电机学 第3篇 异步电机.ppt

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1、电机学主讲：马宏忠2021/9/171目录第一篇变压器第一章绪论第四篇同步电机第三篇异步电机第二篇交流电机的共同问题2021/9/172河海大学电气学院第三篇异步电机第十章三相异步电动机的启动和调速第十一章单相意图电动机及异步电机的其他运行方式第九章异步电机的理论分析与工作特性2021/9/173河海大学电气学院第九章异步电机的理论分析与工作特性第二节异步电机的基本原理第三节三相异步电机的等效电路第四节异步电机的参数第五节异步电动机的功率平衡式和转矩平衡式第六节异步电动机的机械特性第一节异步电机

2、的基本结构第七节异步电动机的工作特性2021/9/174河海大学电气学院第一节异步电机的基本结构前言异步电机又称感应电机是交流电机的一种。优点：结构简单、制造、使用和维护方便，运行可靠，效率较高、价格较低。缺点：1.调速和起动性能不佳;2.功率因数总是滞后的，增加了电力系统的无功负担。应用：总的来说：主要作为电动机使用，是当今应用最广，需要量最大的一种电机。结构：定子、转子、空气隙、端盖、轴承和机座等部件。2021/9/175河海大学电气学院第一节异步电机的基本结构一、定子异步电机定子主要包括定子

3、绕组、铁芯和机座三部分。二、转子异步电机转子主要包括转子绕组、铁芯和转轴三部分。异步电机的转子结构可以分为笼型和绕线型两大类。2021/9/176河海大学电气学院绕组转子异步电机2021/9/177河海大学电气学院第一节异步电机的基本结构三、铭牌的额定值（1）型号（2）额定功率（PN）：指电动机在额定方式下运行时，转轴上输出的机械功率。单位为W和kW。（3）额定电压（UN）：指电动机在额定方式下运行时，定子绕组应加的线电压。单位为V和kV。2021/9/178河海大学电气学院第一节异步电机的基本结

4、构（4）额定电流（IN）：指电动机在额定电压和额定功率状态下运行时，流入定子绕组的线电流。单位为A。（5）额定频率（fN）：额定状态下电源的交变频率，我国的电网频率为50Hz。（6）额定转速（nN）：指在额定状态下运行时的转子转速。单位为rpm。除上述数据外，还标出额定运行时，电机的功率因素以及相数、接线法、防护等级、绝缘等级与温升、工作方式等有关项目。2021/9/179河海大学电气学院第二节异步电机的基本原理一、异步电机的运行状态当对称三相电流流入异步电机三相定子绕组在气隙中便产生一旋转磁场，

5、以同步速旋转转子绕组与其有相对运动（切割）在闭合的转子绕组产生感应电动势和感应电流，旋转磁场与转子导体中的电流互相作用产生电磁转矩。2021/9/1710河海大学电气学院第二节异步电机的基本原理异步电机的转子转速总是略低于（电动机）或略高于（发电机）旋转磁场转速他们之间的差，称为转差速度定义转差速度与同步转速的比值为转差率，即2021/9/1711河海大学电气学院第二节异步电机的基本原理转差率是决定异步电机运行状态的重要变量：异步电动机的负载情况发生变化，转子导体中的电动势电流和电磁转矩相应变化则

6、转子转速和转差率随之变化。2021/9/1712河海大学电气学院2021/9/1713河海大学电气学院第二节异步电机的基本原理按照转差率大小正负，电机可分为三种状态：电动机运行发电机运行电磁制动1、电动机运行转速低于同步转速0S>0bxn1FnFe02021/9/1714河海大学电气学院第二节异步电机的基本原理2、发电机运行发电机状态转速大于同步转速n>n0S<02021/9/1715河海大学电气学院第二节异步电机的基本原理3、电磁制动相对转速大于同步转速n<0S>1（实际上异步电机

7、主要作为电动机运行）bxn1FnFe02021/9/1716河海大学电气学院第二节异步电机的基本原理二、异步电机的主磁通和漏磁通主磁通：穿过气隙，与定转子绕组交链漏磁通不属于主磁通的磁通（槽、端部，谐波）2021/9/1717河海大学电气学院第三节三相异步电机的等效电路（一）转子不动时的异步电机从电路的角度来看，转子不动时异步电机的电路方程与次级短路时的变压器的电路方程相似变压器的初级相当于异步电机的定子绕组次级绕组相当于转子绕组。尽管异步电机与变压器的的磁场性质、结构和运行方式不相同，但他们内部

8、的电磁关系时相通的。所以在研究异步电机的等效电路时，可以借助变压器的电磁理论。2021/9/1718河海大学电气学院第三节三相异步电机的等效电路转子不动时的定、转子电路2021/9/1719河海大学电气学院第三节三相异步电机的等效电路转子不动时的异步电机与变压器的等效2021/9/1720河海大学电气学院第三节三相异步电机的等效电路1、电压平衡方程定子绕组的电压平衡式和转子不动时转子绕组的电压平衡式分别为（与变压器类比解释各参量的意义）2021/9/1721河海大学电气学院第三节三