第四篇 异步电机.ppt

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1、第四篇异步电机第九章异步电机的理论分析与运行特性第十章三相异步电动机的起动和调速第十一章单相异步电动机及异步电机的其他运行方式NSABCXZY同步电机异步电机异步电动机的特点优点：结构简单，制造、使用和维护方便，运行可靠，效率较高，价格低廉，坚固耐用。缺点：①转速不易调节；②鼠笼式异步电动机的起动性能较差；③功率因数滞后，激磁电流由电网供给。旋转磁场（实现能量转换的前提）；转子导体形成闭合回路；建立转矩的电流由感应产生，也称感应电机；异步电机，转子转速n与磁场同步转速n1间存在一定差异。第九章异步电机的理论分析与运行特性1.基本结构2.运行状态和磁场3.等效电路及其参数4.功率

2、平衡式和转矩平衡式5.机械特性及稳定运行条件6.工作特性异步电机定、转子间靠电磁感应作用，在转子内感应电流以实现机电能量转换的感应电机。感应电机一般都用作电动机，在少数场合下，亦有用作发电机的。本章主要研究：空载和负载时三相感应电动机内的磁动势和磁场；感应电动机的基本方程和等效电路；分析它的运行特性和起动，调速等问题。一、异步电机的基本结构异步电机定子绕组定子铁心转子（旋转部分）机座笼型转子铁心转轴转子绕组绕线型定子（固定部分）§9-1异步电机的结构气隙：很小0.2-1mm，对电机性能影响很大磁路部分，放置定子绕组。电路部分固定和支撑定子铁心磁路，一般由硅钢片叠成感应电势、流过

3、电流和产生电磁转矩1.定子铁心2．定子绕组定子绕组通常应用双层短距绕组，小型电机可应用单层绕组。线绕转子绕组采用波绕组或叠绕组。设槽数Z＝24，极数2p＝4，相数m=3，则每极每相梢数q＝2，相距角a=30°3．定子槽形散嵌绕组成型绕组效率和功率因数较高绕组嵌线工艺复杂小容量及中型低压电机可嵌放成型线圈大型低压电动机绝缘放置可靠绕组下线方便高压电动机1.转子铁心2．转子槽槽形的选择主要决定于对运行性能和起动性能的要求。3．转子绕组鼠笼式转子squirrel-cagerotor：焊接，铸铝。斜槽形式导条端环制造办法：1、打铜条---端部通过端环焊成整体；2、铸铝---端环、导条铸

4、成一体.极对数=定子绕组磁场极对数相数：m2=Z2/P转轴：45#钢加工而成风叶铁心绕组滑环轴承绕线式目的：为了接入外接电阻，改善启动和调速性能。极对数（P2）=定子极对数（P1）转子相数(m2)=相数(m1)4.转轴气隙特点：气隙很小，在中、小型电机中，气隙一般为0.2-1.5毫米。气隙大小对电机性能有很大的影响.气隙大：磁阻大，励磁电流（空载电流）大，功率因数低；气隙磁场谐波含量（漏磁引起附加损耗）减少，改善启动性能。气隙小：按加工可能及机械安全所限制。二、异步电机的铭牌1、额定功率PN：电动机在额定方式运行时，轴上输出的机械功率（kW)；2、额定电压UN：定子绕组的额定线

5、电压（V）；3、额定电流IN：在额定电压和额定功率时，定子绕组的线电流（A）；4、额定频率f：电源频率（Hz）；5、额定转速nN：在额定工况下的转子转速（r/min).6、其它：如接线方式、绝缘等级、使用环境等。对三相电动机，额定功率：三相异步电动机的主要技术指标是指效率、功率因数、起动性能（堵转转矩、堵转电流和起动过程中的最小转矩）、最大转矩和噪声、振动。定子通入三相电流→产生转速为n1的旋转磁场→切割转子导体→在转子导体中产生感应电动势→形成感应电流→与定子磁场作用产生力矩→转子旋转异步电机定子产生旋转磁场为同步转速为n1，转子转速n,定义转差率S§9-2异步电机的运行状态

6、及磁场主要作电动机用一、异步电机的运行状态NSn1TemTemnNSn1TemTemnNSn1TemTemn0n101S>11>S>0S<0n<00n1制动状态电动机状态发电机状态二、异步电机的磁场空载时：定子旋转磁场n1，n≈n1，转子电流很小，可近似为零，气隙中仅有定子的旋转磁场。负载时：转子转速从n1（近似）下降到n，定子电流增大，转子电流也较空载时变大，并产生转子磁动势建立转子磁场。定转子的旋转磁场相对静止，异步电机的定、转子磁场同变压器符合磁动势平衡原则。主磁通和漏磁通以定子基波磁势产生的磁通因路径分为主磁通和漏磁通主磁通路径：空气隙、定子齿、定子轭、转

7、子齿和转子轭主磁通路径漏磁通：槽漏磁通、端部磁通和谐波漏磁通（通常谐波磁势产生的谐波磁通归于漏磁通）端部漏磁槽漏磁§9-3三相异步电机的等效电路为了便于理解，仅讨论绕线式异步电机：分析前提：把异步电机的磁通分成主磁通和漏磁通，并把谐波磁通归并到漏磁通假设：气隙中只有基波磁通，定、转子绕组上只感应有基波电势漏磁感应电势用漏抗压降表示与三相变压器比较------相似性相似性三相变压器三相异步电动机原边电路原边绕组定子绕组副边电路副边绕组转子绕组副边电能感应产生感应产生媒介主磁通Ф主磁通Ф主磁通正