动机的转动原理用右手定则可判断出转子导体中感应电流的方向如图示；再用左手定则判断出转子导体的受力方向为上右下左，因此转子顺着同步磁场n1的方向转动。异步机的转动原理三相对称定子绕组中通入对称三相交流电，即在气隙中形成一个在时间上、空间上都随时间变化的一个旋转磁场。固定不动的转子导体与旋转磁场相切割后感应电流成为载流导体。载流导体又和旋转磁场相互作用，对轴生成电磁转矩，于是电动机就顺着同步转速的方向转动起来。问题

5、与讨论电动机的转速n能等于同步转速n1吗？转子与旋转磁场间没有相对运动提示：如果转子不切割磁场不能生成感应电流转子不是载流导体则不能受力转动结论：n≠n1异步！转差率S的概念：转差率为旋转磁场的同步转速和电动机转速之差。即：电动机起动瞬间:（转差率最大）转子最大转速:（转差率最小）电动机运行之中:显然电动机的转差率随电动机的转速升高而减小。3.三相异步电动机的铭牌数据三相异步电动机型号Y132M-4功率7.5KW频率50Hz电压380V电流15.4A接法Δ转速1440r/min绝缘等级B工作方式连续标准编号工作制S1B级绝缘

6、年月编号××电机厂Y表示异步机，132（mm）表示机座中心高度；M代表中机座（L长机座、S短机座）。额定功率指的是电动机输出的机械功率。额定电压、电流均指电动机额定运行情况下的定子线电压、线电流的数值。额定转速指的是电动机转子的转速n。三相异步电动机的定子绕组有两种接法：Y形和Δ形。三相定子绕组由机壳外面的接线盒引出，左下图为Y接连线图；右下图为Δ接连线图。同步转速：转差率：解：三相异步电动机p=3，电源f1=50Hz，电机额定转速n=960r/min。求：转差率s，转子电动势的频率f2例：若能给单相异步电动机一个外力使它转

7、动起来，则顺时针旋转磁场B1和逆时针旋转磁场B2产生的合成电磁转矩不再为零，在这个合成转矩的作用下，即使不需要其它的外在因素，单相异步电动机仍将沿着原来的运动方向继续运转。3.单相异步电动机简介实验室、家庭及办公场所通常是单相供电，因此实验室的很多仪器、各种电动小型工具、家用洗衣机、电冰箱、电风扇等，都采用单相异步电动机。单相异步机采用鼠笼式转子结构，一般容量多在0.75KW以下。在单相异步电动机的定子绕组通入单相交流电，电动机内产生一个大小及方向随时间沿定子绕组轴线方向变化的磁场，称为脉动磁场。SN脉动磁场可以分解为两个大

8、小相等、转速相同、转向相反的旋转磁场B1、B2。问题与讨论单相异步电动机为什么不会自行起动？顺时针方向旋转的磁场B1对转子产生顺时针方向的电磁转矩；逆时针方向旋转的磁场B2对转子产生逆时针方向的电磁转矩。由于在任何时刻这两个电磁转矩都大小相等、方向相反，所以单向异步机的转子不会自行起动，也