《异步电机》PPT课件

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1、重庆大学自动化学院电机学及拖动基础1第四章异步电机（一）三相异步电动机的基本原理2主要内容第一节三相异步电动机的工作原理及结构第二节三相异步电动机的铭牌数据第三节三相异步电动机的定子绕组第四节三相异步电动机的定子磁动势及磁场第五节三相异步电动机定子绕组的电动势3第一节三相异步电动机的工作原理及结构交流电机有异步电机和同步电机两大类同步电机的转速与交流电源频率之间存在严格不变的关系异步电机则不然。异步电机定子接上电源以后，形成旋转磁场，依靠电磁感应作用，使转子绕组感生电流，产生电磁转矩，实现机电能量转换。异步电机一般都作电动机使用，应用最广泛4一三相异步电动机的工作原理与运

2、行状态直流电动机——静止磁场+电源导入电枢绕组的电流电磁转矩三相异步电动机——旋转磁场+在转子绕组中的感生电流电磁转矩三相异步电动机中实现机电能量转换的前提是产生一种旋转磁场5旋转磁场——极性和大小不变，且以一定转速旋转的磁场。1.旋转磁场的产生A-X、B-Y、C-Z三个线圈分布在定子铁心内圆圆周上，从空间上看，B相从A相、C相从B相、A相从C相均后移120°——构成对称三相绕组；该绕组接上对称的三相电源——通过对称三相电流：考察每相仅一个线圈的情况：AXBYCZ首端6三相电流合成磁场的分布情况：SNSNSN结论：当对称三相电流通入对称三相绕组时，产生一个大小不变、转速

3、一定的旋转磁场。电流方向：“+”——首端流出、末端流入；“-”——末端流出、首端流入。7三相电流：任意调换两根电源进线（B相和C相互换）2.旋转磁场的旋转方向60oot结论：任意调换两根电源进线则旋转磁场反转，即旋转磁场的旋转方向取决于三相电流的相序。AXCZBY首端8每相一个线圈：绕组的首末端之间互差180o3.旋转磁场的磁极对数AXCZBY极对数：9每相两个线圈串联：绕组的首末端之间互差90oB'Z'ACBXZYA'X'C'Y'极对数：结论：旋转磁场的磁极对数与三相绕组的排列规则有关。SSNN10p=1：三相电流经过一个周期T，旋转磁场在空间上转过360o，即电流变化

4、一次，旋转磁场转过一转，因此转速ns与交流电流频率f1的关系：4.旋转磁场的转速NNNN11NNNN结论：旋转磁场的转速ns（同步转速）与电源频率f1、极对数p有关。p=2：三相电流经过一个周期T，即电流变化一次，旋转磁场在空间上仅转过1/2转，因此转速ns与交流电流频率f1的关系：类推，对于p对磁极的旋转磁场，电流变化一次，磁场转过1/p转。12旋转磁场转速ns与极对数p的关系极对数每个电流周期磁场转过的空间角度同步转速13定子铁心上嵌有对称三相绕组，接到对称三相电源后，在定子和转子间的气隙中建立以同步转速ns旋转的旋转磁场；转子铁心上嵌有均匀分布的导条，导条两端用铜环连

5、接成一个整体，构成闭合回路；导条切割旋转磁场感应电动势；导条构成闭合回路有感生电流流过；导条在旋转磁场中、并流过感生电流，必受到电磁力；所有导条的电磁力合成为电磁转矩；转子跟随旋转磁场旋转，转速为n，实现机电能量转换。5.三相异步电动机的工作原理右手定则决定电动势和电流方向左手定则决定电磁力和转矩方向旋转磁场以ns逆时针转动感应电动势和电流方向：N极下流入、S极下流出电磁力和电磁转矩方向：逆时针转子旋转方向：逆时针14异步电动机转动的关键，在于导条与旋转磁场之间存在相对运动，从而发生电磁感应作用、产生感应电动势和感生电流、产生电磁力和电磁转矩结论：异步电动机的转子转速n总是

6、略小于旋转磁场的同步转速ns，即与旋转磁场“异步”地转动——“异步”电动机转速ns与n之差称为——转差结论：转差的存在是异步电动机运行的必要条件转差ns-n与同步转速ns之比的百分值——转差率转子转速n亦可由转差率求得：问题：转子转速n多少？能否与ns相同？能否超过？6.三相异步电动机的转速异步电动机的一个基本变量，在分析异步电动机运行时有着重要作用15根据转速或转差率的不同，异步电机分别对应于三种不同的运行状态：7.三相异步电动机的运行状态（1）电动机状态——00，发出机械功率定子侧：吸收电功率吸收电功率

7、发出机械功率——电动机（2）发电机状态——n>ns或s<0转子侧：Te与n反向，Te为制动转矩，TeΩ<0，吸收机械功率定子侧：发出电功率吸收机械功率发出电功率——发电机16（3）电磁制动状态——n<0或s>1转子侧：Te与n反向，Te为制动转矩，TeΩ<0，吸收机械功率定子侧：吸收电功率吸收电功率+吸收机械功率转子电阻热损耗——电磁制动状态异步电机三种运行状态对比：17二三相异步电动机的结构绕线转子异步电机剖面图1—转子绕组2—端盖3—轴承4—定子绕组5—转子铁心6—定子铁心7—集电环8—出线盒181920