第八章 异步电动机的基本结构和工作原理ppt课件.ppt

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1、电机技术异步电机篇异步电机第三篇第八章异步电动机的基本结构和工作原理第八章异步电动机的基本结构和工作原理1.熟悉异步电动机的基本结构各部件的特点和作用；3.掌握三相异步电动机的铭牌和相关技术数据。2.掌握异步电动机的基本工作原理；本章节重点和难点：本章节基本要求：重点:1.异步电动机的工作原理；2.转差率的定义以及用转差率来判断电机运行的三种状态；3.三相异步电动机的铭牌和相关技术数据。难点:1.异步电动机的基本结构各部件的特点和作用；2.电机运行三种状态的判断；3.异步电机的额定值。三相异步电动机的转动原理AXYCBZ定子三相绕组通入三相交流电方向:顺时针切割转子导体右手定则感应

2、电动势E20旋转磁场感应电流I2旋转磁场左手定则电磁力FF电磁转矩MnF第一节异步电动机的基本工作原理二、旋转磁场的转速旋转磁场转速n1与定子电流频率f1、磁极对数p有关。式中:n1—旋转磁场的转速，又称同步转速，单位为r/min；f1—定子电流的频率，单位为Hz；p——旋转磁场的极对数。异步电动机转速和极对数的对应关系表（f1=50Hz)p1234n1(r/min)300015001000750三、转差率旋转磁场的同步转速和电动机转子转速之差与旋转磁场的同步转速之比称为转差率，是一个重要的物理量。由前面分析可知，电动机转子转动方向与磁场旋转的方向一致，但转子转速n不可能达到与旋

3、转磁场的转速相等，即异步电动机如果:无转子电动势和转子电流转子与旋转磁场间没有相对运动，磁通不切割转子导条无转矩因此，转子转速与旋转磁场转速间必须要有差别。1.转速差:是异步电机转子转速n与旋转磁场同步转速n1间的差值，即Δn=n1-n。它表示定子旋转磁场切割转子导体的速度，它的大小决定着转子电动势及其频率的大小，直接影响到异步电机的工作状态。2.转差率:是异步电机转子转速n与旋转磁场同步转速n1间的差值与旋转磁场同步转速n1的比值。用s表示，即：转差率s是异步电机的一个重要物理量，它反映电机的各种运行情况。(1)转子未转动时，电机理想空载时，作为电动机，转速在范围内变化，转差率在

4、0-1范围内变化。额定运行时，额定转差率一般在0.01-0.06之间，即电机转速接近同步速。(2)负载的大小也决定转差率的大小。负载越大，转速越低，转差率越大；反之，转差率越小。因而，转差率的大小同时能够反映电机的转速大小或负载大小。则异步电机的转速为：例1：一台三相异步电动机，其额定转速n=975r/min，电源频率f1=50Hz。试求电动机的极对数和额定负载下的转差率。解：由于电动机的额定转速应接近且略小于同步转速n1，而n1对应于磁极对数p有一系列固定值。所以，n1=1000r/min，即p=3。额定转差率为:例2:一台三相四极50Hz异步电动机，已知额定转速为1440r/m

5、in。求额定转差率SN。解:该电动机的同步转速为:因而电动机的额定转差率为:四、异步电机的三种运行状态1.电动机运行状态(0

6、从电力系统吸收电功率转换为机械功率输送给转轴上的负载。2.发电机运行状态(-∞n1，转差率s变为负值，定子旋转磁场切割转子导体的方向与电动机相反，如图所示，根据电磁感应和电磁力定律可知，转子电流反向，定子旋转磁场与转子电流相互作用，将产生制动性质的电磁力f和电磁转矩。若要维持转子转速n且大于n1时，原动机必须向异步电机输入机械功率，从而克服电磁转矩做功。说明了，输入的机械功率转换为电功率输送给电力系统，此时，异步电机运行于发电机状态。发电机运行状态Bn1n0FLFex3.电磁制动运行状态(1

7、图所示，异步电机定子绕组通入三相交流电流产生旋转磁场，以转速n1逆时针方向旋转，同时，转子被一个外加转矩以转速n顺时针方向旋转。同理，这时定子旋转磁场切割转子导体的方向与电动机状态相同，产生的电磁力f和电磁转矩与电动机状态相同，其方向也是逆时针的，但此时外加转矩使转子以顺时针方向旋转，电磁转矩对外加转矩是制动的。说明了，一方面定子从电力系统吸收电功率，另一方面驱动转子反转的外加转矩克服电磁转矩做功，向异步电机输入机械功率。这时异步电机运行在电磁制动状态。可见，从两个方