第4章交流异步电动机1.ppt
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1、4.1 三相异步电动机的构造,第4章 交流电动机,4.2 三相异步电动机的转动原理,4.3 三相异步电动机的电路分析,4.4 三相异步电动机转矩与机械特性,4.5 三相异步电动机的起动,4.6 三相异步电动机的调速,4.7 三相异步电动机的制动,4.8 三相异步电动机铭牌数据,4.9 三相异步电动机的选择,4.11 单相异步电动机,4.10 同步电动机(略),1. 了解三相交流异步电动机的基本构造和转动 原理。,本章要求:,2. 理解三相交流异步电动机的机械特性,掌握 起动和反转的基本方法, 了解调速和制动的 方法。,3. 理解三相交流异步电动机铭牌数据的意义。,第4章 交流电动机,电动机的分
2、类:,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,第4章 交流电动机,直流电机的励磁方式: 定子主磁极上励磁绕组通以直流励磁电流产生的磁动势称为励磁磁动势。励磁磁动势单独产生的磁场是直流电机的主磁场,又称为励磁磁场。励磁绕组的供电方式称为励磁方式。直流电机按励磁方式的不同可以分为以下4类。 1. 他励直流电机 他励直流电机的励磁绕组由其他直流电源供电,与电枢绕组之间没有电的联系. 2. 并励直流电机 并励直流电机的励磁绕组与电枢绕组并联,励磁电压等于电枢绕组端电压。 3. 串励直流电机 串励直流电机的励磁绕组与电枢绕组串联,励磁电流等于电枢电流. 4. 复励直流电
3、机 复励直流电机的每个主磁极上套有两个励磁绕组:一个与电枢绕组并联,称为并励绕组;另一个与电枢绕组串联, 称为串励绕组.,图1.4.1 直流电机的励磁方式 (a) 他励; (b) 并励; (c) 串励; (d) 复励,1.定子,4.1 三相异步电动机的构造,定子铁心:由内周有槽的硅钢片叠成,是电机磁路的一部分。,A -X B -Y 是电机的电路部分。 C- Z,定子绕组,机座:铸钢或铸铁,转子: 在旋转磁场作用下,产生感应电动势或电流,从而产生电磁转矩。,2.转子,鼠笼转子,铁心:由外周有槽的硅钢片叠成。,(2) 绕线式转子,转子同定子绕组一样,三相绕组接成星形。三根端线接在装在转轴上的铜滑环
4、上,通过一组电刷与外电路相连接。,鼠笼式,绕线式,转子用来产生电磁转矩,鼠笼式电动机与绕线式电动机的的比较:,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。,1. 定子的旋转磁场,定子三相绕组通入三 相交流电(星形联接),1.旋转磁场的产生,4.1.2 三相异步电动机的转动原理,规定,()电流出,()电流入,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,动画,分析得出结论: 当空间彼此相差120的三个相同的线圈通入对称三相交流电时,就能够产生与
5、电流变化有相同角速度的旋转磁场(即一个周期内电流的相位角变化了360,其合成磁场的方向在空间也旋转了360)。,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,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。,动画,任意调换两根电源进线 (电路如图),3.旋转磁场的极对数P,当三相定子绕组按图示排列时,绕组的始端之间互差120,产生一对磁极的旋转磁场。即:,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。,极对数,动画,旋转磁场的磁极对数 与三相绕组的排列有关,4.旋
6、转磁场的转速,工频:,旋转磁场的转速取决于磁场的磁极对数,p=1时,p=2时,旋转磁场转速n0与极对数 p 的关系,4.1.3 电动机的转动原理,1. 转动原理,A,X,Y,C,B,Z,定子三相绕组通入三相交流电,方向:顺时针,感应电动势 E20,电磁力F,磁场对通电线圈的作用-转矩,转矩,(:线圈平面与磁感线的夹角),单位:牛顿米(Nm),直流电动机物理模型,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,如果:,因此,转子转速与旋转磁场转速间必
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