电机与电力拖动第5章三相异步电动机原理课件.ppt

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1、第五章三相异步电动机原理交流电机:异步电机、同步电机（电动机、发电机）三相异步电动机的工作原理；三相旋转磁场的产生；三相异步电动机的等效电路图。§5-1异步电动机的用途、结构及基本工作原理一、异步电动机的主要用途和分类异步电机主要用作电动机，拖动各种生产机械。如：机床、水泵、家用电器；异步电动机的优点：结构简单、运行可靠、维护方便、效率较高等；异步电动机的缺点：功率因数较差（异步电动机运行时，必须从电网里吸收滞后的无功功率，它的功率因数总是小于１）；异步电机又叫感应电机。异步电动机的种类很多，从不同角度看，有不同的分类法：按定

2、子相数分：单相异步电动机；两相异步电动机；三相异步电动机。按转子结构分：绕线式异步电动机；鼠笼式异步电动机。此外，根据电机定子绕组上所加电压的大小，又有高压异步电动机、低压异步电动机之分。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。二、异步电动机的结构异步电动机在结构上也是由定子、转子、气隙组成。笼型异步电动机结构图1、异步电动机的定子：由机座、定子铁心和定子绕组三个部分组成。定子铁心：电动机磁路的一部分，装在机座里。为降低定子铁心里的铁耗，定子铁心用0.5mm厚的硅钢片叠压而成，硅钢片的两面涂

3、绝缘漆。定子槽分开口槽、半开口槽、半闭口槽；开口槽，用于大、中型容量的高压异步电动机中；半开口槽，用于中型500V以下的异步电动机中；半闭口槽，用于低压小型异步电动机中。定子槽(a)开口槽(b)半开口槽(c)半闭口槽定子绕组：电动机电路的一部分，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，如图(a)所示。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，根据需要可接成星形或三角形，如图(b)所示。定子绕组用绝缘的铜（或铝）导线绕成，嵌在定子槽内。机座：主要是为了固定与支撑定子铁心。如果是端

4、盖轴承电机，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，通常用铸铁机座。对大型电机，一般采用钢板焊接的机座，整个机座和座式轴承都固定在同一个底板上。2、气隙：异步电动机的气隙比同容量直流电动机的气隙小得多，在中、小型异步电动机中，气隙一般为0.2~1.5mm左右。3、异步电动机的转子：由转子铁心、转子绕组和转轴组成。转子铁心：电动机磁路的一部分，它用0.5mm厚的硅钢片叠压而成。铁心固定在转轴或转子支架上，整个转子的外表呈圆柱形；转子绕组：分为笼型和绕线型两类。（1）笼型转子：笼型绕组是一

5、个自己短路的绕组。在转子的每个槽里放上一根导体，在铁心的两端用端环连接起来，形成一个短路的绕组。如图（a)所示，又叫鼠笼转子。导条的材料有用铜的，也有用铝的。如果用的是铜料，就需要把事先做好的裸铜条插入转子铁心上的槽里，再用铜端环套在伸了两端的铜条上，最后焊在一起，如图(b)所示。如果用的是铸铝，就连同端环、风扇一次铸成，如图(c)所示。笼型转子结构简单、制造方便、是一种经济、耐用的电机，所以应用极广。（2）绕线型转子：绕线型转子的槽内嵌放有用绝缘导线组成的三相绕组，一般都联接成Y形。转子绕组的三条引线分别接到三个滑环上，用一

6、套电刷装置引出来，可以把外接电阻串联到转子绕组回路里去，以改善电动机的起动性能或调节电动机的转速。与笼型转子相比较，绕线型转子结构稍复杂，价格稍贵，因此只在要求起动电流小、起动转矩大，或需平滑调速的场合使用。绕线型转子三、异步电动机的铭牌数据铭牌：型号/额定值/绕组联结方式/生产厂家等1.异步电动机的型号：型号举例：Y132S-4,Y—异步电动机；132—机座中心高度132mm；S—短铁心；4—极数。2.异步电动机的额定值：额定功率PN电动机在额定运行时轴上输出的机械功率，单位是kw；额定电压UN额定运行状态下加在定子

7、绕组上的线电压，单位为V；额定电流IN电动机在定子绕组上加额定电压、轴上输出额定功率时，定子绕组中的线电流，单位为A；额定频率f我国规定工业用电的频率是50Hz；额定转速nN电动机定子加额定频率的额定电压，且轴端输出额定功率时电机的转速，单位为r/min；额定功率因数cosφN电动机定子加额定负载时，定子边的功率因数。四、异步电动机的工作原理电生磁：定子绕组接到三相电源上，定子绕组中将流过三相对称电流，气隙中将建立基波旋转磁动势，从而产生基波旋转磁场，转速为：n1=60f/p；动磁生电：转子绕组产生电动势并在转子绕组中产生相应

8、的电流；转子自身闭合；电磁力定律：转子带电导体在磁场中受电磁力的作用，并形成电磁转矩，推动电机旋转起来。注意：在正常情况下，异步电动机的转子转速总是略低与旋转磁场的转速（同步转速）。转差率是一个表征异步电动机运行状态的一个基本参数。感应电动机的转速随负载的变化而变化。转差率的