讲座1-异步电机结构与运行原理.pdf

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1、第1讲异步电动机的异步电动机的异步电动机的异步电动机的结构与运行原理结构与运行原理结构与运行原理结构与运行原理主讲人：刘伟大庆石油学院第1讲异步电动机的稳态分析异步电动机的稳态分析异步电机（也叫感应电机）是一种交流旋转电机，它的转速除与电网频率有关外，还随负载而变。主要作电动机使用，如：机床；水泵；家用电器；异步电动机的应用1.1异步电动机的结构和运行状态一、异步电机的结构1.1异步电动机的结构和运行状态一、异步电机的结构1.1异步电动机的结构和运行状态一、异步电机的结构1.1异步电动机的结构和运行状态一、异步电机的结构1.定子：定子

2、铁心：0.5mm厚硅钢片叠压而成,磁路的一部分定子绕组：电磁线制而成,电路一部分机座：铸铁或钢板焊接而成1.1异步电动机的结构和运行状态一、异步电机的结构2.转子：转轴：支撑转子转子铁心：0.5mm硅钢片叠压而成,磁路一部分转子绕组：笼型绕组：铸铝铜条绕线式绕组：电磁线制而成，Y接，滑环引出，可外接电阻。1.1异步电动机的结构和运行状态一、异步电机的结构2.转子：鼠笼式转子1.1异步电动机的结构和运行状态一、异步电机的结构2.转子：鼠笼式转子1.1异步电动机的结构和运行状态一、异步电机的结构2.转子：绕线式转子1.1异步电动机的结构和

3、运行状态一、异步电机的结构3.气隙：磁路的一部分δ↓→Im↓但易发生扫膛现象1.1异步电动机的结构和运行状态二、感应电机的运行状态1.1异步电动机的结构和运行状态二、感应电机的运行状态1.转差率定义n−n1s=n1当0n1时,即0>s时,电机为发电运行状态(机械能→电能)当n<0时,即s>0时,电机为电磁制动运行状态(机械能和电能→热能)1.1异步电动机的结构和运行状态二、感应电机的运行状态2.分析（1）电动机运行状态（2）发电运行状态（3）电磁制动运行状态1.1异

4、步电动机的结构和运行状态二、主要系列和额定值1.主要系列•例：Y112S-6极数6极机座号短规格代号：中心高112mm产品代号：异步电动机1.1异步电动机的结构和运行状态二、主要系列和额定值2.额定值①额定功率PN:电动机在额定情况下运行，由轴端输出的机械功率，单位为W，kW。②额定电压UN:电动机在额定情况下运行，施加在定子绕组上的线电压，单位为V。1.1异步电动机的结构和运行状态二、主要系列和额定值2.额定值③额定频率fN:公频，50Hz。④额定电流IN:电动机在额定电压、额定频率下轴端输出额定功率时，定子绕组的线电流，单位为A。

5、⑤额定转速nN:电动机在额定电压、额定频率、轴端输出额定功率时，转子的转速，单位为r/min。1.2三相感应电动机的等效电路T型等效电路1.3三相异步电动机的功率方程和转矩方程ppcu2cu1Pemrx''11r2x2•Pmec•I•'0P1•I1rI21−s'mrU12spFexm功率平衡关系1.3三相异步电动机的功率方程和转矩方程输入功率P=mUIcosϕ111112定子铜损pcu1=m1I1r12定子铁损p=mIrFe10m'r'22电磁功率P=P−p−p=mIem1cu1Fe12s1.3三相异步电动机的功率方程和转矩方程2'2

6、'转子铜损pcu2=m2I2r2=m1I2r221−s机械功率Pmec=m2I2r2s'21−s'=mIr122s输出功率P=P−p−p=P−p2mecmecadmec01.3三相异步电动机的功率方程和转矩方程转矩平衡关系在式P2=Pmec−p0的两边同时除以机械角2πn速度Ω=得：60PPp2mec0=−ΩΩΩ即：T2=Tem−T0或Tem=T2+T0P(1−s)PPmecemem电磁转矩T===emΩ(1−s)ΩΩ111.3三相异步电动机的功率方程和转矩方程1.物理表达式'T=CΦIcosϕemT22表明：三相异步电动机的电磁转矩

7、是由主'磁通Φ与转子电流的有功分量I2cosϕ2相互作用产生的。1.3三相异步电动机的功率方程和转矩方程2.参数表达式：'r22mpU11sT=em'⎡r⎤22'22πf1⎢(r1+)+(x1+x2)⎥⎣s⎦说明：电磁转矩与电源参数（Ｕ、f）、结构参数（r、x、m、p）和运行参数（s）有关。1.3三相异步电动机的功率方程和转矩方程临界转差率sm和最大电磁转矩Tmax''rr22s=≈m'r2+(x+x')2x+x121122mpU11T=max2'24πf[r+r+(x+x)]111122mpU11≈'4πf(x+x)1121.3三相

8、异步电动机的功率方程和转矩方程由两个表达式可见当其它参数一定时：1、最大电磁转矩与电源电压平方成正比；临界转差率与电源电压无关。2、转子回路电阻越大，临界转差率越大；最大电磁转矩与转子电阻无关。3、频率越高，最大电磁转矩