电机及拖动基础第2版 教学课件 作者 浙江机电职业技术学院 胡幸鸣 主编 第四章三相异步电动机.ppt

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1、第四章三相异步电动机电气工程系胡幸鸣异步电机同步电机异步发电机异步电动机三相异步电动机三相异步电动机具有结构简单、制造方便、价格低廉、运行可靠等一系列优点；还具有较高的运行效率和较好的工作特性、从空载到满载范围内接近恒速运行，能满足各行各业大多数生产机械的传动要求。异步电动机还便于派生成各种专用、特殊要求的形式，以适应不同生产条件的需要。第四章三相异步电动机交流旋转电机转子转速与磁场转速相等转子转速与磁场转速不相等与直流电机的静止磁场不同，都是旋转的磁场。单相异步电动机用于家用电器和医疗仪器中用于风力发电机等特

2、殊场合在各种电动机中应用最广、需要量最大。工业生产、农业机械化、交通运输、国防工业等电力拖动装置中，有90%采用三相异步电动机。初识交流电动机Y、Y2系列三相异步电动机洗衣机电机吸油烟机电机Z3050钻床三相异步电动机异步电动机的应用举例单相异步电动机第四章三相异步电动机本章先叙述三相异步电动机的基本工作原理和基本结构；再根据三相异步电动机与变压器的基本电磁关系有许多相似之处，在沿用变压器的分析方法叙述异步电动机(在本章及以后章节中，由于习惯用法，异步电动机就是指三相异步电动机)的运行时又注意异步电动机的旋转、

3、机械功率和电磁转矩等特殊性。对于单相异步电动机及同步电机，将在第六章中加以阐述。异步电动机运行时，必须从电网吸取感性无功功率以建立旋转磁场，使电网的功率因数变坏，而且运行时受电网电压波动影响较大；另外，异步电动机的与调速性能都要逊色于直流电动机，不过随着电力电子技术、计算机技术及交流调速系统的发展，起动性能、调速性能等已可与直流电动机媲美。第一节三相异步电动机的基本工作原理和结构一、交流电机的旋转磁场三相交流电机的旋转磁场是在三相对称绕组中通以三相对称电流而产生的。为了简化分析，可以用轴线互差120°电角度的

4、三个线圈来代表，线圈的首端分别为U1、V1、W1，尾端分别为U2、V2、W2规定电流为正时，电流从线圈的首端流入（“×”表示），从线圈的尾端流出（“”表示）；电流为负值时则方向相反，即尾入首出。一、交流电机的旋转磁场两极旋转场示意图一、交流电机的旋转磁场结论：三相基波合成磁场具有如下特点：性质：三相基波合成磁场其轴线在空间是旋转的，故称旋转磁场。转向：当某相电流达到最大值时，合成磁场的矢量就转到该相轴方向，磁场转向由电流相序决定。若要改变旋转磁场的转向，将三相电源进线中的任意两相对调即可。转速：又称：同步转速

5、因从前图可知电流在时间上变化了ωt＝360°电角度时，即一周期，在两极(p=1)的情况下，旋转磁场在空间也转过360°电角度，转过的机械角也是360°，即在空间正好转过一圈。电流每秒变化f周期，则旋转磁场的转速n1=f(r/s)=60f(r/min)。当(p=2）时，n1=60f/2(r/min)——见下页；p对极时，n1=60f/p(r/min)四极旋转磁场示意图电流在时间上变化一周期，磁场在空间转过半圈。n1=60f/2设起动时旋转磁场方向如图为顺时针，磁场转速n1转子导体静止，与旋转磁场之间存在着相对运动

6、，根据右手定则,转子绕组内电动势和电流方向如图：上出下进根据左手定则，载流转子导体受力，形成电磁转矩T，方向如图，驱动转子顺时针旋转。转动原理转子转速n总是小于旋转磁场的转速n1。所以称为异步电动机二、三相异步电动机的基本工作原理二、三相异步电动机的基本工作原理转差率对普通的三相异步电动机，为了使额定运行时的效率较高，通常设计成使它的额定转速略低于但很接近于对应的同步速，所以额定转差率sN一般为1.5%～5%。n=n1(1－s)转差率s是异步电机运行的重要参数。电动状态的转差率s的范围是：0～1。其中s=0，是

7、理想空载状态；s=1，是起动瞬间。例4-1某台三相异步电动机的额定转速nN=720r/min,试求该机的极对数和额定转差率；另一台4极三相异步电动机的额定转差率sN=0.05，试求该机的额定转速。因异步电动机额定转速nN略低于但很接近于对应的同步速，因此选择750r/min的同步速对nN=720r/min的电动机其极对数为对4极sN=0.05的电动机：额定转差率额定转速nN=n1(1－s)=1500×(1－0.05)r/min=1425r/min解例4-2如何使三相异步电动机反转？解因为异步电动机的转子旋转方向

8、与磁场的旋转方向一致，而旋转磁场的转向在三相绕组排列一定的条件下由电流的相序决定。因此只需要调换任意两根电源进线，旋转磁场反向，电动机也跟着反转。三、三相异步电动机的基本结构三相异步电动机有不同的分类方法按转子绕组结构分类：有笼型异步电动机和绕线转子异步电动机两类。笼型结构简单、制造方便、成本低、运行可靠；绕线转子可通过外串电阻来改善起动性能并进行调速。按机壳的防护形式分类：有防护式、