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时间:2020-03-09
《电机与拖动基础及MATLAB仿真 教学课件 作者 陈亚爱 第2章 三相交流电动机.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、电机与拖动基础及MATLAB仿真陈亚爱周京华编著李正熙主审Page2本课程的章节和内容绪论第1章变压器第2章三相交流电动机第3章三相交流电动机的电力拖动第4章直流电机第5章直流电动机的电力拖动第6章驱动和控制微电机第7章电动机容量的选择Page3第2章三相交流电动机本章内容2.1交流电动机的基本工作原理和定子结构2.2旋转磁动势2.3交流绕组的感应电动势2.4三相异步电动机2.5三相同步电动机2.6实例(应用)2.7三相交流电动机的仿真Page4本章教学基本要求1.了解同步电动机和异步电动机的基本工作原理、基本结构和额定值。2.理解旋转
2、磁场的概念、圆形旋转磁动势的特性和产生条件以及转差率s的意义,了解分布和短距绕组对消除高次谐波电动势的作用。3.掌握综合表达三相异步电动机电磁关系的基本方程、等效电路和相量图,异步电动机的运行原理,转子绕组折算和频率折算。4.掌握三相同步电动机基本方程、等效电路和相量图。5.熟悉异步电动机的工作特性和同步电动机功角特性。Page5本章教学基本要求1.掌握圆形旋转磁动势的特性和产生条件。2.熟悉三相异步电动机负载运行时的基本电磁关系,基本方程、等效电路和相量图,转子绕组折算和频率折算。3.掌握异步电动机功率与转矩的平衡关系。重点:转子转动
3、时的基本电磁关系。难点:Page6Page7提问交流电动机是将交流电能转换为机械能的一种旋转装置。什么是交流电动机?有什么作用?其作用是作为原动机拖动生产机械。同步电机运行时,其转速n1与定子绕组中电网频率f1之间有着严格的关系,即(2-1)式中,p为电机的极对数,n1为同步电机转子的转速,也是气隙旋转磁场的转速。Page82.1交流电动机的基本工作原理和定子结构2.1.1三相同步电动机的基本工作原理同步电机主要用作发电机,现代电力系统的电能基本上是同步发电机生产的,但同步电机同样可作为电动机运行拖动生产机械,尤其适用于大功率生产机械的
4、场合,以下主要介绍三相同步电动机。同步电动机由定子和转子组成,其工作原理示意图如图2-1所示,定、转子之间有气隙,定子内嵌互差120°的三相对称绕组AX、BY、CZ,将定子三相对称绕组接入三相对称交流电,会产生圆形旋转磁场,转子上装有励磁绕组,通入直流电后,能建立恒定磁场。Page92.1交流电动机的基本工作原理和定子结构2.1.1三相同步电动机的基本工作原理工作时定子输入三相交流电,产生旋转磁场,设为逆时针方向旋转,如图2-1所示,转子输入直流励磁电流,产生固定磁极,则旋转磁场的磁极将转子的异性磁极吸引,使转子与旋转磁场同速旋转,这就
5、是同步电动机的基本工作原理。图2-1三相同步电动机工作原理示意图异步电动机由定子和转子组成,如图2-2所示,定、转子之间有气隙,定子上内嵌互差120°的三相对称绕组AX、BY、CZ,将定子三相对称绕组接入三相对称交流电,会产生圆形旋转磁场,设磁场以同步转速n1逆时针方向旋转切割转子导体。Page102.1交流电动机的基本工作原理和定子结构2.1.2三相异步电动机的基本工作原理转子与旋转磁场之间存在相对运动,若将旋转磁场看作静止磁场,则转子上半部分导体是顺时针切割静止磁场的,根据电磁感应定律,转子导体内产生感应电动势,用右手定则判定其方向
6、如图2-2所示,转子上半部分导体中的感应电动势方向是指向纸面的,下半部分导体中感应电动势方向从纸面指向外。图2-2三相异步电动机工作原理示意图转子导体是闭合回路,在感应电动势的作用下,转子导体内产生电流I2,方向与感应电动势方向一致。根据电磁力定律,转子的载流导体在旋转磁场中要受电磁力作用,其方向由左手定则确定,如图所示转子上半部分导体受力fem向左,下半部分导体受力fem向右,转子在这对力偶的作用下产生逆时针方向的电磁转矩T,从而使转子以转速n逆时针旋转。Page112.1交流电动机的基本工作原理和定子结构2.1.2三相异步电动机的基
7、本工作原理图2-2三相异步电动机工作原理示意图在正常情况下,异步电动机转子转速n达不到旋转磁场的同步转速n1,电动机的转速n总是略小于同步转速n1,即与旋转磁场异步转动,所以称为异步电动机,由于异步电动机转子中的电流是感应产生的,故又可称为感应电动机。Page122.1交流电动机的基本工作原理和定子结构2.1.2三相异步电动机的基本工作原理图2-2三相异步电动机工作原理示意图定子铁心:电机磁路的一部分,定子铁心内圆上均匀开有槽,安放定子绕组。机 座:用作固定与支撑定子铁心。定子绕组:电机电路部分,它由三个在空间相差120°电角度、结构
8、相同的绕组连接而成,按一定规律嵌放在定子槽中。绕组分类:单层绕组和双层绕组。绕组应用:单层绕组一般用在10kV以下的电机,双层短距绕绕组用在较大容量的电机中。2.1交流电动机的基本工作原理和定子结构2.1.
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