电工学——电工技术 上册 教学课件 作者 艾永乐等 第八章.ppt

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1、第8章三相异步电动机8.4三相异步电机的结构8.18.28.38.5三相异步电动机的工作原理三相异步电机的电路分析三相异步电动机的电磁转矩与机械特性三相异步电机的启动、调速和制动8.68.5三相异步电机的启动、调速和制动1.工作原理重点：难点：2.电磁转矩与机械特性3.启动、调速和制动1.三相异步电机的电路分析2.启动、调速和制动8.1三相异步电机的结构主要部件由定子和转子两大部分组成。此外，还有端盖、机座、轴承、风扇等部件。主要部件由定子和转子两大部分组成。此外，还有端盖、机座、轴承、风扇等部件。三相异步电

2、动机的基本结构示意图端盖机座三相异步电动机的基本结构示意图定子转子轴承端盖机座主要部件由定子和转子两大部分组成。此外，还有端盖、机座、轴承、风扇等部件。绕线型转子铁心与绕组1.转子根据转子绕组结构的不同又分为笼型转子和绕线型转子。绕线型转子的电动机称绕线型电动机。外接电阻电刷滑环转子铁心转子绕组转子铁心是由相互绝缘的硅钢片叠压而成。转子硅钢片1.转子笼型转子1.转子笼型转子的电动机称笼型电动机。笼型转子是由嵌放在转子铁心槽内的导电条组成，在转子铁心的两端各用一个导电端环把所有的导电条连接起来。2.定子定子是由

3、机座、定子铁心和定子绕组组成。定子绕组机座铁心交流电动机按定子相数分三相异步电动机、两相异步电动机、单相异步电动机。定子铁心是由冲有槽孔的硅钢片叠压而成。定子硅钢片AZBXCY设：电流的流入端用+表示电流的流出端用•表示在定子槽孔中放置三相彼此独立的绕组。定子绕组AXBYCZiAiBiCuAuBuCiAiBiCABCXYZ+++8.28.2三相异步电动机的工作原理旋转磁场是三相异步电动机旋转的必要条件.三相异步电动机定子绕组示意图。定子铁芯开有六个槽，每相绕组由一个线圈组成。1.旋转磁场的产生2.旋转磁场的转

4、速由此可见，三相异步电动机定子绕组通入对称三相电流后，在电动机中产生的合成磁场是一个在空间旋转的磁场。当电流完成一个周期的变化时，所产生的合成磁场在空间上也旋转了一周。三相电流随时间周期性变化，所产生的合成磁场也就在空间不停地旋转。旋转磁场的磁极对数与三相定子绕组的结构有关。对于具有p对磁极的旋转磁场，其转速可表示为3旋转磁场的方向由三相电流波形可以看出，三相电流的相序是U-V-W时，旋转磁场是按顺时针方向旋转的，即按U-V-W方向旋转。所以，旋转磁场的旋转方向总是与通入三相定子绕组中电流的相序一致。如果改变

5、通入定子三相绕组中电流的相序，即把三根电源线中的任意两根对调，则旋转磁场将反转三相异步电动机的转动原理静止的转子与旋转磁场之间有相对运动，在转子导体中产生感应电动势，并在形成闭合回路的转子导体中产生感应电流，其方向用右手定则判定。转子电流在旋转磁场中受到磁场力F的作用，F的方向用左手定则判定。电磁力在转轴上形成电磁转矩。电磁转矩的方向与旋转磁场的方向一致。电动机在正常运转时，其转速n总是稍低于同步转速no，因而称为异步电动机。又因为产生电磁转矩的电流是电磁感应所产生的，所以也称为感应电动机。异步电动机同步转速

6、和转子转速的差值与同步转速之比称为转差率，用s表示，即：转差率是异步电动机的一个重要参数。异步电动机在额定负载下运行时的转差率约为1%~9%。8.3三相异步电机的电路分析1．定子电路分析忽略R1和X1上的压降，则：2．转子电路分析8.4三相异步电动机的电磁转矩与机械特性1．起动转矩2．额定转矩电动机在额定负载下工作时的电磁转矩称为额定转矩，忽略空载损耗转矩，则额定转矩等于机械负载转矩。式中PN是电动机的额定功率，单位为kW；nN是电动机的额定转速，单位是r/min。3．最大转矩1．直接起动直接起动是利用闸刀开

7、关或接触器将电动机直接接到额定电压上的起动方式，又叫全压起动。优点：起动简单。缺点：起动电流较大，将使线路电压下降，影响负载正常工作。适用范围：电动机容量在10kW以下，并且小于供电变压器容量的20％。8.5三相异步电机的启动、调速和制动2．降压起动Y-Δ换接起动：在起动时将定子绕组连接成星形，通电后电动机运转，当转速升高到接近额定转速时再换接成三角形。适用范围：正常运行时定子绕组是三角形连接，且每相绕组都有两个引出端子的电动机。优点：起动电流为全压起动时的1／3。缺点：起动转矩均为全压起动时的1／3。自耦降

8、压起动：利用三相自耦变压器将电动机在起动过程中的端电压降低，以达到减小起动电流的目的。自耦变压器备有40％、60％、80％等多种抽头，使用时要根据电动机起动转矩的要求具体选择。绕线式异步电动机转子绕组串入附加电阻后，既可以降低起动电流，又可以增大起动转矩。三相异步电动机的调速三相异步电动机的转速：1．变极调速通过改变电动机的定子绕组所形成的磁极对数p来调速。因磁极对数只能是按1、2、3、…、的规律变