《机电传动控制》第五章 交流电动机的工作原理及特性

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1、第五章交流电动机的工作原理及特性5.1三相异步电动机的结构和工作原理5.2三相异步电动机的定子和转子电路5.3三相异步电动机的转矩与机械特性5.4三相异步电动机的启动5.5三相异步电动机的调速5.6三相异步电动机的制动5.7单相异步电动机5.8同步电动机的工作原理、特点及应用15.1三相异步电动机的结构和工作原理5.1.1三相异步电动机的基本结构定子和励磁线圈一转子或转子线圈2定子和转子硅钢冲片三相对称绕组AX，BY，CZ3鼠笼转子结构4绕线转子结构A滑环和电刷CB外接变阻器（启动和速度调节）55.1.2三相异步电

2、动机的工作原理三相交流电N-S主磁场以n顺时针旋转0定子eiFTMn顺时针三相T产生条件是n和n绕组M0相对运动转差率n0nS5.1n0n－同步转速0n－转子转速65.1.3三相异步电动机的旋转磁场1.旋转磁场的产生iAImsint2iBImsint34icImsint37Tt0tt0t2主磁场N-S顺时针旋转180度（旋转磁场n在一对极p=1时）0TTTt0iA0tiAtiAtiA0632iBiCiBi

3、C0iB0iCiiBC82.旋转磁场的旋转方向三相交流电流最大值到达的顺序（相序）决定电动机转向。A→B→C电流A→B→C定子绕组（顺时旋转）A→B→C电流A→C→B定子绕组（逆时旋转）93.旋转磁场的极对数与旋转速度104.四极旋转磁场与旋转速度TTt0iA0tiAtiAtTi063AiBiCii02BCiB0iCiBiCTt0tt0t磁场转了90度2n－r/min060f旋转磁场转速n05.5f－HZp－极对数（同步速）p（

4、p=1、2、3…）1160fn0－r/min旋转磁场转速n05.5f－Hp－极对数（同步速）pZ（p=1、2、3…）n0n60fSn0n0pn1S60f1/Pf50HZP1P2P3n03000n01500n01000n2880n1480n980r/min125.1.4定子绕组线端连接方式出线端排列铭牌：Y/△－接线方式380/220－不同接线线电压应加的线电压短路片相电压135.2三相异步电动机的定子电路和转子电路定子每相绕组的感5.2.1定子电路分析应电势为dm

5、sinte1N1dt有效值为E14.44f1N15.6pn0f15.760f1f忽略漏磁U1E15.10145.2.2转子电路分析转子感应电势有效值为n0S1f2f1E24.44f2N25.11f2Sf15.12S1.5%~6%f2（0.75~3)HZf150HZE2SE205.15E－转子未转动感应电势2015转子感应电流有效值为E2SE20I25.212222R2X2R2SX20E－转子未转动感应电势20X---转子每相绕组漏磁感抗2转

6、子电路功率因素为(I迟后E一个角)222R2R2cos25.222222R2X2R2SX2016E2SE20I25.212222R2X2R2SX20R2R2cos25.222222R2X2R2SX20S0nn0I20SE20R2SX20I2SR2cos21S1n0SE20R2SX20I2CX20cos2R2/SX20175.2.3三相异步电动机的额定值电动机铭牌上的额定数据型号Y132S-6额定功率PN(输出的机械功率)额定

7、电压UN(定子线电压220/380V△/Y)额定频率f(50HZ)额定电流IN(定子线电流10.35/5.9A△/Y)额定转速nN(额定转差率SN)工作方式(定额)温升(或绝缘等级)电动机重量18电动机铭牌上不标的额定数据额定功率因数cosN额定效率ηNPNN100%3UNINconN额定转矩TN绕线式异步电动机转子静止时滑环电压和转子额定电流通常手册上给出的数据就是额定值19例5-1有一台三相四极的异步电动机，Y连接，其额定技术数据为P=90kW，U=380V，I=22．9A，电源频NNN率f=50Hz

8、，额定转差率S=2．85％，定子每相绕组匝N=320，N1转子每相绕线匝数N=20，旋转磁场的每极磁通φ＝0.023Wb，2试求：(l)定子每相绕组感应电动势E：1(2)转子每相绕组开路电压E：20(3)额定转速时转子每相绕组感应电动势E。2N解(1)E=4.44fNφ=4.44×50×320×0.023＝1634V111(2)转子绕组开路时，转子电路电流I