《机电传动》第04章交流电动机工作原理及特性(江苏大学)ppt课件.ppt

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1、优点：结构简单，价格便宜，不需维护。第四章交流电动机工作原理及特性缺点：调速、启动、制动性能差，若要性能好则控制器（如变频调速、矢量调速）复杂。缺点：结构较复杂，价格较高，换向器与电刷处有火花放电，需定期维护（无刷直流电动机不必）。优点：调速、启动、制动性能好，控制器（如降压调速）简单，短时过载能力强。直流电动机交流电动机三相电动机单相电动机异步电动机同步电动机交流电动机一.结构§4.1三相异步电动机的结构和工作原理1.定子A----XB----YC----Z三相绕组2.转子鼠笼转子鼠笼式：如铸铝形成转子绕组绕线式定子三相绕组通入三相交流电AXBYCZ1.旋转

2、磁场的产生（1对磁极）二.工作原理AYCBZX定子绕组电流正方向：首→末AXYCBZAXYCBZAXYCBZ合成磁场方向向下合成磁场旋转60°合成磁场旋转90°t600o可见：1对磁极时三相电流产生的合成磁场为旋转磁场，交流电一个周期（即电角度ωt=360°），磁场旋转360°AAXZBCYAAXZBCY2.旋转磁场的旋转方向任意调换两根电源进线就使磁场反转。0toAXBYCZC'Y'ABCXYZA'X'B'Z'0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（P=2，即4极）旋转磁场。3.磁极对数P与磁场转速n0磁极对数p=1时，

3、交流电一个周期（即电角度ωt=360°），磁场旋转360°磁场转速p=2时0所以4.三相异步电动机的工作原理三相定子绕组通入三相交流电产生旋转磁场，转子导体切割磁力线产生感应电动势与感应电流，进而产生电磁转矩使转子旋转，因磁场转速n0需比转子转速n快才能正常切割磁力线，故称为异步电动机，又称为感应电动机。5.转差率S（很重要）磁场转速n0（又称同步转速）和转子转速n之差与n0的比值称为转差率S。异步电动机启动时n=0，S=1；n=n0时，S=0；额定工况下一般例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

4、额定负载下的转差率。解：根据异步电动机转子转速与旋转磁场同步转速的关系可知：n0=1000r/min,即p=3额定转差率为三.定子绕组线端连接方式定子三相绕组的六个出线头可根据需要灵活地接成星形（Y形）或三角形（Δ形）。Δ联结Y联结定子绕组的连接方式定子绕组连线方法的选用定子绕组连线方法的选用三相异步电动机的额定值额定功率额定电压额定频率、电流和速度其它额定值三相异步电动机的能流图铜损铁损定子转子§4.2三相异步电动机的定子电路和转子电路三相异步电动机的电磁关系与变压器类似。1)异步电动机中定子和转子绕组相当于变压器的原、副绕组。2）变压器：变化eU1E

5、1=4.44fN1异步电动机：旋转eU1E1=4.44fN13）变压器：I2增大I1增大，以保持基本不变，以达到传递能量的目的。异步电动机：当负载增加时，转子电流I2增大I1增大，以保持基本不变，以达到传递能量的目的。三相异步电动机与变压器的不同之处。1）变压器的副绕组是静止的、不能短路；而异步电动机的副绕组是旋转的且短路。3）变压器的磁路是无气隙的。而异步电动机中的定子和转子之间是有不大的气隙。2）变压器中原、副绕组的感应电动势是同频率的。而异步电动机中转子感应电动势的频率是随转子转速改变的。一.定子电路（取一相分析）漏磁电动势i1u1e1

6、eL1i2R1e2eL2R2定子电路转子电路感应电动势R1为定子绕组内阻i1e1eL1i2R1e2eL2R2u1因R1、X1小,可近似认为U1=E1二.转子电路1.转子感应电动势e2频率f2因转子在旋转,故转子感应电势频率f2定子感应电势频率f1i1e1eL1i2R1e2eL2R2n=0即转差率S=1时转子切割磁力线最剧烈f2=f1，n=n0即S=0时转子不切割磁力线f2=0，额定工况下S=1.5~6%，f1=50Hz时，f2=0.75~3Hz2.转子感应电动势e2有效值E2=4.44f2N2=4.44Sf1N2当转速n=0(S=1)时，f2最高，E2最

7、大，记为E20=4.44f1N2转子静止时的感应电势故E2=SE20转子转动时的感应电势当转速n=0(S=1)时，f2最高，X2最大，记为X20=2f1LL2故X2=SX203.漏磁电动势转子静止时的漏磁感抗转子转动时的漏磁感抗R2与X2对电机影响均大4.转子电流I25.转子电路的功率因数202XRS<

8、4个特殊工作点OTS11）理想空载工作