异步电机的工作原理.ppt

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1、第四章异步电机的基本理论一4.1三相异步电动机的工作原理4.2三相异步电动机的基本结构4.3三相绕组的电动势和磁通势4.4三相异步电动机的电动势和磁通势平衡方程4.1三相异步电动机的工作原理一、旋转磁场1.旋转磁场的产生●三相(多相)电流→三相(多相)绕组→旋转磁场。●三相绕组：W2W1V2V1U1U2U1V1W1U2V2W2横截面U1U2V1V2W2W1流出流入U←V←W←U1U2V1V2W2W1i1=Imsinωti2=Imsin(ωt－120O)i3=Imsin(ωt+120O)ωtOImi1i2i3ωt=0O时i1

2、=0，i2＜0，i3＞0××NSU1U2V1V2W2W1ωt=0°时i1=0，i2＜0，i3＞0NSU1U2V1V2W2W1NSωt=120o时i1＞0，i2=0，i3＜0U1U2V1V2W2W1U1U2V1V2W2W1NSNSωt=240o时i1＜0，i2＞0，i3=0ωt=360o时i1=0，i2＜0，i3＞0i变化一周→旋转磁场转一圈i每秒钟变化50周→旋转磁场转50圈→旋转磁场转3000圈i每分钟变化(50×60)周n0=3000=60f1(r/min)2.旋转磁场的转速n0——同步转速U1U2V1V2W2W1U1

3、U2U3U4V1V4V2V3W4W1W2W3每相绕组由一个线圈组成每相绕组由两个线圈串联组成U1U2U3U4V1V4V2V3W4W1W2W3××××ωt=0o时i1=0，i2＜0，i3＞0NSNS●磁极对数pp=2●电流变化一周→旋转磁场转半圈n0=1500●当磁极对数p=3时n0=100060f12=60f13=60f1pn0=f=50Hz时：123456300015001000750600500pn0/(r/min)3.旋转磁场的转向(n0的转向)U(i1)→V(i2)→W(i3)怎样改变n0的方向?V(i1)→U(i

4、2)→W(i3)◆机械角度和电角度U1U2U3U4V1V4V2V3W4W1W2W3××××NSNSU1U2V1V2W2W1NS电角度=机械角度×极对数二、工作原理对称三相绕组通入对称三相电流旋转磁场(磁场能量)磁场线切割转子绕组转子绕组中产生e和i转子绕组在磁场中受到电磁力的作用转子旋转起来机械负载旋转起来三相交流电能感应电磁转矩输出机械能量NSn0定子：n1.电磁转矩的产生U1→I1→Fm1→ΦE2→I2Fm2T→n转子：M3~3~M3~3~2.转子旋转的方向与旋转磁场的转向相同。正转反转怎样改变转子的转向?nn起动时：

5、n=0,△n=n0转差率:●起动时:●额定运行时:3.转子转速n——转子电磁感应最强n↑→△n↓→转子电磁感应消失→转子电磁感应减弱→n↑→n=n0→电磁转矩T=0n＜n0→n↓n=0，s=1sN=0.01~0.09s=n0－nn0×100%●理想空载时:n=n0，s=0●正常运行时:0＜n＜n0，1＞s＞0异步！●起动时：n=0，△n=n0，f2=f1。●起动过程中:n↑→△n↓→f2↓●稳定运行时：△n=n0－n很小。4.转子电路电量的变化f2=sf15.电磁转矩T的大小T∝Φ，I2cos26.三相异步电机的四象限运

6、行T=CTΦmI2cos2电动机状态：●n与T同方向●0＜n＜n0●1＞s＞0nTO发电机状态：●n与T反方向●n＞n0●s＜0制动状态：●n与T反方向●n＜0●s＞1反向电动机状态4.2三相异步电机的基本结构一、主要部件1.定子(1)定子铁心(2)定子绕组(3)机座和端盖2.转子(1)转子铁心(2)转子绕组(3)转轴(4)风扇异步电动机内部结构图定子铁心、转子铁心：由硅钢片叠成。定子铁心转子铁心定子绕组对称三相绕组。U1V1W1W2U2V2定子接线盒星形(Y)联结三角形(△)联结U1V1W1W2U2V2U1V1W1W2

7、U2V2U1V1W1U2V2W2绕线式：对称三相绕组。鼠笼式：对称多相绕组。转子绕组鼠笼式异步电动机的转子绕线式异步电动机的转子1.名词和符号(1)机械角度和电角度NSU1U2U1U3U2U4转子转一圈，U相绕组中的感应电动势变化一周。转子转一圈，U相绕组中的感应电动势变化两周。NNSS二、三相绕组电角度=机械角度×极对数三相电机:m=3(3)极对数p(4)槽数z(5)槽距角α：(6)极距τ：α=p·360°z相邻两个槽中心线之间的距离。相邻两磁极中心线间的距离。τ=πD2p●用尺寸表示：●槽数表示：z2pτ=●用电角度表

8、示：τ=π(2)相数mNSU1U2V1V2W2W1线圈两线圈边的距离。其表示方法与极距的表示方法一样也有三种。(8)每极每相槽数qq=z2pm(7)线圈节距y2.交流绕组的种类(1)按相数分类:单相绕组、三相绕组、两相绕组。NSU1U2V1V2W2W1●整距绕组:y=τ●短距绕组:y＜τ●长距绕组:y＞