DRV10003交流电机讲解.ppt

交流电机 Dave Glaser 简介和目标 内容回顾 交流鼠笼型电机的部件 定子结构和磁场 磁场和极性 磁场和电流 基尔霍夫定律和磁场 定子磁场 转子电流如何产生 定子磁场和旋转 转子的旋转 同步转速 基本速度 NEMA 转矩曲线和电流 NEMA 曲线是什么意思? 马力 再生 结束语 *(机密资料 – 仅供内部使用) 版权 ? 2007 罗克韦尔自动化公司，保留所有权利 (机密资料– 仅供内部使用) 版权 ? 2007 罗克韦尔自动化公司，保留所有权利 目标： 完成交流电机的培训后，学生应该了解到以下内容： 辨别电机不同部分并理解它们的用途。 理解磁场和极性对电机的影响。 理解电机中的电流是如何的，以及感应电压对转子的影响。 理解如何控制电机的速度。 知晓转矩和马力的含义，以及它们很重要的原因。 回忆之前的培训教程，三相交流电通过整流器调整转变为直流电。总线上的相关持续直流电通过电容的滤波并加载到逆变器的输入。 三相交流电 逆变器晶体管以一个特定的顺序导通和关断，产生一个PWM波形。这个电压波形加载在电机引线上。 三相输出电流波形类似一个交流正弦波形，我们使用这个信号来控制电机速度。 让我们来仔细地了解交流电机的结构以及其上的三相信号。 你认识电机的部件及其用途吗？ 1 = 电机机座，为其他部件提供安装地方。在上面也可以找到电机铭牌数据。 2 = 定子绕组，输入电源连接到这些绕组上，通过它们的电流在转子上感应出一个电压。3 = 转子，这是电机的运动部件，它连接到一个外部设备像变速箱，将感应势能转化为机械能，使工作得以完成。 4 = 电机轴承，帮助转子很好的固定在定子绕组中。如果这些失败了，转子的运动变得无规律而且会破坏定子。 5 = 端铃或者电机盖，常常用来包裹轴承，并将所有的电机部件包含在机座中。 本图描绘了一个鼠笼型电机定子中的绕组，注意每一相如何拥有4个单个绕组，或一共12个绕组。. 每个电机的结构都是如此吗 ？ 不是的，每一相总是有偶数个绕组，但是很有可能，电机的一相有2、4、6、8或者更多的绕组。 电机是个整体，所以每个相中交替的绕组有相反的极性。例如：如果输入“A” 相为正极，绕组“A1” 到“A4”的极性分配如下所示： (+)输入电压 ? 注意输入绕组 “A1和A3” 为正极 ，那么输入 “A2和A4” 为负极。 那么这个例子是一个12极电机还是一个4极电机？ 它是一个4极电机。 + - - + + - - + 我们从磁场模型中可以知道，正极输入信号产生一个N极，负极信号产生S极如下面所示： (+) 输入电压 ? N S N S 所有的电机操作遵循简单的磁场原则。我们之后将更详细地说明。现在，我们看看三相交流输入信号以及电机的定子绕组中发生了什么。 如果看图表中的时间数字1‘T1’，我们能看见B相大部分是负极（-10）而且A和C相相等为正极（+5）。 +5 +5 -10 + - - + + - - + 有两个“公认的”理论解释了电路中的电流是怎样的。参考三相表中的T1。 电子流 电子流通常在学院或大学中讲授。这个显示了聚集在负极的电子被吸引或被牵引着向电机正极移动。由此，某一时刻，电子从B相并从A 和C相流出。 +5 +5 -10 常规流 常规流常常作为孔流而被提到，说明了电流从正感应电动势到负感应电动势。这个理论常常在军事和政府部门中讲授。 +5 +5 -10 +5 +5 -10 基尔霍夫电流定律（KCL）指出所有流入和流出任何一个分支点的电流矢量和必须为零。换句话说，（在T1时刻）流入电机A 和C相的电流会与流出B相的电流相等。 磁场模型表明一匝线圈中的磁通大小与通过绕组的电流的大小相一致。这就意味着电机中每个绕组在B相的磁极的磁场强度比A和C相的强。表中的大写字母表示感应电动势高而小写字母表示感应电动势低。 S N S N n s n s n s n s “+” = N极 “-” = S极 (+) N (-) S (+) N 在 T1中显示 让我们将知晓的关于磁场的知识应用到电机上，并观察发生了什么。为了简单的说明，我们每次只选取磁场强度高的磁极。让我们从T2时刻开始。 在time2时刻,什么相具有最大的感应电动势？ C2 A1 B2 C3 A2 B3 C4 A3 B4 C1 A4 B1 注意磁极是如何将所有四个“A”相绕组放置于电机图中的。 N S N S “A”相感应电动势最大，并且为正或N极点。极点画在绕组图中。使用常规流， 电流（也被显示）会从A相流入并在T2等分的由B和C相输出。 + - - N S N S Rotor Field Created by Induced