三相異步電動機的基本工作原理和結(jié)構(gòu)課件.ppt

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1、4.1三相異步電動機的基本工作原理和結(jié)構(gòu)4.2交流電機的繞組4.3交流電機繞組的感應(yīng)電動勢4.4交流電機繞組的磁動勢4.5三相異步電動機的空載運行4.6三相異步電動機的負載運行4.7三相異步電動機的等效電路和相量圖.4.8三相異步電動機的功率平衡、轉(zhuǎn)矩平衡三相異步電機主要用作電動機，拖動各種生產(chǎn)機械。結(jié)構(gòu)簡單、制造、使用和維護方便，運行可靠，成本低，效率高，得以廣泛應(yīng)用。但是，功率因數(shù)低、起動和調(diào)速性能差。4.1三相異步電動機的基本工作原理與結(jié)構(gòu)4.1.1三相異步電動機的基本結(jié)構(gòu)一、定子部分1.定

2、子鐵心：由導(dǎo)磁性能很好的硅鋼片疊成——導(dǎo)磁部分。2、定子繞組：放在定子鐵心內(nèi)圓槽內(nèi)——導(dǎo)電部分。3、機座：固定定子鐵心及端蓋，具有較強的機械強度和剛度。二、轉(zhuǎn)子部分1、轉(zhuǎn)子鐵心：由硅鋼片疊成，也是磁路的一部分。2、轉(zhuǎn)子繞組：1）鼠籠式轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)子鐵心的每個槽內(nèi)插入一根裸導(dǎo)條，形成一個多相對稱短路繞組。2）繞線式轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)子繞組為三相對稱繞組，嵌放在轉(zhuǎn)子鐵心槽內(nèi)。異步電動機的氣隙是均勻的。大小為機械條件所能允許達到的最小值。三、氣隙按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)分：繞線型異步電動機鼠籠型異步電動機繼續(xù)繼續(xù)下面是它主要部件的

3、拆分圖。右圖是一臺三相鼠籠型異步電動機的外形圖。鼠籠型轉(zhuǎn)子鐵心和繞組結(jié)構(gòu)示意圖三相繞線型轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)圖返回4.1.2三相異步電動機的基本工作原理U2U1W2V1W1V2n一、轉(zhuǎn)動原理1、電生磁：三相對稱繞組通往三相對稱電流產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場。2、磁生電：旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體感應(yīng)電動勢和電流。3、電磁力：轉(zhuǎn)子載流（有功分量電流）體在磁場作用下受電磁力作用，形成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動電動機旋轉(zhuǎn)，將電能轉(zhuǎn)化為機械能。二、轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)差率是異步電機的一個基本物理量，它反映電機的各種運行情況。轉(zhuǎn)子未轉(zhuǎn)動時，電機理想空載時，作

4、為電動機，轉(zhuǎn)速在范圍內(nèi)變化，轉(zhuǎn)差率在0~1范圍內(nèi)變。負載越大，轉(zhuǎn)速越低，轉(zhuǎn)差率越大；反之，轉(zhuǎn)差率越小。轉(zhuǎn)差率的大小能夠反映電機的轉(zhuǎn)速大小或負載大小。電機的轉(zhuǎn)速為：額定運行時，轉(zhuǎn)差率一般在0.01~0.06之間，即電機轉(zhuǎn)速接近同步速。同步轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速之差與同步轉(zhuǎn)速的比值稱為轉(zhuǎn)差率，用s表示，即：三、異步電機的三種運行狀態(tài)根據(jù)轉(zhuǎn)差率的大小和正負,異步電機有三種運行狀態(tài)機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔茈娔芎蜋C械能變成內(nèi)能電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能能量關(guān)系制動制動驅(qū)動電磁轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)速外力使電機快速旋轉(zhuǎn)外力使電機沿磁場反方向旋轉(zhuǎn)

5、定子繞組接對稱電源實現(xiàn)發(fā)電機電磁制動電動機狀態(tài)4.1.3型號和額定值一、型號例:額定值關(guān)系有：額定運行狀態(tài)時加在定子繞組上的線電壓.額定條件下轉(zhuǎn)軸上輸出的機械功率。在額定運行狀態(tài)下流入定子繞組的線電流.額定運行時電動機的轉(zhuǎn)速.二、額定值三相異步電動機的定子部分在結(jié)構(gòu)上和同步電動機的定子部分完全相同。對中、小容量的低壓異步電動機，通常定子三相繞組的六個出線頭都引出，這樣可根據(jù)需要靈活地接成“Y”形或“D”形。U1V1W1U1V1W1W2U2V2W2U2V2D聯(lián)結(jié)Y聯(lián)結(jié)三、接線4.2交流電機的繞組4.

6、2.1交流繞組的基本知識一、基本要求和分類1）三相繞組對稱；2）力求獲得最大的電動勢和磁動勢；3）繞組的電動勢和磁動勢的波形力求接近正弦；4）節(jié)省用銅量；5）繞組的絕緣和機械強度可靠，散熱條件好；6）工藝簡單、便于制造、安裝和檢修。二、交流繞組的基本概念1、極距兩個相鄰磁極軸線之間沿定子鐵心內(nèi)表面的距離。若定子的槽數(shù)為Z，磁極對數(shù)為p，則極距：2、線圈節(jié)距一個線圈的兩個有效邊之間所跨的距離稱為線圈的節(jié)距。3、電角度4、槽距角相鄰兩個槽之間的電角度：6、相帶每個極面下的導(dǎo)體平均分給各相，則每一相繞組

7、在每個極面下所占的范圍，用電角度表示稱為相帶。每一個極面下每相所占的槽數(shù)為5、每極每相槽數(shù)4.2.2三相單層繞組單層繞組的每個槽內(nèi)只放一個線圈邊，電機的線圈總數(shù)等于定子槽數(shù)的一半。單層繞組分為鏈?zhǔn)?、交叉式和同心式繞組。一、單層鏈?zhǔn)嚼@組單層鏈?zhǔn)嚼@組由形狀、幾何尺寸和節(jié)距相同的線圈連接而成，整個外形如長鏈。鏈?zhǔn)嚼@組的每個線圈節(jié)距相等并且制造方便；線圈端部連線較短并且省銅。主要用于q=2的4、6、8極小型三相異步電動機。二、單層交叉式繞組單層交叉式繞組由線圈數(shù)和節(jié)距不相同的兩種線圈組構(gòu)成，同一組線圈的形

8、狀、幾何尺寸和節(jié)距均相同，各線圈組的端部互相交叉。交叉式繞組由兩大一小線圈交叉布置。線圈端部連線較短，有利于節(jié)省材料，并且省銅。廣泛用于q>1的且為奇數(shù)的小型三相異步電動機。三、單層同心式繞組同心式繞組由幾個幾何尺寸和節(jié)距不等的線圈連成同心形狀的線圈組構(gòu)成。同心式繞組端部連線較長，適用于q=4、6、8等偶數(shù)的2極小型三相異步電動機。優(yōu)點不適宜于大中型電機元件少，結(jié)構(gòu)簡單，嵌線方便，槽內(nèi)無層間絕緣廣泛應(yīng)用于10kW以下的異步電動機定子繞組單層繞組為整距繞組缺點電動勢和磁動勢波形較差鐵