电机与拖动 教学课件 作者 孙建忠 刘凤春 第4章.ppt

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1、第4章　异步电机4.1　三相异步电动机的基本结构与工作原理4.2　三相交流电机的绕组4.3　三相交流绕组的磁动势4.4　三相交流绕组的感应电动势4.5　三相异步电动机的等效电路4.6　三相异步电动机的功率和转矩4.7　三相异步电动机的工作特性和参数测定4.8　单相异步电动机4.9　三相异步发电机4.1　三相异步电动机的基本结构与工作原理4.1.1　三相异步电动机的基本结构4.1.2　异步电动机的基本工作原理4.1.3　三相异步电动机的额定值和主要系列4.1.1　三相异步电动机的基本结构1.定子部分2.转子部分1.定子异步电机的定子主要包括定

2、子铁心、定子绕组和机座。定子铁心：电机主磁路的组成部分，并嵌放定子绕组。定子铁心由厚度为0.5mm的硅钢片叠装而成。为了嵌放定子绕组，在定子冲片内圆周上均匀地冲制若干个形状相同的槽。定子绕组：构成电路部分。其作用是产生感应电动势、流过电流、实现机电能量转换。定子铁心的槽形主要有三种：半闭口槽适用于小型异步电机，其绕组是用圆导线绕成的。半开口槽适用于低压中型异步电机，其绕组是成型线圈。开口槽适用于高压大中型异步电机，其绕组是用绝缘带包扎并浸漆处理过的成型线圈。2、转子鼠笼式转子铁心异步电机的转子主要包括转子铁心、转子绕组和转轴。转子铁心：电机

3、主磁路的组成部分，并放置转子绕组。由厚度为0.5mm的硅钢片叠装而成，在转子外圆周上冲制均匀分布的形状相同的槽。转子绕组：构成电路部分。转子绕组有两种结构型式：笼型绕组和绕线型绕组。转轴：支撑转子铁心和输出、输入机械转矩。笼型绕组：在转子铁心均匀分布的每个槽内各放置一根导体，在铁心两端放置两个端环，分别把所有的导体伸出槽外部分与端环联接起来。这种笼型绕组一般为铝浇铸的，对中大型电机为减小损耗、提高效率，往往采用铜条焊接而成。绕线型绕组：与定子绕组具有相同极数的三相对称绕组。一般接成星形。将三相绕组的三个引出线分别接到转轴上三个滑环上，再通过

4、电刷与外电路接通。绕线型转子的特点是可以通过滑环电刷在转子回路中接入附加电阻，以改善电动机的起动性能、调节转速。4.1.2　异步电动机的基本工作原理1.旋转磁场的产生2.异步电动机的基本工作原理3.异步电机的运行状态1.旋转磁场的产生感应电动机的旋转磁场是由装在定子铁心上的三相绕组，通入对称的三相电流而产生的三相感应电动机的工作原理如下图所示，如在某种因素的作用下，使磁极以n1的速度逆时针方向旋转，形成一个旋转磁场，转子导体就会切割磁力线而感应电动势e。用右手定则可以判定，在转子上半部分的导体中，感应电动势的方向为，下半部分导体的感应电动势

5、方向为⊙。在感应电动势的作用下，导体中就有电流i，若不计电动势与电流的相位差，则电流i与电动势e同方向。载流导体在磁声中将受到一电磁力的作用，由左手定则可以判定电磁力F的方向。由电磁力F所形成的电磁转矩T使转子以n的速度旋转，旋转方向与磁场的旋转方向相同。即感应电动机的基本工作原理。2.异步电动机的基本工作原理2、时，电机为发电机运行状态；时，电机为电磁制动状态。3、1、时，电机为电动机运行状态；3.异步电机的运行状态4.1.3　三相异步电动机的额定值和主要系列1.额定值2.异步电动机的主要系列感应电动机在铭牌上表明的主要额定值：1)额定容

6、量PN指转轴上输出机械功率，单位是kW.2)额定电压UN指加在定子绕组上的线电压，单位V、kV。3)额定电流IN指输入定子绕组的线电流，单位是A。4)额定转速nN单位是转/分（r/min）。5)额定频率fN指电动机所接电源的频率，单位是Hz。我国的工频频率为50Hz。第二种防护形式（防水）的等级第一种防护形式（防尘）的等级1.额定值6）绝缘等级绝缘等级决定了电动机的容许温升，有时也不标明绝缘等级而直接标明容许温升。7）接法用Y或△表示。表示在额定运行时，定子绕组应采用的联接方式。8）转子绕组的开路电压指转子接额定电压，转子绕组开路时转子线电

7、压，单位是V。9）转子绕组的额定电流单位是A。若是绕线转子感应电动机，则还应有：铭牌上除了上述的额定数据外，还表明了电动机的型号，型号一般用来表示电动机的种类和几何尺寸的大小等。中心高表示电动机的直径大小防护形式的数字数字越大，表示防护的能力越强。对于系列电动机，铭牌上有时也不标防护型式。Y系列是一般用途的小型笼型电动机系列，取代了原先的JO2系列。额定电压为380V，额定频率为50Hz，功率范围为（0.55-90）kW，同步转速为（70-3000）r/min，外壳防护型式为IP44和IP23两种，B级绝缘。JDO2系列该系列是小型三相多速

8、感应电动机系列。它主要用于各式机床以及起重传动设备等需要多种速度的传动装置。JR系列该系列是中型防护式三相绕线转子感应电动机系列，容量为（45-410）kW。YR系列是一种大型三