电工技术 非电类 第2 版 教学课件 作者张晓辉 等编 第6章 电动机械-电动机.ppt

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1、电动机的分类：电动机交流电动机直流电动机三相电动机单相电动机同步电动机异步电动机他励、并励电动机串励、复励电动机第三节三相异步电动机异步电动机是把交流电能转变为机械能的动力机械，广泛应用于工业（如：机床、纺织机械、起重机、矿山机械等）、农业（脱粒机、粉碎机、水泵及加工机械等）、家用电器（电风扇、空调、洗衣机、电冰箱及小功率电动工具等）。三相异步电机接线盒转轴机座定子铁心定子绕组接线盒端盖罩壳风扇转子主要部件是由定子和转子两大部分组成。此外，还有端盖、轴承、风扇等部件。转轴一、三相异步电动机的构造定子绕组机座铁心定子铁心冲片U1U2三相定子绕组（U相）1

2、.定子铁心：由内周有槽的硅钢片叠成。三相绕组机座：铸钢或铸铁根据转子绕组结构的不同分为：转子铁心冲片铁心转子绕组转轴笼型转子去掉铁心后的转子导条（转子铁心槽内嵌有铸铝导条）笼型转子绕线型转子（转子铁心槽内嵌有三相绕组）转子铁心转子绕组转轴2.转子笼型电动机与绕线式电动机的的比较：笼型：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。绕线式：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。V’VW’U’UW三相异步机的结构定子转子定子三相绕组通入三相交流电(星形联接)AXBYCZo二、三相异步电动机的工作原理1.旋转

3、磁场的产生o规定i:“+”首端流入，尾端流出。i:“–”尾端流入，首端流出。AYCBZX(•)电流出()电流入tAXYCBZAXYCBZAXYCBZ三相电流合成磁场的分布情况合成磁场方向向下合成磁场旋转60°合成磁场旋转90°600oAAXZBCYAAXZBCY分析可知：三相电流产生的合成磁场是一旋转的磁场即：一个电流周期，旋转磁场在空间转过360°取决于三相电流的相序2.旋转磁场的旋转方向结论：任意调换两根电源进线，则旋转磁场反转。任意调换两根电源进线(电路如图)AXCZBY0to当三相定子绕组按图示排列时，产生一对磁极的旋转磁场，即：ot

4、AXBYCZAXYCBZ3.旋转磁场的极对数p若定子每相绕组由两个线圈串联，绕组的始端之间互差60°，将形成两对磁极的旋转磁场。C'Y'ABCXYZA'X'B'Z'AXBYC极对数旋转磁场的磁极对数与三相绕组的排列有关C'Y'ABCXYZA'X'B'Z'0工频：旋转磁场的转速取决于磁场的极对数p=1时0toAXYCBZAXYCBZAXYCBZ4.旋转磁场的转速p=2时0旋转磁场转速n0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旋转磁场转速n0与频率f1和极对数p有关。可见:AXYCBZ定子三相绕组通入三相交流电方向:顺时针切割转子导

5、体右手定则感应电动势E20旋转磁场感应电流I2旋转磁场左手定则电磁力FF电磁转矩TnF5.电动机的转动原理6.转差率旋转磁场的同步转速和电动机转子转速之差与旋转磁场的同步转速之比称为转差率。由前面分析可知，电动机转子转动方向与磁场旋转的方向一致，但转子转速n不可能达到与旋转磁场的转速相等，即异步电动机如果:无转子电动势和转子电流转子与旋转磁场间没有相对运动，磁通不切割转子导条无转矩因此，转子转速与旋转磁场转速间必须要有差别。异步电动机运行中:转子转速亦可由转差率求得转差率s例1：一台三相异步电动机，其额定转速n=1460r/min，电源频率f1=50H

6、z。试求电动机在额定负载下的转差率。解：根据异步电动机转子转速与旋转磁场同步转速的关系可知：n0=1500r/min,即p=2三相异步电动机的电磁关系与变压器类似。变压器：变化eU1E1=4.44fN1E2=4.44fN2E1、E2频率相同，都等于电源频率。异步电动机每相电路i1u1e1e1e2e2i2+－++++－－－－f1f2三、转矩和机械特性i2R1R2i1u1e1e2等效电路（单相）：主磁通产生的感应电动势。e1e2、转子电路定子电路1.定子电路1.旋转磁场的磁通异步电动机：旋转磁场切割导体e，U1E1=4.44f1N1每

7、极磁通旋转磁场与定子导体间的相对速度为n0，所以2.定子感应电势的频率f1感应电势的频率与磁场和导体间的相对速度有关f1=电源频率f2.转子电路1)转子感应电势频率f2∵定子导体与旋转磁场间的相对速度固定，而转子导体与旋转磁场间的相对速度随转子的转速不同而变化定子感应电势频率f1转子感应电势频率f2转子感应电势频率f2旋转磁场切割定子导体和转子导体的速度不同2)转子感应电动势E2E2=4.44f2N2=4.44sf1N2当转速n=0(s=1)时，f2最高，且E2最大，有E20=4.44f1N2转子静止时的感应电势即E2=sE20转子转动时的

8、感应电势3)转子感抗X2当转速n=0(s=1)时，f2最高，且X2最大，有X20=2f1L