《机电传动技术》 第五章 交流电动机的工作原理及特性ppt课件.ppt

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1、第五章交流电动机的工作原理及特性电动机的分类：电动机交流电动机直流电动机三相电动机单相电动机同步电动机异步电动机他励、并励电动机串励、复励电动机控制电动机异步电动机的用途及特点异步电动机主要用作动力电动机，去拖动各种生产机械。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、稳态和动态特性较好。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。异步电动机运行时，定子绕组接到交流电源上，转子绕组自身短路，由于电磁感应的关系，在转子绕组中产生电动势、电流，从而产生电磁转矩。

2、所以，异步电机又叫感应电机。异步电动机的分类按定子相数分有①单相异步电动机；②两相异步电动机；③三相异步电动机。按转子结构分有①绕线式异步电动机；②鼠笼式异步电动机。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。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。另外，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。5.1交流电动机的基本结构和工作原理一、基本结构三相异步电动机主要由定子和转子两个部分组成，定子是不动的部分，转子是旋转部分，在定子和转子之间有一定的气隙。铁心：由内周有槽的硅钢片

3、叠成。A-XB-YC-Z三相绕组机座：铸钢或铸铁定子转子转子铁心：由外周有槽的硅钢片叠成鼠笼式绕线式(1)鼠笼式转子铁芯槽内放铜条，端部用短路环形成一体。或铸铝形成转子绕组。(2)绕线式转子转子:在旋转磁场作用下，产生感应电动势或电流。同定子绕组一样，也分为三相，并且接成星形。鼠笼转子鼠笼式电动机与绕线式电动机的的比较：鼠笼式：结构简单、价格低廉、工作可靠；不能通过转子人为改变电动机的机械特性。绕线式：结构复杂、价格较贵、维护工作量大；转子外加电阻可人为改变电动机的机械特性。二、三相异步电动机的工作原理工作原理:定子旋转磁场和转子电流的相互作用。磁

4、极闭合线圈e方向用右手定则确定f方向用左手定则确定磁场旋转1.线圈转动方向跟磁场转动方向一致2.线圈比磁场转得慢（同步转速）异步转子和旋转磁场之间的转速差是保证转子旋转的主要因素。转差率三、三相异步电动机的旋转磁场定子三相绕组通入三相交流电(星形联接)AXBYCZ1.旋转磁场的产生ωt规定i:“+”首端流入，尾端流出。i:“–”尾端流入，首端流出。AYCBZX(•)电流出()电流入AXBYCZ三相电流合成磁场的分布情况ωt600AXYCBZAXYCBZAXYCBZ三相电流产生的合成磁场是一旋转的磁场，即：一个电流周期，旋转磁场在空间转过360°

5、AAXZBCYAAXZBCY取决于三相电流的相序2.旋转磁场的旋转方向结论：任意调换两根电源进线，则旋转磁场反转。任意调换两根电源进线(电路如图)AXCZBY0to6003.旋转磁场的极对数P当三相定子绕组按图示排列时，产生一对磁极的旋转磁场，即：otAXBYCZAXYCBZ若定子每相绕组由两个线圈串联，绕组的始端之间互差60°，将形成两对磁极的旋转磁场。C'Y'ABCXYZA'X'B'Z'AXBYC极对数旋转磁场的磁极对数与三相绕组的排列有关0C'Y'ABCXYZA'X'B'Z'4.旋转磁场的转速工频：旋转磁场的转速取决于磁场的极对数p=1时

6、0toAXYCBZAXYCBZAXYCBZ0top=2时600旋转磁场转速n0与极对数p的关系极对数每个电流周期磁场转过的空间角度同步转速旋转磁场转速n0与频率f1和极对数p有关。可见:四、定子绕组线端连接方式接线盒定子三相绕组的联接方法。通常V1W2U1W1U2V2U2U1W2V1V2W1U1V1W1W2U2V2W2U2V2V1W1U1Y联结W1U1V1W2U2V2联结例如：380/220V、Y/是指线电压为380V时采用Y联结；线电压为220V时采用联结。定子三相绕组的连接方式(Y形或形)的选择，要根据电源的线电压而定。电源的线电压

7、等于电动机的额定相电压(即每相绕组的额定电压)，绕组应该接成三角形；电源的线电压是电动机额定相电压的倍，绕组就应该接成Y形。5.2三相异步电动机的定子电路和转子电路一、定子电路分析i1u1e1e2i2+－f1f2R1R2X2X1异步电动机每相电路定子每相绕组中感应电动势为：有效值为：定子中的漏磁电动势为：定子每相绕组上的电压由三个分量组成：由于绕组电阻和漏磁感抗较小，其上电压降与电动势E1比较起来，常可忽略。二、转子电路分析转子电路中的物理量：转子电动势：转子电流：转子电流频率：转子电路的功率因数：转子绕组阻抗：异步电动机的定子接上电源后，在转子

8、绕组中产生感应电动势，从而产生转子电流，转子电流同旋转磁场的磁通作用，使电动机运转。i1u1e1e2i2+－f1f2R1R