电工技术-第7章讲稿.pdf

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1、第7章交流电动机本章要求：1、了解旋转磁场的产生与作用；2、了解交流电动机的转动原理；3、了解异步电动机的电路分析；4、掌握异步电动机的转矩与机械特性；5、掌握三相异步电动机的起动、调速、制动及铭牌数据的意义。1电机：实现电能和机械能相互转换的电气设备。有发电机和电动机两种运行形式。•电动机的分类：同步电动机鼠笼式交流电动机三相电动机异步电动机绕线式单相电动机电动机他励、并励电动机直流电动机串励、复励电动机27.1三相异步电动机的构造三相异步电动机由定子和转子构成。定子和转子都有铁心和绕组。定子的三相绕组为AX、BY、CZ。转子分为鼠笼式和绕线式两种结构。

2、鼠笼式转子绕组有铜条和铸铝两种形式。绕线式转子绕组的形式与定子绕组基本相同，3个绕组的末端连接在一起构成星形连接，3个始端连接在3个铜集电环上，起动变阻器和调速变阻器通过电刷与集电环和转子绕组相连接。3三相异步电动机的组成鼠笼式电动机的各部件4三相异步电动机的结构定子绕组（三相）U、V、W分别代U表三个线圈；角1标1表示线圈的首WV22端，角标2表示线圈的末端。定子VW11转子U2机座5三相异步机的结构分解图U定子V’W’转子WVU’61、定子定子由定子铁心、定子绕组、机座三部分组成。定子铁心:一般采用0.5mm厚并涂有绝缘漆的硅钢片叠压而成，形状为环行，

3、沿内圆表面均匀轴向开槽。作用：一是导磁，二是安放绕组。定子绕组：由漆包线绕制而成。连接方式有三角形或星形两种。作用：形成旋转磁场。机座：中小型电机采用铸铁机座；大型电机采用钢板焊接机座。作用：支撑定子铁心。7A定子硅钢片装有三相绕组的定子8定子铁芯冲片9定子绕组•绕10机座外有一接线盒，选择不同的接线方式可以使定子绕组的接线形式选为星形或为三角形。11Y接法：接法：U1UVWU1V1W1111W2U1W2U2V2W1UV2W1VWUV2V1W2U2V21222注：定子绕组的连接方式分别为星形连接与三角形连接。122、转子转子主要由转子铁心和转子绕组组成。

4、转子铁心:它用0.5mm厚且外圆周冲有转子槽形的硅钢片叠压而成。作用：一是导磁，二是安放绕组。线绕式由漆包线绕制而成。转子绕组鼠笼式作用：产生电磁转矩13转子绕组的结构形式•鼠笼式转子绕线式转子14转子铁芯157.2三相异步电动机的转动原理磁铁nN1Fein2闭合S线圈16磁极旋转导线切割磁力线产生感应电动势eBlv（右手定则）磁感应强度导线长切割速度闭合导线产生电流i通电导线在磁场中受力NFBli（左手定则）n1Fein注意：受力方向与磁场旋2转方向一致S17结论：1.线圈跟着磁铁转→两者转动方向一致2.线圈比磁场转得慢nn21异步Nn1F

5、nei2S187.2.1旋转磁场异步电动机中,旋转磁场代替了旋转磁极把三相定子绕组接成星形接到对称三相电源，定子绕组中便有对称三相电流流过。iAAi2IsintApiB2Ipsin(t120)ZXi2Isin(t120)iBCYCpBiC19iiAiBiCωtO120°240°360°AAA×·Y×ZYZYZ·×·C×·BC·BC×B·×XXX(a)ωt=0°(b)ωt=120°(c)ωt=240°20旋转磁场的旋转方向旋转方向：取决于三相电流的相序。iUAiBViWCImt注意：只要将接入定子绕组的三相交流电任意换接其中两相，旋转磁场

6、的方向改变，电机的旋转方向也改变。21磁极对数（P）的概念AiAAUZNYZXiWCCYBCSBXiBV此种接法下，合成磁场只有一对磁极，则磁极对数为1。即：p122磁极对数（P）的改变将每相绕组分成两段，按右下图放入定子槽内。则形成两对磁极的磁场。P=2AiUAXY'AZ'A'C'BZ'X'X'A’C'Y'YiVCZB'B'CZXYCBiWB23三相异步电动机的同步转速60fn(转/分）10p旋转磁场的转速决定于磁场的极数。磁极对数P=1P=2P=3P=4P=5P=6同步转速n0300015001000750600500(f=50HZ)转/分转/分转

7、/分转/分转/分转/分24结论(1)在对称的三相绕组中通入三相电流，可以产生在空间旋转的合成磁场。(2)磁场旋转方向与电流相序一致。电流相序为A-B-C时磁场顺时针方向旋转；电流相序为A-C-B时磁场逆时针方向旋转。(3)磁场转速(同步转速)与电流频率有关，改变电流频率可以改变磁场转速。对两极(一对磁极)磁场，电流变化一周，则磁场旋转一周。同步转速n与磁场磁极对数p的关系为：o60f1nr/minop257.2.2三相异步电动机的转动原理nvU11VNW定子三相绕组通入三相交流电22F60fn1(转/分）VW111F旋转磁场pSU方向:顺时针2Blv切

8、割转子导体感应电动势E20右手定则感应电流I2Bli电磁力F旋转磁