电工技术 教学课件 作者 常晓玲 第7章.ppt

《电工技术 教学课件 作者 常晓玲 第7章.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第七章异步电动机第一节三相异步电动机的结构和工作原理第二节三相异步电动机的电磁转矩与机械特性第三节三相异步电动机的起动第四节三相异步电动机的调速第五节三相异步电动机的制动第六节三相异步电动机的选择第七节单相异步电动机第一节三相异步电动机的结构和工作原理电机是基于电磁感应原理实现机械能和电能相互转换的电磁装置。把电能转换成机械能的电机称为电动机；把机械能转换成电能的电机称为发电机。根据电动机通入的电流是直流电流还是交流电流，电动机被分为直流电动机和交流电动机两大种类。交流电动机中运用极为广泛三相异步电动机和单相异步电

2、动机。三相异步电动机结构简单，运行可靠，运行效率高，维修方便，价格便宜，是工业工生产中最常用的电动机。单向异步电动机采用单相电源供电，容量较小，常用在家电产品和医疗器械中。一、三相异步电动机的结构三相异步电机鼠笼型绕线型三相异步电动机按转子结构来分，可分为鼠笼型转子和绕线型转子两类异步电动机。图7-1a)图7-1b)图7-1c)无论是鼠笼转子异步电动机还是绕线转子异步电动机，其基本结构都由静止的定子和转动的转子两部分组成，在定子与转子之间只留有很小的空气隙。1.定子定子主要由机座、定子铁心和定子绕组组成。定子机座机

3、座的作用是固定和支撑定子铁心，常用铸铁和铸钢制成。定子铁心定子铁心的作用是闭合磁路和放置定子绕组。定子绕组定子绕组中通以三相对称电源，在电动机内形成旋转磁场。图7-2a)定子铁心图7-2b)放入机座的定子铁心定子铁心是一个安装在机座内的圆筒形铁心，其内环上均匀分布着凹槽，槽内放置定子绕组。定子绕组在定子内壁上均匀分布。这些绕组一般采用绝缘的铜线或铝线绕制而成，按照一定的规则嵌入定子铁心的凹槽，在电气接线时被分成电气参数完全一致、空间上均匀分布的三相对称绕组。每相绕组对外引出两个接线端子，共有六个接线端子被引出到电动

4、机定子外壳的接线盒上，使用时可将三相绕组联结成星形或三角形联结。当定子绕组绕组中通以三相对称电源，可在电动机内形成旋转磁场。图7-3定子三相对称绕组模型2.转子转子由转子铁心、转子绕组和转轴三部分组成。转子绕组分为笼型和绕线型两种结构。转子转子铁心转子铁心外环上均匀分布着凹槽，槽内放置转子绕组。转子铁心是电机磁路的一部分。转子绕组转轴鼠笼型绕线型转子绕组上产生感应电动势，进行机电能量的转换。笼型绕组是在转子铁心槽中放置导条，并将两端用短路环连接在一起制成，如图所示。小功率笼型异步电动机一般采用铸铝导条，大功率笼型电

5、动机一般采用铜导条。图7-4a)鼠笼绕组图7-4b)鼠笼转子绕线型绕组与定子绕组类似，如图7-5所示。三个绕组的末端联结在一起，形成星形联结。三个绕组的首端接到转轴的三个滑环，再通过定子部分的电刷使转子绕组与外电路连接。通过这三个滑环上的电刷可以在转子电路上串入电阻。图7-5绕线型转子二、三相异步电动机的工作原理定子绕组中通以三相对称电流，在电动机定子内部产生旋转磁场。转子绕组与旋转磁场的相对运动产生感应电动势和感应电流。感应电流再在旋转磁场的作用下产生电磁力矩，驱动转子转动。这是三相异步电动机的工作原理。1.定子

6、旋转磁场图7-6a)为最简单的两极电动机定子绕组空间分布图，三相绕组在空间上互差120°均匀分布，三相首末端分别记作A-X、B-Y和C-Z。将三相对称绕组用三个线圈来代替，并采用星形联结方式，可作出图7-6b)所示的电路图。图7-6a)定子绕组的空间分布图7-6b）定子绕组的电路图在三个线圈中通以三相对称电流，在图7-6b）的参考方向下，电流表达式为：三相对称电流波形如图7-7所示。图7-7三相对称电流波形当时，，，，如图7-8a）所示。根据右手螺旋定则，此时三相对称电流产生的合成磁场方向水平指向左方，形成两极磁场

7、，定子的N极在右方（X处）、S极在左方（A处）。图7-8a)当时，，，，如图7-8b）所示。根据右手螺旋定则，此时三相对称电流产生的合成磁场方向水平指向左方，形成两极磁场，定子的N极在右方（X处）、S极在左方（A处）。图7-8b)(1)两极电动机的旋转磁场当时，，，，如图7-8c）所示。根据右手螺旋定则，此时三相对称电流产生的合成磁场方向水平指向左方，形成两极磁场，定子的N极在右方（X处）、S极在左方（A处）。图7-8c)当时，，，，如图7-8d）所示。根据右手螺旋定则，此时三相对称电流产生的合成磁场方向水平指向左

8、方，形成两极磁场，定子的N极在右方（X处）、S极在左方（A处）。图7-8d)图7-8a)图7-8b)图7-8c)图7-8d)可见，当三相电流完成半个周期的变化时，合成磁场也完成了半周的旋转。如果三相电流完成一个周期的电角度变化，合成磁场在空间上也会相应地完成一周机械旋转角度。显然，如果这个两极电动机的定子被通入50Hz的三相交流电源，旋转磁场的转速就为每秒5