電機(jī)與電力拖動(dòng)第5章三相異步電動(dòng)機(jī)原理課件.ppt

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1、第五章三相異步電動(dòng)機(jī)原理交流電機(jī):異步電機(jī)、同步電機(jī)（電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)）三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理；三相旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生；三相異步電動(dòng)機(jī)的等效電路圖?！?-1異步電動(dòng)機(jī)的用途、結(jié)構(gòu)及基本工作原理一、異步電動(dòng)機(jī)的主要用途和分類異步電機(jī)主要用作電動(dòng)機(jī)，拖動(dòng)各種生產(chǎn)機(jī)械。如：機(jī)床、水泵、家用電器；異步電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便、效率較高等；異步電動(dòng)機(jī)的缺點(diǎn)：功率因數(shù)較差（異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，必須從電網(wǎng)里吸收滯后的無功功率，它的功率因數(shù)總是小于１）；異步電機(jī)又叫感應(yīng)電機(jī)。異步電動(dòng)機(jī)的種類很多，從不同角度看，有不同的分類法：按定

2、子相數(shù)分：?jiǎn)蜗喈惒诫妱?dòng)機(jī)；兩相異步電動(dòng)機(jī)；三相異步電動(dòng)機(jī)。按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)分：繞線式異步電動(dòng)機(jī)；鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)。此外，根據(jù)電機(jī)定子繞組上所加電壓的大小，又有高壓異步電動(dòng)機(jī)、低壓異步電動(dòng)機(jī)之分。從其它角度看，還有高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩異步電機(jī)、高轉(zhuǎn)差率異步電機(jī)、高轉(zhuǎn)速異步電機(jī)等等。二、異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)異步電動(dòng)機(jī)在結(jié)構(gòu)上也是由定子、轉(zhuǎn)子、氣隙組成?；\型異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)圖1、異步電動(dòng)機(jī)的定子：由機(jī)座、定子鐵心和定子繞組三個(gè)部分組成。定子鐵心：電動(dòng)機(jī)磁路的一部分，裝在機(jī)座里。為降低定子鐵心里的鐵耗，定子鐵心用0.5mm厚的硅鋼片疊壓而成，硅鋼片的兩面涂

3、絕緣漆。定子槽分開口槽、半開口槽、半閉口槽；開口槽，用于大、中型容量的高壓異步電動(dòng)機(jī)中；半開口槽，用于中型500V以下的異步電動(dòng)機(jī)中；半閉口槽，用于低壓小型異步電動(dòng)機(jī)中。定子槽(a)開口槽(b)半開口槽(c)半閉口槽定子繞組：電動(dòng)機(jī)電路的一部分，高壓大、中型容量的異步電動(dòng)機(jī)定子繞組常采用Y接，只有三根引出線，如圖(a)所示。對(duì)中、小容量低壓異步電動(dòng)機(jī)，通常把定子三相繞組的六根出線頭都引出來，根據(jù)需要可接成星形或三角形，如圖(b)所示。定子繞組用絕緣的銅（或鋁）導(dǎo)線繞成，嵌在定子槽內(nèi)。機(jī)座：主要是為了固定與支撐定子鐵心。如果是端

4、蓋軸承電機(jī)，還要支撐電機(jī)的轉(zhuǎn)子部分。因此，機(jī)座應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和剛度。對(duì)中、小型異步電動(dòng)機(jī)，通常用鑄鐵機(jī)座。對(duì)大型電機(jī)，一般采用鋼板焊接的機(jī)座，整個(gè)機(jī)座和座式軸承都固定在同一個(gè)底板上。2、氣隙：異步電動(dòng)機(jī)的氣隙比同容量直流電動(dòng)機(jī)的氣隙小得多，在中、小型異步電動(dòng)機(jī)中，氣隙一般為0.2~1.5mm左右。3、異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子：由轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)軸組成。轉(zhuǎn)子鐵心：電動(dòng)機(jī)磁路的一部分，它用0.5mm厚的硅鋼片疊壓而成。鐵心固定在轉(zhuǎn)軸或轉(zhuǎn)子支架上，整個(gè)轉(zhuǎn)子的外表呈圓柱形；轉(zhuǎn)子繞組：分為籠型和繞線型兩類。（1）籠型轉(zhuǎn)子：籠型繞組是一

