2-交流电机选读.ppt

第2章 交流电机;本章主要内容;2.1 概 述;2.2 三相交流电动机;2.2.1 三相交流电动机的绕组及电动势和磁动势;1、三相交流绕组的组成;2）交流绕组的有关基本知识： （1）电角度：一对磁极范围为360o电角度 （2）槽距角α：相邻两槽之间的电角度距离，即： （3）每极每相槽数 q：每个主极面下每相所占的槽数，即 ??????????????????? （4）线圈节距 y：一个线圈的两个有效边之间所跨的距离，用槽数表示。 （5）相带——每个主极面下每相绕组所占有的宽度，用电角度表示。 一个主极面宽度为180°，平均分配到m相。三相电机 m=3，一般采用60°相带绕组。;三相单层绕组连接;三相双层绕组连接（一相）;短距绕组：y =5;2、三相交流绕组的电动势;2）线圈电动势Et及短距系数Ky;3）线圈组电动势Eq及分布系数Kq; 故有： 绕组系数： 其中，单层绕组的短距系数始终为1。 4）每相绕组的电动势 每相绕组的电动势有效值： ; 3、三相交流绕组的磁动势;矩形脉振磁势波的分解：;2）三相绕组的合成磁动势——旋转磁动势; 分 析： （1）当ωt=0?时，合成磁动势基波最大值出现在x=0?处； （2）当ωt=90?时，合成磁动势基波最大值出现在x=90?处。 结论：f1为一沿空间按正弦规律分布，幅值恒定不变，但随着时间的推移， 整个正弦波沿x的正方向移动的磁动势波。由于电机的气隙是一个圆， 故此移动的磁动势波即为一个旋转的磁动势波。;（2极旋转磁场的产生示意图） 动画 ; 旋转磁场的转速为： 旋转磁场的转向与三相绕组中三相电流的相序一致。 ; 已制成的电动机，极对数p是一定的，当电源频率不 同时，电动机就有不同的同步转速。反之，若电源频率一 定，则不同极数的电动机，其同步转速也不同。 我国的工频频率为50 Hz 2极电动机（2p=2）的同步转速为3000 r/min； 4极电动机（2p=4）的同步转速为1500 r/min； 6极电动机（2p=6）的同步转速为1000 r/min等。;2.2.2 三相异步电动机概述;1、三相异步电动机的基本结构;1、三相异步电动机的基本结构; 定子绕组：是一个三相对称绕组， 它由三个完全相同的绕组所组成，每个绕组即为一相， 三个绕组在空间相差120°电角度，可根据需要接成星形或三角形。; 转子绕组：异步电动机的转子绕组分为绕线型与笼型两种，根据转子绕组的不同，分为绕线转子异步电动机与笼型转子异步电动机。 （1）绕线型转子绕组：; 3）气隙; 包括端盖、风扇等。 端盖除了防护作用外，在端盖上还装有轴承，用以支撑转子轴。 风扇则用来通风冷却。;第二种防护形式（防水）的等级;（6）绝缘等级 绝缘等级决定了电动机的容许温升，有时也不标明绝缘等级而直接标明容许温升。 （7）接法 用Y或△表示。表示在额定运行时，定子绕组应采用的联接方式 。;2）三相异步电动机的主要系列简介;3、三相异步电动机的基本工作原理;异步电动机的转差率;2.2.3 三相异步电动机的运行分析;1、转子静止时的电磁关系;转子三相电流I2通过转子三相绕组产生的旋转磁势的幅值为： 转子绕组产生的旋转磁势相对于转子的转速为 三相异步电动机在负载运行时，旋转磁场由定、转子磁势共同产生，即有： 或 用电流表示的磁动势平衡方程：????;旋转磁场的磁通组成情况： 绝大部分与定、转子同时交链，称为主磁通，用Φm表示。电机中定、转子之间的能量传递，主要是依靠这部分磁通来实现的； 一小部分仅与定子绕组交链，然后自行闭合，该部分磁通称为定子漏磁通Φ1σ，同理也存在转子漏磁通Φ2σ 。 ;;漏磁通所经过的路径主要为非铁磁材料，其磁阻为常数，漏电感也为常数，即漏磁通与产生该磁通的电流成正比且同相位。 ;;3）转子绕组的折算;3）转子绕组的折算;3）转子绕组的折算;4）基本方程式、等效电路和相量图;4）基本方程式、等效电路和相量图;4）基本方程式、等效电路和相量图;2、转子转动时的电磁关系;2、转子转动时的电磁关系;2、转子转动时的电磁关系;3）转子绕组频率的折算;3）转子绕组频率的折算;4）基本方程式、等效电路和相量图;4）基本方程式、等效电路和相量图;例题2-2;3、三相异步电动机的功率和转矩;1）三相异步电动机的功率关系;1）三相异步电动机的功率关系; 频率折算后，必需引入电阻 的物理意义;2） 转矩关系;3） 电磁转矩;2.2.4 三相异步电动机的运行特性及参数测定; 1、 三相异步电动机的工作特性;空载