电工电子技术基础PPT.ppt

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1、电工电子技术基础第5章异步电动机及其控制1目录1.1电路和电路模型1.2电路基本物理量1.3电阻元件、电感元件和电容元件1.4电压源、电流源及其等效变换1.5基尔霍夫定律1.6复杂电路的分析和计算第5章异步电动机及其控制5.1三相异步电动机5.2单相异步电动机5.3常用控制电器5.4三相异步电动机基本控制电路5.5安全用电2第5章异步电动机及其控制5.1三相异步电动机5.2单相异步电动机5.3常用控制电器5.4三相异步电动机基本控制电路5.5安全用电35.1三相异步电动机三相异步电动机由于具有结构简单、运

2、行可靠、维护方便，效率较高、价格低廉等优点，因此被广泛地用来驱动各种金属切削机床、起重机械、鼓风机、水泵及纺织机械等。是工农业生产中使用得最多的电动机。45.1.1三相异步电动机的基本构造三相异步电动机的结构示意图5YBZXAC转子定子定子绕组（三相）机座转子：在旋转磁场作用下，产生感应电动势或电流。三相定子绕组：产生旋转磁场。线绕式鼠笼式鼠笼转子6鼠笼式转子结构示意图7绕线式异步电动机转子结构示意图8定子:由定子铁心、定子绕组和机座组成。定子铁心是电动机磁路的一部分，由0.5mm厚,两面涂有绝缘漆的硅钢

3、片叠成,在其内部冲有均匀分布的槽,槽内嵌放三相对称绕组.转子:由转子铁心、转子绕组和转轴组成。转子铁心也是由0.5mm厚,两面涂有绝缘漆的硅钢片叠成,在其外圆冲有均匀分布的槽,槽内嵌放转子绕组,转子铁心装在转轴上.笼型转子铁心槽内嵌有铸铝导条,端部有短路环短接,形成一个短接回路.绕线转子铁心槽内嵌放三相绕组,绕组的三个端线接到装在轴上一端的三个滑环上,再通过一套电刷引出,以便与外电路相连.95.1.2三相异步电动机的工作原理磁铁闭合线圈让我先来看一下异步电动机的基本原理10磁极旋转导线切割磁力线产生感应电

4、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111.线圈跟着磁铁转→两者转动方向一致结论：异步2.线圈比磁场转得慢121.旋转磁场AYCBZ异步机中,旋转磁场代替了旋转磁极(•)电流出()电流入X13AXYCBZAXBYCZ合成磁场方向：向下14XBZAYCAXYCBZAXYCBZ同理分析，可得其它电流角度下的磁场方向：15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16旋转磁场的转速大小一个电流周期，旋转磁场在空间转过

5、360°。则同步转速（旋转磁场的速度）为：AXYCBZAXYCBZAXYCBZ17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：AXYCBZ18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。AXBYCZ19极对数C'Y'ABCXYZA'X'B'Z'20极对数和转速的关系21三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22静止的转子与旋转磁场之间有相对运动，在转子导体中产生感

6、应电动势，并在形成闭合回路的转子导体中产生感应电流，其方向用右手定则判定。转子电流在旋转磁场中受到磁场力F的作用，F的方向用左手定则判定。电磁力在转轴上形成电磁转矩。电磁转矩的方向与旋转磁场的方向一致。2.三相异步电动机的转动原理1、电生磁。２、磁生电。３、电磁作用产生旋转力矩23电动机在正常运转时，其转速n总是稍低于同步转速no，因而称为异步电动机。又因为产生电磁转矩的电流是电磁感应所产生的，所以也称为感应电动机。异步电动机同步转速和转子转速的差值与同步转速之比称为转差率，用s表示，即：转差率是异步电动

7、机的一个重要参数。异步电动机在额定负载下运行时的转差率约为1%-9%。24电动机转速和旋转磁场同步转速的关系电动机转速: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：如果25例：有一台4极感应电动机，电压频率为50Hz，转速为1440r／min，试求这台感应电动机的转差率。解：因为磁极对数为2，所以同步转速为：转差率为：26常数每极磁通转子电流转子电路的5.1.3三相异步电动机的电磁转矩与机械特性1.三相异步电动机的

8、电磁转矩27经推导可得转矩公式由上式可知:Tem∝U12.可见电磁转矩对电源电压特敏感.定子绕组线电压有效值转子不转时转子绕组漏抗电机结构常数转子绕组电阻282.三相电动机的机械特性根据转矩公式可得29n0Tn额定转矩：电机在额定电压下，以额定转速运行，输出额定功率时，电机转轴上输出的转矩。(1)（牛顿•米）nN3031如果电机将会因带不动负载而停转。最大转矩：(2)电机带动最大负载的能力。n0Tn求解32过载系数：三相异步机