电力拖动课件04 异步电动机(一).ppt

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1、第四章异步电机(一）——三相异步电动机的基本原理1异步电动机的主要用途和分类：异步电机主要用作电动机使用，特殊场合也可作为发电机使用。异步电动机的优点:结构简单、容易制造、价格低廉、运行可靠、坚固耐用、环境适应性强。异步电动机的缺点:功率因数较差。异步电动机运行时，必须从电网里吸收落后性的无功功率，它的功率因数总是小于１。2异步电动机的种类很多，有不同的分类方法：（1）按定子相数分有①单相；②三相；多相。（2）按转子结构分有①绕线式；②鼠笼式。后者又包括单鼠笼异步电动机、双鼠笼异步电动机和深槽式异步电动机。此外，根据电机定子绕组上所加电压的大小，又有高压和低压异步电动机之分

2、。从其它角度看，还有高起动转矩异步电机、高转差率异步电机、高转速异步电机等等。3第一节三相异步电动机的工作原理及结构一、三相异步电动机的工作原理与运行状态⒈旋转磁场的产生我们认为ABC三相绕组在空间的位置是对称的，三相电流在时间上也是对称的，且按正弦规律变化。4我们规定：当某相电流为正值时，绕组首端电流流入。从分析可看出，电角度变化600时，合成磁场的位置也旋转了600。当电角度变化3600时，合成磁场的位置也旋转3600。即：ns=f1（r/s)5由此可知，当旋转磁场具有两对磁极（p=2）时，其旋转速度仅为一对磁极时的一半。依次类推，当有p对磁极时，其转速为：ns=f1/p

3、(r/s)→ns=60f1/p(r/min)6按以上分析可以证明：当三相电流随时间不断变化时，合成磁场也在不断旋转，故称旋转磁场。旋转磁场的转速为：ns=60f1/pns也叫同步转速。旋转磁场的方向：通过前面分析可得出旋转磁场的方向是从A相绕组转向B相绕组，也就是说旋转磁场的方向是从定子电流的超前相转向定子绕组的滞后相。7⒉三相异步电动机的工作原理三相异步电动机定子绕组接三相电源后，电机气隙内便形成旋转磁场，设旋转磁场的方向为逆时针转动，如图所示。若转子不转，转子鼠笼导条与旋转磁场有相对运动，导条中有感应电动势e2，其方向由右手定则确定。由于转子导条彼此在端部短路，于是导条中

4、有电流i2。这样，导条就在磁场中受力f，用左手定则确定受力方向，如图所示。8工作原理：定子对称的三相绕组通入三相电流后，合成旋转场，该磁场沿定子内圆周方向（气隙）旋转。转子绕组切割旋转磁场，产生感应电动势，继而产生感应电流。转子电流在磁场下受力，从而产生电磁转矩，使电动机旋转。由工作原理可知：转子的转速n（电动机的转速）恒比旋转磁场的旋转速度ns（同步速度）要小。因为如果两种速度相等时，转子和旋转磁场没有相对运动，转子导体不切割磁力线，因此，不能产生电磁转矩，转子将不能继续旋转。因此，转子与旋转磁场之间的转速差是保证转子转速的主要因素，也是异步电动机的由来。为什么异步电动机又

5、称为感应电动机？9⒊三相异步电动机的转速与运行状态转差率：转差率是指同步转速与实际转速的转差与同步转速的比值，通常用百分数表示。s=(ns-n)/ns×100﹪通常s0≤0.5﹪；sN≤5﹪。转差率是异步电机的一个基本物理量，它反映电机的各种运行情况。10异步电机的三种运行状态：机械能转变为电能电能和机械能变成内能电能转变为机械能能量关系制动制动驱动电磁转矩转差率转速外力使电机快速旋转外力使电机沿磁场反方向旋转定子绕组联接对称状态电动电磁制动发电实现11异步电机的三种运行状态：12二、三相异步电动机的主要结构异步电动机在结构上主要由定子、转子、气隙组成。13141、定子：定子

6、由机座、定子铁心和定子绕组三个部分组成的。⑴定子铁心：电动机磁路的一部分，装在机座里。为了降低定子铁心损耗，定子铁心用用0.5mm厚的硅钢片叠压而成的，在硅钢片的两面还应涂上绝缘漆。下图为定子槽,其中(a)是开口槽，用于大中型容量的高压异步电动机；(b)是半开口槽，用于中型500V以下的异步电动机；(c)是半闭口槽，用于低压小型异步电动机中，另外还有闭口槽。1516⑵定子绕组：定子绕组用绝缘的铜或铝导线（电磁线）绕成，嵌在定子槽内。高压大、中型容量的异步电动机定子绕组常采用Y接，只有三根引出线。对中、小容量低压异步电动机，通常把定子三相绕组的六根出线头都引出来，根据需要可接成

7、Y形或△形。U1W2V1U2W1V2U1W2V1U2W1V217定子铁心散嵌线圈三相对称交流绕组模型18⑶机座：主要是为了固定与支撑定子铁心。端盖轴承还要支撑电机的转子部分。因此，机座应有足够的机械强度和刚度。对中、小型异步电动机，通常用铸铁或铸铝机座。对大型电机，一般采用钢板焊接的机座。19202、转子：转子主要由转子铁心、转子绕组和转子轴组成。⑴转子铁心：磁路的一部分，它用0.5mm厚的硅钢片叠压而成，固定在转轴上，整个转子的外表呈圆柱形。⑵转子绕组：分为笼型和绕线型两类。1）笼型转子：在转子的每个