异步电动机运行时.pptVIP

电工学（电工电子技术） 2017年5月10日 三峡大学电气与新能源学院 Electrotechnics 7.1 三相异步电动机的结构和工作原理 第7章 交流电动机 1. 了解三相交流异步电动机的基本构造和转动 原理。 要求： 主要讨论三相异步电动机： 基本结构、工作原理 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 第7章 交流电动机 异步电机主要用作电动机，去拖动各种生产机械。 在工业方面，用于拖动中小型轧钢设备、各种金属切削机床、轻工机械、矿山机械等； 在农业方面，用于拖动水泵、脱粒机、粉碎机以及其它农副产品的加工机械等； 在民用电器方面的电扇、洗衣机、电冰箱、空调机等也都是用异步电动机拖动的。 异步电动机主要用途： 异步电动机的特点是结构简单、容易制造、价格低廉、运行可靠、坚固耐用、运行效率较高和具有适用的工作特性。 缺点是功率因数较低。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。所以，异步电机又叫感应电机。? 异步电动机的特点： 7.1 三相异步电动机的结构和工作原理 7.1.1三相异步电动机的结构 主要有两部分：定子（固定部分）；转子（转动部分）。 定子： 铁心、三相定子绕组、机座； 转子：转轴、转子铁心、转子绕组； 笼型转子 鼠笼式转子 优点： 结构简单、价格低廉、运行可靠、使用和维护方便； 缺点：启动电流大而起动转矩小。 适用于启动负荷不大、转速不需调节的生产机械。 绕线式转子 特点： 结构较复杂、价格高、维护量大； 适用于启动负荷大、需要一定调速范围的场合。 笼型电动机与绕线型电动机的比较： 笼型： 结构简单、价格低廉、工作可靠；不能人为改变电动机的机械特性。 绕线型： 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。 7.1.2 三相异步电动机的转动原理 有一个旋转磁场，转子跟着磁场旋转。 结论： 欲使异步电动机旋转，必须有旋转的磁场和闭合的转子绕组。 一、 旋转磁场 定子三相绕组通入三 相交流电(星形联接) U1 U2 V1 V2 W1 W2 1.旋转磁场的产生 o U1 V2 W1 V1 W2 U2 规定 i : “+” 首端流入，尾端流出。 i : “–” 尾端流入，首端流出。 (?)电流出 (?)电流入 o U1 U2 V2 W1 V1 W2 U1 U2 V2 W1 V1 W2 U1 U2 V2 W1 V1 W2 三相电流合成磁场的分布情况。 合成磁场方向向下 合成磁场旋转60° 合成磁场旋转90° 600 ? t o 分析可知：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° 旋转磁场同磁极在空间旋转所起的作用是一样的。 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) U1 U2 W1 W2 V1 V2 取决于三相电流的相序 0 ? t o A U1 U2 W2 V1 W1 V2 A U1 U2 W2 V1 W1 V2 3.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 ? t U1 U2 V2 W1 V1 W2 U1 U2 V1 V2 W1 W2 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。 W1 U1 V1 W1 V1 U2 U2 U1 V2 V2 W2 W2 极对数 旋转磁场的磁极对数 与三相绕组的排列有关 O W1 U1 V1 W1 V1 U2 U2 U1 V2 V2 W2 W2 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 U1 V1 W2 U2 W1 V2 U1 V1 W2 U2 W1 V2 U1 V1 W2 U2 W1 V2 O p=2时 0 旋转磁场转速n0与极对数 p 的关系 旋转磁场转速n0与频率f1和极对数p有关。 可见: 极对数 每个电流周期 磁场转过的空间角度 同步转速 二、电动机的转动原理 1. 转动原理 U1 U2 V2 W1 V1 W2 定子三相绕组通入三相交流电 方向:顺时针 切割转子导体 右手定则 感应电动势 E20 旋转磁场 感应电流 I2 旋转磁场 左手定则 电磁力F F 电磁转矩T n F 三、 转差率