电机学 教学课件 作者 赵莉华 曾成碧 ch8.ppt

《电机学 教学课件 作者 赵莉华 曾成碧 ch8.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、交流电机主要有同步电机与异步电机两种。同步电机接在频率为的电网上运行时，其转速为同步转速，且（P为电机极对数），而异步电机运行时，转速与所接电网频率之间不存在这样的关系。第八章异步电机的基本结构与运行状态异步电机的定义：转速和所接的交流电源频率之间没有严格不变关系的电机。异步电机主要作电动机用，其功率范围从几瓦到上万千瓦，是国民经济各行业和人们日常生活中应用最广泛的电机，主要拖动各种生产机械。异步电动机之所以被广泛应用，是由于它结构简单、运行可靠、效率较高、成本较低及维修方便且适用于多种机械负载的工作特性等优点。第一节异步电机的

2、用途和分类但异步电动机也存在功率因数较低和调速性能较差的缺点，在一些生产机械中，不得不采用其它形式的电机（如直流电机）来拖动。随着科学技术的不断进步和发展，以上的两个问题已经逐步得到解决。对于异步电动机引起的功率因数低问题，可以采用一些其它措施来提高电网功率因数；异步电动机调速性能差的方面，可采用异步电动机与电力电子装置结合，从而构成优良的调速系统。异步电动机运行时，将定子绕组接到交流电源上，转子绕组直接短路（鼠笼式电机）或起动时接到一可变电阻（绕线式电机）上。异步电机的转子电流由接到电源上的定子建立的基波旋转磁场感应产生。转子

3、电流与旋转磁场相互作用产生电磁转矩，从而实现机电能量转换。所以，异步电机又称作感应电机。异步电机的种类很多。最常用的分类方法，一是按照定子绕组相数来分，有单相异步电动机、两相异步电动机和三相异步电动机；二是按照转子结构来分，有绕线式异步电动机和鼠笼式异步电动机。第二节三相异步电动机的结构三相异步电动机主要由静止的定子和旋转的转子两大部分组成，定子与转子之间存在气隙，此外，还有端盖、轴承、机座、风扇等部件。图8-1异步电机结构图1－定子2－转子3.5－轴承4－轴承盖6－冷却风扇7－外壳1.定子异步电机的定子由定子铁心、定子绕组和机

4、座构成。定子铁心是电机磁路的一部分，为了减小交变磁场在铁心中引起的铁耗，定子铁心采用导磁性能好、铁耗小、厚度为0.5mm的硅钢片叠压而成，叠片间需经绝缘处理。为了嵌放定子绕组，每个硅钢片上都冲制出一些沿圆周均匀分布、尺寸相同的槽。图8-2定子铁心图8-3定子铁心冲片定子绕组是定子的电路部分，由若干线圈按照一定规律嵌放在定子铁心槽中并联接起来构成。大中型三相异步电机定子绕组为三相双层绕组，小型电机为单层绕组。小型异步电动机定子绕组用高强度漆包圆铜线或铝线绕制而成；大型异步电动机的导线截面较大，采用矩形截面的铜线或铝线制成线圈，再放

5、置再定子槽内。定子绕组在交变磁场中感应电动势，绕组中有电流流过，从电网吸收电功率。高压大功率三相异步电动机定子绕组采用星形联结，只有三根线引出；中、小功率低压三相异步电动机在运行时，定子绕组通常采用三角形联结，但是一般把三相绕组的6个端子都引出，接到固定在机座上的接线盒中，这样便于使用者根据实际需要将三相绕组接成星形或三角形联结。图8-4定子绕组接线端子异步电动机的转子由转子铁心、转子绕组和转轴组成。转轴用于固定和支撑转子铁心，并输出机械功率。转轴一般用中碳钢做材料，起支撑和固定转子铁心及传递转矩的作用。2.转子图8-5笼型转子

6、铁心及冲片转子绕组是转子的电路部分，在交变的磁场中感应电动势，流过电流并产生电磁转矩，转子绕组分为笼型绕组和绕线型绕组两种，所以按转子结构分类，异步电机可分为笼型电机和绕线式电机。图8-6笼型转子结构鼠笼式绕组，是自行短路的对称绕组，在转子铁心的每个槽中放置一根导体，称为导条，每根导条的轴向长度都比铁心略长。在导条的两端用短路环（也称为端环）把所有导条伸出铁心的部分联结起来，形成一个闭合回路，整个绕组的外形象一个鼠笼，因此得名。制造时，把叠好的转子铁心放在铸铝的模具内，把鼠笼和端部的内风扇一次铸成。绕线式转子上放置三相交流绕组，

7、其极数与定子相同，一般用双层绕组，连接成Y形，三相出线端子引到三个滑环上，再利用三个固定在定子上的电刷将电动势引出到外电路，这样可利用外电路串附加电阻以改善电动机的起动性能或调节转速，这是绕线式异步电动机的特点。图8－7绕线式异步电动机接线图3.气隙异步电机定子与转子之间有一小的间隙，称为电机气隙。气隙的大小对异步电机运行性能有重要影响。异步电机的气隙磁场是由励磁电流产生，为了减小励磁电流，提高功率因数，气隙应尽可能小。但气隙过小不仅使装配困难，而且电机运行时定、转子之间可能发生摩擦。气隙减小，气隙磁场的高次谐波幅值和附加损耗会

8、增大，因此异步电机最小气隙长度通常由制造工艺、运行可靠性、运行性能等多种因素决定。异步电机的气隙较同容量的同步电机要小得多，中小型异步电机的气隙一般为0.2mm～2mm；功率越大，转速越高，气隙长度越大。任何电机的定子和转子极数都应该相同，否则，电磁转矩等于零，