電機(jī)與電力拖動(dòng)-第5章-三相異步電動(dòng)機(jī)原理

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1、第五章三相異步電動(dòng)機(jī)異步電動(dòng)機(jī)的用途異步電動(dòng)機(jī)廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)及民用電器的各個(gè)部門(mén)。異步電動(dòng)機(jī)的容量從幾十瓦到數(shù)千千瓦，占各種電動(dòng)機(jī)總數(shù)的90%左右。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、價(jià)格低廉、運(yùn)行可靠、堅(jiān)固耐用、維修方便、運(yùn)行效率較高等。缺點(diǎn)：功率因數(shù)較低、調(diào)速性能不夠好?！?-1三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、額定數(shù)據(jù)和主要系列一、三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)⒈定子由機(jī)座、定子鐵心、定子繞組組成：1、機(jī)座：起固定和支撐定子鐵心的作用，一般用鑄鐵制造。2、定子鐵心：由厚0.5mm的硅鋼片沖疊而成，鐵心內(nèi)開(kāi)有均布的槽，嵌放定

2、子繞組。3、定子繞組：由完全相同的三個(gè)繞組組成，空間互差120度，可接成Y、Yn或Δ。三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)圖三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)圖2.轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組組成：1、轉(zhuǎn)軸：2、轉(zhuǎn)子鐵心：由厚0.5mm的硅鋼片沖疊而成，鐵心內(nèi)開(kāi)有均布的槽，嵌放轉(zhuǎn)子繞組、或澆鑄鋁。3、轉(zhuǎn)子繞組：分繞線式繞組、鼠籠式繞組3.氣隙定子與轉(zhuǎn)子之間的間隙；0.2~2.5mm氣隙越大，功率因數(shù)越低。二、額定數(shù)據(jù)銘牌上標(biāo)有額定數(shù)據(jù)1額定功率PN——電動(dòng)機(jī)在額定情況下，軸上輸出的機(jī)械功率。單位：KW。2額定電壓UN3額定電流

3、IN——電動(dòng)機(jī)額定運(yùn)行時(shí)加在定子繞組上的線電壓。單位：V或KV?！妱?dòng)機(jī)在額定電壓下，軸上有額定功率輸出時(shí)，定子繞組中的線電流。單位：A。4額定頻率f1=fN=50Hz5額定轉(zhuǎn)速nN6額定功率因數(shù)——電動(dòng)機(jī)在額定狀態(tài)時(shí)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。單位：r/min。記住這個(gè)公式：對(duì)于3相（異步）電機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)的接線方法CZBXYA定子繞組在接線盒中布置定子繞組的Y型連接定子繞組的Δ型連接CZBXYACBAZXY三相異步電機(jī)的定子可接成Y或D有時(shí)銘牌上標(biāo)“電壓380/220，Y/Δ”表示：電壓=380V時(shí)，應(yīng)接成Y電壓=

4、220V時(shí)，應(yīng)接成Δ§5-2交流電機(jī)的繞組和它的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)交流電機(jī):異步電機(jī)、同步電機(jī)（電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)）交流電機(jī)的繞組由嵌放在定子鐵心槽內(nèi)的線圈按一定規(guī)律聯(lián)接而成的。交流電機(jī)的繞組分為：?jiǎn)蜗嗬@組（m=1）和三相繞組（m=3）交流電機(jī)繞組——三相繞組1、每相交流繞組的阻抗要求相等，即每相繞組的匝數(shù)、形狀都是相同的。即必須對(duì)稱(chēng)。2、電動(dòng)勢(shì)和磁動(dòng)勢(shì)的波形盡量接近正弦波。3、機(jī)械強(qiáng)度、絕緣強(qiáng)度足夠，散熱好。5、用銅少、絕緣性能可靠、制造維修方便。三相繞組的要求定子槽數(shù)Z=24，極數(shù)2p=4的交流繞組ABCXYXAB

5、CZYZ電角度：1對(duì)N、S對(duì)應(yīng)360°電角度*1°機(jī)械角=P°電角度*相帶：60°相帶3相要對(duì)稱(chēng)：每個(gè)極下3等分，ABC各占1份。ABC互差120°電角度。若電流從A進(jìn)，則從X出；方向相反，故AX互差180°電角度。定子槽數(shù)Z=24，極數(shù)2p=4的交流繞組ABCXYXABCZYZ每極每相槽數(shù)qq=1：集中繞組q=2~6：分布繞組一對(duì)極下，順序?yàn)锳?Z?B?X?C?YABCXYXABCZYZ單層繞組(整距)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與3相對(duì)稱(chēng)繞組向切割，繞組產(chǎn)生的3相電動(dòng)勢(shì)也是對(duì)稱(chēng)的。由于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)含有高次諧波，3相電動(dòng)勢(shì)也含有

6、高次諧波。3相對(duì)稱(chēng)繞組分短距、整距；集中、分布等不同形式，引入分布系數(shù)、短距系數(shù)。A相繞組展開(kāi)圖1357911131517192123AZBXCYAZBXCYAAXXAXp=2，有2個(gè)線圈組，頭尾串聯(lián)，則并聯(lián)支路數(shù)a=1；若2個(gè)線圈組頭頭并，尾尾并，則a=2§5-2三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理及轉(zhuǎn)差率一、感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的工作原理三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理（圖解）nNSTfn1fn總是

7、轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度n始終小于磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)速度n1。3、轉(zhuǎn)子速度n與磁場(chǎng)速度n1的轉(zhuǎn)差Δn，與磁場(chǎng)速度n1的比值叫轉(zhuǎn)差率s。很小，S=0.01~0.05三相異步電機(jī)的3種運(yùn)行狀態(tài)例5-1sN很小§5-3三相異步電動(dòng)機(jī)的主磁通和漏磁通合成磁勢(shì)在定子、轉(zhuǎn)子、氣隙構(gòu)成的磁路上產(chǎn)生磁通=主磁通+漏磁通主磁通Φm：通過(guò)氣隙、同時(shí)與定子、轉(zhuǎn)子繞組匝鏈的基波磁通。漏磁通Φs1、Φs2：(1)槽漏磁通(2)端部漏磁通(3)諧波漏磁通§5-4轉(zhuǎn)子靜止時(shí)的電磁關(guān)系轉(zhuǎn)子靜止的2種情況：(1)轉(zhuǎn)子繞組開(kāi)路：有感應(yīng)電勢(shì)，不能形成轉(zhuǎn)子電流?無(wú)

8、電磁力(2)轉(zhuǎn)子繞組不開(kāi)路有感應(yīng)電勢(shì)、形成轉(zhuǎn)子電流、受電磁力；但轉(zhuǎn)子被堵死不能轉(zhuǎn)(堵轉(zhuǎn))轉(zhuǎn)子靜止時(shí)與變壓器類(lèi)似定子繞組?變壓器原邊轉(zhuǎn)子繞組?變壓器副邊**轉(zhuǎn)子開(kāi)路時(shí)，由定子繞組電流建立主磁通，并在轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)出電勢(shì)。**轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子中有電流(如同變壓器副邊有負(fù)載電流)，定子繞組電流除了用來(lái)建立主磁通外，還有大部分電流用來(lái)抵消轉(zhuǎn)子電流引起的磁通變化。轉(zhuǎn)子開(kāi)路轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)變壓器?電勢(shì)折算?由同一個(gè)磁通感應(yīng)繞組是靜止