(异步电动机).pptVIP

第4章 基本要求 4.2.2 交流绕组 　感应电机定子铁心槽中放置的是交流绕组。交流绕组应具有两个主要功能：其一是当绕组流过交流电流时，产生幅值大，波形好（正弦波形）的合成磁动势，以激励电机工作所要求的旋转磁场；其二是当与旋转磁场作用时，能感应出幅值大、波形好的感应电动势。 交流绕组的分类： 按相数可分为单相、两相、三相和多相绕组； 按槽内绕组圈边数可分为单层、双层绕组； 亦可按端接的联接方法分为链式、交叉式和同心式。 1．定子旋转磁场 1．定子旋转磁场(续2) 1．定子旋转磁场(续4) 结 束 (3) 基本方程式、等值电路和时空向量图 与电机转子堵转运行相比，等效电路图在转子回路中增加一项值(1-s)r2’/s 当空载时： S很小，r2’/s→∞ I2’ →0,I0≈I1电机功率因素很低. 额定负载时: S≈0.05, r2’/s ≈20 r2’等值电路转子边呈电阻性,功率因素cosφ2cosφ1都较高. 向量图画法(动画) 4.4.2 转子旋转后的绕线转子感电动机(续1) 4.5 基本特性 4.5.1 感应电动机的功率关系 感应电机的功率平衡式： 由电功率转换来的全部机械功率，亦称它为内功率。 4.5.1 感应电动机的功率关系 感应电动机的功率流图 感应电机的功率平衡式： P1 Pem Pi P2 pCu1 pFe pCu2 pmech＋pad 4.5.2 感应电动机的转矩方程式 感应电动机的机械转矩T(单位为N·m)相对应的是内功率Pi , 于是有T＝Pi/Ω。 　　用内功率(机械功率)求电磁转矩T时，应除以转子的机械角速度Ω (即T＝Pi/Ω)。 用电磁功率求电磁转矩时，则应除以旋转磁场的同步角速度Ω（即Tem=Pem/Ωs） 。 可见T亦与电磁功率成正比，故T亦被称为是电磁转矩。 4.5.2 感应电动机的转矩方程式（续１） 可以求得电磁转矩的公式为 另外可得电磁转矩的公式为 感应电动机的转速在0～ns之间，即其相应的转差率S在1～0之间。由下式可作出Tem(S)曲线，如图所示。 由电机结构决定的常数。 上式表示电磁转矩与气隙磁通和转子电流的有功分量的乘积成正比。 4.5.2 感应电动机的转矩方程式（续2） 从图中分析有： 特点（１）起动转矩Tst 　　起动时，s=1、n=0这时转子电流很大，定子电流相应亦很大，可达额定电流的4～7倍之大。 E?亦因I1Z1大而较小；转子参数r 2 ?cos2很小。所以虽然起动电流很大但起动转矩却不大，一般小于额定转矩。这表明感应电动机的起动特性不好：起动电流大而起动转矩小。将S=1代入上式可得起动转矩表示式 　　由式可见，增大转子电阻，可以增大起动转矩。如图所示。线１的r2最小，线４的r2最大。 4.5.2 感应电动机的转矩方程式（续2） 令 先求出临界转差率sc为 特点（２）最大转矩 Tmax 　　 代入式上式便得最大转矩表示式为 　　式中，“+”号对应感应电机运行在电动机情况；“－”号对应运行在感应发电机情况。 4.5.2 感应电动机的转矩方程式（续3） 当r1(x1σ+ x2σ) ,C1=1有 特点（２）最大转矩 Tmax 　　 可见： 1)感应电动机的最大转矩与电源电压的平方成正 比，与定、转子漏抗之和近似成反比。 2)最大转矩的大小与转子电阻值无关。 3)临界转差率与转子电阻r2成正比。 右图中T(S)曲线亦说明上述结论，随着r2的增大，sc相应增大，曲线3的sc=1，曲线4的Sc更出现在s1的时候。 4.5.2 感应电动机的转矩方程式（续4） 特点（3）稳定运行范围和过载能力 　　 将机械特性曲线的纵横坐标对换。 可见感应电动机只有0ssc的一段呈下降形，能够稳定运行。并由此导出一个感应电动机的性能指标，即过载能力Km，其定义为 它表示最大转矩对额定转矩的倍数。因为正常运行的感应电动机，负载转矩增大，转差率s相应随之而增大，到s≥sc时，运行点滑到机械特的下半段，电机将停转，故命Km为过载能力。 通常Km=1．6～2．5。 4.5.3 感应电动机的工作特性 感应电动机的工作特性是指在外施电源电压为三相对称额定电压和频率保持不变的条件下，其转速n、输出转矩T2、定