电动机.ppt
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1、第八章 电动机,直流电动机,交流电动机,同步电动机,异步电动机(感应电动机),电动机,-三相异步电动机,异步电动机与直流电动机相比,有结构简单,运行可靠、坚固耐用等优点,当然也存在功率因数差,调速和控制方法较为复杂的缺点。,异步电动机的结构,一、 定子,定子由机座、定子铁心、定子绕组和端盖等部件组成, 8.1 三相异步电动机的结构,定子和转子组成,二、 转子,转子由转子铁心、转子绕组和转轴组成,笼型(鼠笼型),绕线型,三相交流异步电动机的转子(鼠笼),三相交流异步电动机的转子(绕线),三相异步机的结构,转子:在旋转磁场作用下, 产生感应电动势或 电流。,三相定子绕组:产生旋转 磁场。, 8.2
2、 三相异步电动机的工作原理,e方向用 右手定则 确定,f方向用 左手定则 确定,磁场旋转,一、旋转磁场,A,Y,C,B,Z,异步机中,旋转磁场代替了旋转磁极,()电流出,()电流入,X,1、旋转磁场的产生 定子绕组流过对称电流,合成磁场方向: 向下,同理分析,可得 其它电流角度下 的磁场方向:,旋转方向:取决于三相电流的相序。,改变电机的旋转方向:换接其中两相。,2、旋转磁场的旋转方向,3、旋转磁场的转速,在上述分析中, 一个电流周期,旋转磁场在空间转过360,电流频率为 f Hz,则磁场1/f秒旋转1圈,每秒旋转f圈。每分钟旋转:,n1称为同步转速,极对数(P)的概念,极对数(P)的改变,将
3、每相绕组分成两段,按右下图放入定子槽内。形 成的磁场则是两对磁极。,极对数,极对数和转速的关系,三相异步电动机的同步转速,极对数,每个电流周期 磁场转过的空间角度,同步转速,二、异步电机的转动原理,定子通过三相对称交流电,产生旋转磁场,转子切割旋转磁场产生感应电流 (右手),载有感应电流的转子和旋转磁场作用产生电磁力(左手),形成电磁转矩,e方向用 右手定则 确定,f方向用 左手定则 确定,磁场旋转,电动机转速和旋转磁场同步转速的关系,电动机转速(额定转速):,提示:如果,三、转差率的概念:,异步电机运行中:,转差率为旋转磁场的同步转速和电动机转速之差与同步转速的比。即:,转子感生电流的频率:
4、,例:三相异步电动机 ,电源f1=50Hz,电机额定 转速n=960r/min。 求:转差率s,转子电动势的频率f2,同步转速:,转差率:,一、等效电路参数, 8. 3 三相异步电动机的转矩特性和机械特性,定子电路,:主磁通产 生的感应电动势。,转子电路,设:,则:,定子边:,取决于转子和旋转磁场的相对速度,同理可得:,3、转子功率因数,结论:,转子电路的各物理量都与转差率S有关,也就是与转速有关,例:三相异步电动机,p=2,n=1440 r/min,转子R2=0.02,X20=0.08 , E20=20V, f1= 50Hz。,启动时I2(st),额定转速下的I2(N),s=1,电磁转矩 T
5、:转子中各载流导体在旋转磁场的作用下, 受到电磁力所形成的转距之总和。,常数,每极磁通,转子电流,转子电路的,二、电磁转矩,(牛顿米),得到转矩公式,三、三相电动机的机械特性转速和转矩的关系,根据转矩公式,得转矩特性曲线:,启动时n=0,最大转速n=n1时,1、转矩特性曲线,1、三个重要转矩,机械角速度,(牛顿米),如果 电机将会 因带不动负载而停转。,求解,Sm为临界转差率,过载系数:,三相异步机,起动能力:,2、机械特性曲线,启动:,TstTL (负载转矩),电机启动,转速n,转矩T ,c,c点:转矩达最大Tm ,转速n继续,T,沿cb走,b,b点:T=TL,转速n不再上升,稳定运行,若T
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