交流电机课件.ppt

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1、第二章交流电动机机械系黄晶2.1　异步电动机应用基础同步电机转速与电源频率有严格关系发电机交流电机异步电机与电源频率有关，但不成比例电动机一、异步电动机的基本结构1、定子定子铁心、定子绕组、机座（1）机座：(1)定子铁心：2、转子(1)转子铁心：(2)转子绕组①绕线转子绕组三相绕组接成星形一方面作为电动机磁路一部分，另一方面用于安放转子绕组②笼型绕组中小型异步电动机(2)定子绕组：三相对称绕组，由三个完全相同绕组组成，120度每相，可接成星形或三角形（大中型容量的异步电动机定子绕组→Y，中小型容量的异步电动机定子绕组→△orY）3、其他部分端盖：4、气隙

2、一方面，为了减少磁路电流，提高功率因数，尽可能使气隙小一些另一方面，气隙不能太小，否则会使装配困难和运行时碰撞起防护作用，还装有轴承，用以支撑转子轴风扇定子与转子间的气隙是电动机磁路的构成部分二、三相异步电动机的分类笼型异步电动机绕线型异步电动机按转子结构型式按机壳防护型式防护式适用于较清洁的场合封闭式适用于灰沙较多场合开启式适用于干燥、清洁、没有灰尘和腐蚀性气体的场合磁铁闭合线圈e方向用右手定则确定f方向用左手定则确定磁场旋转三、三相异步电动机的工作原理磁极旋转导线切割磁力线产生感应电动势导线长磁感应强度切割速度（右手定则）闭合导线产生电流i（左手定则

3、）通电导线在磁场中受力磁极旋转导线切割磁力线产生感应电动势导线长磁感应强度切割速度（右手定则）闭合导线产生电流i（左手定则）通电导线在磁场中受力旋转磁场的产生AYCBZ异步机中,旋转磁场代替了旋转磁极(•)电流出()电流入XAXYCBZAXBYCZ合成磁场方向：向下XBZAYCAXYCBZAXYCBZ同理分析，可得其它电流角度下的磁场方向：旋转方向：取决于三相电流的相序。改变电机的旋转方向：换接其中两相。旋转磁场的旋转方向旋转磁场的转速大小一个电流周期，旋转磁场在空间转过360°电流频率为fHz，则磁场1/f秒旋转1圈，每秒旋转f圈。每分钟旋转：n1称

4、为同步转速极对数（P）的概念AXBYCZ此种接法下，合成磁场只有一对磁极，则极对数为1。即：AXYCBZ极对数（P）的改变C'Y'ABCXYZA'X'B'Z'将每相绕组分成两段，按右下图放入定子槽内。形成的磁场则是两对磁极。AXBYCZ极对数C'Y'ABCXYZA'X'B'Z'极对数和转速的关系三相异步电动机的同步转速极对数每个电流周期磁场转过的空间角度同步转速电动机转速和旋转磁场同步转速的关系电动机转速（额定转速）:电机转子转动方向与磁场旋转的方向一致，但异步电动机无转距转子与旋转磁场间没有相对运动无转子电动势（转子导体不切割磁力线）无转子电流提示：如

5、果转差率的概念：异步电机运行中:转差率为旋转磁场的同步转速和电动机转速之差。即：电动机起动瞬间:（转差率最大）转子感生电流的频率：例1：三相异步电动机p=3，电源f1=50Hz，电机额定转速n=960r/min。求：转差率s，转子电动势的频率f2同步转速：转差率：2-2三相异步的电动机的定子电路与转子电路一、定子电路分析定转子关系相当于变压器：定子绕组——变压器原绕组，匝数N1转子绕组——变压器副绕组，匝数N2旋转磁场的磁感应强度沿定子和转子间空气隙的分布近似于正弦分布。故旋转时，定子绕组每相磁通：定子每相绕组产生感应电动势其有效值f1是e1的频率，它等

6、于定子电流的频率f1=f0定子电路除产生旋转磁通外，还产生漏磁通，所以每相还产生漏磁电动势：其电压平衡方程式即二、转子电路分析转子每相绕组产生感应电动势同定子电路可推出f2是转子电动势e2的频率旋转磁场与转子间相对转速所以：n=0时，同理可推得，感抗X2与S有关。转子电流及转子电路的功率因素与转差率的关系如下图所示：注意：由上分析可知，转子电路的各物理量如电动势、电流、频率、感抗及功率因数都与S有关，也即与转速n有关。2-3三相异步的电动机的转矩与机械特性一、三相异步电动机的电磁转矩二、三相异步电动机的机械特性（一）固有机械特性异步电动机在额定电压和额定

7、功率下，用规定的接线方式，在定子和转子电路中不串联任何电阻或电抗时的机械特性称为固有机械特性。B点额定运行，TN、nN，电磁转矩＝负载转矩D点n＝0，S=1，启动转矩TstAC——稳定运行——Sm——临界转差率与直流电动机一样，衡量异步电动机启动性能好坏的最重要标志是启动转矩和启动电流A点n＝n0，T＝0，S=0理想空载运行点C点电磁转矩最大点异步电动机对电源电压的波动是很敏感的（一）人为机械特性1、降低电动机电源电压的人为机械特性结论：1、n0和Sm与U降低无关2、Tmax与U2成正比3、在同一转差率时，人为特性与固有特性的转矩之比等于二者的电压平方之

8、比。2、定子电路接入电阻或电抗的人为特性结论：1、人为特性与降低电源电压时的相似