电工电子技术 教学课件 作者 叶水春 樊辉娜 第7章电动机.ppt

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1、第七章电动机7.1三相异步电动机的构造三相异步电动机由定子和转子构成。定子和转子都有铁心和绕组。7.1.1定子定子主要用来产生旋转磁场，它由定子铁心、定子绕组、机壳等组成。铁心：由内周有槽的硅钢片叠成。U1----U2V1----V2W1----W2三相绕组机座：铸钢或铸铁第七章电动机17.1.2转子转子主要用来产生旋转力矩，拖动生产机械旋转。转子由转轴、转子铁心、转子绕组构成。鼠笼式绕线式转子绕组1)鼠笼式转子:铁芯槽内放铜条，端部用短路环形成一体。或铸铝形成转子绕组。其结构简单、价格低廉、工作可靠；不能人为改变电动机的机械特性。2)绕线式转子:与定

2、子绕组机似，也为三相对称绕组，嵌放在转子槽内。三相转子绕组通常连接成星形。其结构复杂、价格较贵、维护工作量大；转子外加电阻可人为改变电动机的机械特性。第七章电动机27.2三相异步电动机的基本原理7.2.1旋转磁场1.旋转磁场的产生三相异步电动机的定子，三相定子绕组对称放置在定子槽中，即三相绕组的首端U1、Vl、W1（或末端U2、V2、W2）的空间位置互差120。若三相绕组连接成星形，末端U2、V2、W2相连，首端U1、V1、W1接到三相对称电源上，则在定子绕组中通过三相对称的电流ίU、ίV、ίW（习惯规定电流参考方向由首端指向末端），其波形如图所示:第

3、七章电动机3第七章电动机4当三相电流流入定子绕组时，各相电流的磁场为交变、脉动的磁场，而三相电流的合成磁场则是一旋转磁场。为了说明问题，在图中选择几个不同瞬间，来分析旋转磁场的形成。（1）t=0瞬间（ίU=0；ίV为负值；ίw为正值）：此时U相绕组（U1U2绕组）内没有电流；V相绕组（V1V2绕组）电流为负值，说明电流由V2流进，由V1流出；而W相绕组（WlW2绕组）电流为正，说明电流由Wl流进，由W2流出。运用右手螺旋定则，可以确定这一瞬间的合成磁场如图（a）所示，为一对极（两极）磁场。（2）t=T/6瞬间（ίU为正值；ίV为负值；ίw=0）：U相绕

4、组电流为正，电流由U1流进，由U2流出；V相绕组电流未变；W相绕组内没有电流。合成磁场如图（b）所示，同t=0瞬间相比，合成磁场沿顺时针方向旋转了600。（3）t=T/3瞬间（ίU为正值；ίv=0；ίw为负值）：合成磁场沿顺时针方向又旋转了600，如图（c）所示。（4）t=T/2瞬间（ίU=0；ίV为正值；ίw为负值）：与t=0瞬间相比，合成磁场共旋转了1800。第七章电动机5两极旋转磁场由此可见，随着定子绕组中三相对称电流的不断变化，所产生的合成磁场也在空间不断地旋转。由上述两极旋转磁场可以看出，电流变化一周，合成磁场在空间旋转3600。且旋转方向与

5、线圈中电流的相序一致。第七章电动机6以上分析的是每相绕组只有一个线圈的情况，产生的旋转磁场具有一对磁极。旋转磁场的极数与定子绕组的排列有关。如果每相定子绕组分别由两个线圈串联而成，如图下所示，其中，U相绕组由线圈U1U2和U'1U'2串联组成，V相绕组由V1V2和V'1V'2；串联组成，W相绕组由我W1W2和W'1W'2串联组成，当三相对称电流通过这些线圈时，便能产生两对极旋转磁场（四极）。四极旋转磁场第七章电动机7当t=0时，ίU=0；ίV为负值；iw为正值。即U相绕组内没有电流；V相绕组电流由V‘2流进，由V’1流出，再由V2流进，由V1流出；W相

6、绕组电流由W1流进，由W2流出，再由W‘1流进，由W’2流出。此时，三相电流的合成磁场如图7-11（a）所示。图7-11（b）、（c）、（d）分别表示当t=T/6、t=T/3、t=T/2时的合成磁场。从图下不难看出，四极旋转磁场在电流变化一周时，旋转磁场在空间旋转1800。四极旋转磁场第七章电动机82.旋转磁场的转速旋转磁场的转速与磁极对数、定子电流的频率之间存在着一定的关系。一对极的旋转磁场，电流变化一周时，磁场在空间转过3600。两对极的旋转磁场，电流变化一周时，磁场在空间转过1800。（1/2转）p由此类推，当旋转磁场具有ρ对磁极时，电流变化一周

7、，其旋转磁场就在空间转过1/p转。通常转速是以每分钟的转数来表示的，所以旋转磁场转速的计算公式为：n1—旋转磁场的转速，又称同步转速，单位为r/min；f1—定子电流的频率，单位为Hz；p一旋转磁场的极对数。第七章电动机9异步电动机转速和极对数的对应关系P123430001500100075011rn-(min)旋转磁场的转向与电流的相序一致，则磁场旋转的方向为顺时针。必须指出，电动机三相绕组的任一相都可以是U相（或V相、W相），而电源的相序总是固定的（正序）。因此，如果我们将三根电源线中的任意两根（如U和V）对调，也就是说，电源的U相接到V相绕组上，

8、电源的V相接到U相绕组上，在V相绕组中，流过的电流是U相电流ίU，而在U相绕组中，流过的是V相