5、個(gè)自己短路的繞組。在轉(zhuǎn)子的每個(gè)槽里放上一根導(dǎo)體，在鐵心的兩端用端環(huán)連接起來，形成一個(gè)短路的繞組。如圖（a)所示，又叫鼠籠轉(zhuǎn)子。導(dǎo)條的材料有用銅的，也有用鋁的。如果用的是銅料，就需要把事先做好的裸銅條插入轉(zhuǎn)子鐵心上的槽里，再用銅端環(huán)套在伸了兩端的銅條上，最后焊在一起，如圖(b)所示。如果用的是鑄鋁，就連同端環(huán)、風(fēng)扇一次鑄成，如圖(c)所示。籠型轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、是一種經(jīng)濟(jì)、耐用的電機(jī)，所以應(yīng)用極廣。（2）繞線型轉(zhuǎn)子：繞線型轉(zhuǎn)子的槽內(nèi)嵌放有用絕緣導(dǎo)線組成的三相繞組，一般都聯(lián)接成Y形。轉(zhuǎn)子繞組的三條引線分別接到三個(gè)滑環(huán)上，用一

6、套電刷裝置引出來，可以把外接電阻串聯(lián)到轉(zhuǎn)子繞組回路里去，以改善電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)性能或調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。與籠型轉(zhuǎn)子相比較，繞線型轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)稍復(fù)雜，價(jià)格稍貴，因此只在要求起動(dòng)電流小、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，或需平滑調(diào)速的場(chǎng)合使用。繞線型轉(zhuǎn)子三、異步電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)銘牌：型號(hào)/額定值/繞組聯(lián)結(jié)方式/生產(chǎn)廠家等1.異步電動(dòng)機(jī)的型號(hào)：型號(hào)舉例：Y132S-4,Y—異步電動(dòng)機(jī)；132—機(jī)座中心高度132mm；S—短鐵心；4—極數(shù)。2.異步電動(dòng)機(jī)的額定值：額定功率PN電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行時(shí)軸上輸出的機(jī)械功率，單位是kw；額定電壓UN額定運(yùn)行狀態(tài)下加在定子

7、繞組上的線電壓，單位為V；額定電流IN電動(dòng)機(jī)在定子繞組上加額定電壓、軸上輸出額定功率時(shí)，定子繞組中的線電流，單位為A；額定頻率f我國(guó)規(guī)定工業(yè)用電的頻率是50Hz；額定轉(zhuǎn)速nN電動(dòng)機(jī)定子加額定頻率的額定電壓，且軸端輸出額定功率時(shí)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，單位為r/min；額定功率因數(shù)cosφN電動(dòng)機(jī)定子加額定負(fù)載時(shí)，定子邊的功率因數(shù)。四、異步電動(dòng)機(jī)的工作原理電生磁：定子繞組接到三相電源上，定子繞組中將流過三相對(duì)稱電流，氣隙中將建立基波旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)，從而產(chǎn)生基波旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)速為：n1=60f/p；動(dòng)磁生電：轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)并在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生相應(yīng)

8、的電流；轉(zhuǎn)子自身閉合；電磁力定律：轉(zhuǎn)子帶電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受電磁力的作用，并形成電磁轉(zhuǎn)矩，推動(dòng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)起來。注意：在正常情況下，異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速總是略低與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速（同步轉(zhuǎn)速）。轉(zhuǎn)差率是一個(gè)表征異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的一個(gè)基本參數(shù)。感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速隨負(fù)載的變化而變化。轉(zhuǎn)差率的