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第五单元 交流电动机 电动机的分类： 5.1 三相异步电动机的结构与工作原理 2.转子 鼠笼式电动机与绕线式电动机的比较： 三相电流合成磁场的分布情况 旋转磁场的极对数 P 旋转磁场的转速 2、 电动机的转动原理 5.2 三相异步电动机的电磁转矩 转矩公式 5.3 三相异步电动机的机械特性 三个重要转矩 2.最大转矩 Tmax 3. 起动转矩 Tst 二、人为机械特性分析 1。降低电源电压时的人为机械特性 2。转子回路串接对称电阻时的 人为机械特性 电动机的铭牌及型号 2.额定值 ①额定功率Pn: 电动机在额定情况下运行，由轴端输出的机械功率，单位为W，kW。 ②额定电压Un: 电动机在额定情况下运行,施加在定子绕组上的线电压，单位为V。 ③额定频率fn：50Hz。 ④额定电流In：电动机在额定电压、额定频率下轴端输出额定功率时，定子绕组的线电流，单位为A。 ⑤额定转速nn：电动机在额定电压、额定频率、轴端输出额定功率时，转子的转速，单位为r/min。 * * 电动机 交流电动机 直流电动机 三相电动机 单相电动机 同步机 异步机 鼠笼式异步交流电动机授课内容： 基本结构、工作原理、机械特性、控制方法 他励、并励电动机 串励、复励电动机 1.定子 2.转子 鼠笼式 绕线式 铁芯：由内周有槽 的硅钢片叠成。 A ----X B ----Y C---- Z 三相绕组 机座：铸钢或铸铁 一、 三相异步电动机的结构 转子: 在旋转磁场作用下，产生感应电动势或电流。 鼠笼转子 铁芯：由外周有槽的硅钢片叠成。 1) 鼠笼式转子 铁芯槽内放铜条，端 部用短路环形成一体。 或铸铝形成转子绕组。 2) 绕线式转子 同定子绕组一样，也分为三相，并且接成星形。 鼠笼式 绕线式 鼠笼式： 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。 绕线式： 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。 定子三相绕组通入三 相交流电 (星形联接) A X B Y C Z 1、旋转磁场的产生 二、 三相异步电动机的转动原理 规定 i : “+” 首端流入，尾端流出。 i : “–” 尾端流入，首端流出。 A Y C B Z X (?)电流出 (?)电流入 A X Y C B Z 合成磁场方向向下 合成磁场旋转 60 ° A X Y C B Z A X Y C B Z 合成磁场旋转 90 ° t 0 600 动画 A A X Y C B Z 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 ° 取决于三相电流的相序 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。 动画 A X B Y C Z A A X Y C B Z 0 任意调换两根电源进线 (电路如图) 0 A X Y C B Z A X B Y C Z 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： C Y A B C X Y Z A X B Z A X B Y C Z 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。 0 极对数 C Y A B C X Y Z A X B Z 动画 旋转磁场的磁极对数 与三相绕组的排列有关 工频： 旋转磁场的转速取决于磁场的极对数 p=1 时 A X Y C B Z A X Y C B Z 0 A X Y C B Z p=2 时 0 旋转磁场转速 n0 与极对数 p 的关系 极对数 每个电流周期 磁场转过的空间角度 同步转速 旋转磁场转速n0与频率f1和极对数p有关。 可见: 一 X Y C B Z 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 3、 转差率 旋转磁场的同步转速和电动机转子转速之差与 旋转磁场的同步转速之比称为转差率 由前面分析可知，电动机转子转动方向与磁场 旋转的方向一致，但转子转速 n 不可能达到与旋转磁场的转速相等，即 异步电动机 如果: 无转子电动势和转子电流 转子与旋转磁场间没有相对运动，磁通不切 割转子导条 无转矩 因此，转子转速与旋转磁场间必须要有差别。 异步电动机启动瞬间： S=1 转子转速亦可由转差率求得 转差率 S 空载时： S=0.004~0.007 额定工作状态时： S=0.02~0.06 额定转差