电工技术教学课件作者李小龙第七章.ppt

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1、第7章交流电动机7.1三相异步电动机的结构7.2三相异步电动机的工作原理7.3三相异步电动机的机械特性7.4三相异步电动机的电力拖动7.5单相异步电动机7.1三相异步电动机的结构三相异步电动机按转子结构不同，有笼型和绕线型两种类型，其中笼型异步电动机结构简单、性能可靠、维护方便，是一种应用极为广泛的电动机，下面以笼型异步电动机为例，介绍三相异步电动机的结构。异步电动机的结构包括两个基本部分，即定子和转子，其结构示意图如图7一1所示。下一页返回7.1三相异步电动机的结构7.1.1定子异步电动机的定子包括机座、定子铁芯、定子绕组三部分。机座是电机的外壳，用采固定铁芯和绕组。定子铁芯用表面涂有绝

2、缘漆的0.5mm厚硅钢片叠装而成，以减小涡流损耗，提高电机效率。定子铁芯内表面开有均匀分布的槽，以安放定子绕组。定子绕组按一定规律嵌放在定子槽中，定子绕组在空间对称分布，即相隔120°安放。定子绕组引出六个接线头，接到机座外面的接线盒中，接线盒中的六个接线柱有两种连接方法，可连接成星形和三角形，如图7-2所示。上一页下一页返回7.1三相异步电动机的结构7.1.2转子异步电动机的转子由转子铁芯、转子绕组和转轴三部分组成。转子铁芯由0.5mm厚的硅钢片叠装而成，以减小涡流损耗。转子绕组有笼型和绕线型两种:笼型转子又分为铜条型和铸铝型两种。铜条型转子是在转子槽中插入铜条，再在两端用短路环将所有铜

3、条固定;铸铝型转子则是将铝高温熔化后注入转子槽中，与短路环及风扇片等一次成型。总的来说，笼型电机结构简单，性能可靠。绕线型转子的结构和定子绕组相似，转子绕组按一定规律连接成三相，且一般连接成星形，将三相绕组的一端连接在一起，另一端分别连接到固定在转轴的滑环上，再用电刷引出去。这样在电机外部就可将电阻串入转子绕组中，以改善电机的性能。总之，绕线型电机的性能要优于笼型，但可靠性会低于笼型电机。上一页下一页返回7.1三相异步电动机的结构7.1.3气隙和其他电动机一样，异步电动机的定子和转子之间也有一个气隙，但异步电动机的气隙非常小，一般小于1mm。气隙越小，电机的效率越高，但气隙太小又会使电机的

4、装配和运行不可靠。故异步电动机的气隙应该根据安全性等尽可能小。7.1.4异步电动机的铭牌数据1.异步电动机的型号Y系列Y315M2一6型异步电动机的型号含义如下，Y表示异步电动机，是一种节能产品，用以取代原JQ2系列异步电动机;315表示电机的中心高为315mm,M是机座长度代号，L表示长机座，M表示中机座，S表示短机座，2为铁芯长度代号，6是磁极数。上一页下一页返回7.1三相异步电动机的结构2.异步电动机的额定值额定值指异步电动机能安全稳定运行的各种参数值。(1)额定功率PN额定功率指电机额定运行时，电机轴上输出的机械功率，单位为千瓦(kW)(2)额定电压UN额定电压指电机额定运行时，加

5、于电机定子绕组上的线电压大小，单位为伏特(V)。(3)额定电流IN额定电流指电动机额定运行时，定子绕组上允许长期通过的线电流大小，单位为安培(A)。上一页下一页返回7.1三相异步电动机的结构(4)额定转速nN额定转速指电动机额定运行时，电机转子转动的速度，单位是转/分(r/min).(5)额定频率fN额定频率指电动机所接交流电的频率，我国交流电工频通常是50Hz(6)额定温升θN额定温升指电动机长期运行时所允许的最高温度与周围环境温度之差。上一页返回7.2三相异步电动机的工作原理7.2.1旋转磁场的产生和参数1.旋转磁场的产生如图7-3所示，当对称的三相定子绕组通入三相对称交流电时，会产生

6、在空间旋转的磁场。设三相绕组星形连接，即三相末端连接在一起，三相首端与三相电源连接。这时流过三相绕组中的电流是对称的，其波形如图7一3(a)所示。我们通过几个时刻来分析定子绕组所产生的磁场。假设定子绕组中的电流从首端进，末端出时为正，而末端进首端出为负。t=0°时刻，U相电流为零，V相电流为负，W相电流为正，此时三个绕组中的电流如图(a）所示，用右手螺旋定则可判断出三相绕组产生的磁场如图7一3(a)所示。再分析t=90°,t=180°,t=270°时情况，所得到的磁场如图7一3(b),(c),(d)所示，显然，定子绕组所产生的磁场是随着时间在空间旋转的。由此可得出结论，三相对称定子绕组中通

7、入三相对称交流电，会产生旋转磁场。下一页返回7.2三相异步电动机的工作原理2.旋转磁场的参数①磁场的旋转速度称旋转磁场的转速为三相异步电机的同步转速n1，n1的大小是多少呢?从前面的分析可看出，电流变化一个周期，旋转磁场旋转一周，若设电源的频率是f，则显然一秒钟时间内电流变化f个周期，磁场将旋转f转，由此可见，同步转速n1的大小应该是60f，但考虑到电机的旋转磁场可能有P对极，故同步转速的大小是:上一页下一页返回7.2