《交流电机》ppt课件

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1、第三部分交流电机及拖动第三章异步电机（一、基本原理）第四章异步电机（二、运行原理）第九章三相异步电动机的机械特性及各种运转状态第十章三相异步电动机的起动及起动设备的计算第十一章三相异步电动机的调速第三章异步电机（一基本原理）第一节工作原理及结构第二节铭牌数据第三节定子绕组第四节定子磁通势和磁场第五节定子绕组的电动势物理模型实物模型第四章----------------------数学模型第三章三相异步电动机的基本原理交流电机：同步电机(凸极、隐极)发电机用；电动机、调相机。异步电机(鼠笼、绕线式、换向

2、器式)电动机、发电机。单相异步、三相异步。第一节交流电机的工作原理及结构同步发电机的工作原理三相异步电动机的工作原理三相异步电动机的结构一、三相同步发电机的工作原理：定子上三相对称绕组互差120度电角度。转子上直流励磁。ACBSN顺时针旋转1、若磁极磁场的气隙磁密沿圆周按正弦分布，则导体电势随时间按正弦变化：2、三相定子绕组对称，因此三相电势大小相等，相位互差120度。设Em为电势最大值，A相初相角为0，则：若每分钟转速为n，则电势频率为f=Pn/60赫。当f=50赫，气轮机：n=3000转/分――P

3、＝1；n=1500转/分――P＝2；水轮机：n=100转/分――P＝30。同步电机的转速与电网频率有严格不变关系。即当电网频率一定时，电机转速就一定。3、电势的频率：当P＝1，转子转一周，电势交变一次当P对极，转子转一周，电势交变P次二、三相异步电动机的基本工作原理以鼠笼式转子为例：转子槽内有导条，导条两端用短路环连接，形成闭合绕组。CAB对称定子绕组上加对称三相交流电压，定子绕组内有对称三相电流，它们联合产生以同步速旋转的定子旋转磁场，转子导条将感应电势，从而有电流，则转子导条将受到电磁力f，从而产

4、生电磁转矩，使转子顺旋转磁场的方向旋转，若转子轴上有负载，电动机将输出机械功率。异步电机的n小于同步转速。若二者相等，异步机就不能旋转。(一)、旋转磁场的产生：旋转磁场：极性、大小不变、且有一定转速定子三相电流瞬时表达式：当选择0度，120度，240度，360度四个旋转瞬时分析，规定电流为正时：从首端ABC流出；电流为负时，从首端ABC流入。ABCABCABCABC(1)(2)(3)(4)0度120度240度360度紫色为流入红色为流出磁场转速的确定：当三相交流电流随时间变化一周期T，磁场转过一周，因

5、此，电流每秒钟变化次，旋转磁场每秒钟转过转；当磁场为一对极时，转速为：当P＝2时，电流变化一次，磁场转过1/2转；则极对数为P的旋转磁场的转速为：称为同步转速。(二)、工作原理：定子三相对称绕组，转子鼠笼条均匀分布，两端端环连接成一体。定子三相对称绕组通以三相对称交流电流，气隙中产生一个以同步转速旋转的旋转磁场――转子导条感应电势――转子导条中有电流流过――载有感生电流的转子导条在磁场中受电磁力作用，方向由左手定则判定――电磁力形成一个定方向的电磁转矩，使转子旋转起来。转速为n，小于同步转速。――转子

6、上受到的电磁转矩将克服负载转矩而做功，以实现能量的转换。(三)、异步电机的转速与运行状态：同步转速与转子转速n之差成为转差。转差率异步电机有三种运行状态：1、电动状态：2、发电状态：3、制动状态：三、三相异步电机的结构：定子，转子，气隙。(一)定子：定子铁芯，定子绕组，机座。1、定子铁芯：主磁路的一部分。由0.5mm厚的硅钢片迭压而成。2、定子绕组：定子部分的电路。由许多线圈按一定规律连接而成。3、机座：固定和支撑定子铁芯。(二)转子：转子铁芯，转子绕组。1、转子铁芯：主磁路的一部分。由0.5mm厚的

7、硅钢片迭压而成。转子绕组：鼠笼式和绕线式。1)鼠笼式：各相均由单根导条组成，有几根导条就有几相。一般采用注铝转子，铜条转子。（小容量）；2)绕线式：是对称三相绕组，接成星形，并接到转轴上三个集电环上，再通过电刷与外电路接通。(三)、气隙：中小型电机一般为0.2~2mm，它与电机性能关系极大。1)、气隙大――磁阻大――产生同样大小磁场需要较大的励磁电流――使电机的功率因数减小。2)、气隙大――可减小气隙磁场中的谐波分量，从而减少附加损耗，改善起动性能。3)、气隙小――装配困难和运转不安全。应综合考虑。第

8、二节三相异步电动机的铭牌数据额定功率：轴上输出的机械功率。千瓦。额定电压：定子绕组的线电压，伏。额定电流：电机在额定电压和功率下，定子绕组中的线电流，安。额定频率：50赫。额定转速：电机在额定电压、频率和功率下的转速，转/分。还有绕组的相数与接法，绝缘等级及允许温升等；对绕线式转子，还标明转子的额定电势及额定电流。第三节三相异步电动机的定子绕组交流绕组的一些基本知识和基本量三相单层绕组三相双层绕组波绕组定子绕组对定子绕组的要求：必须保证在通以三相交流电