單相異步電動機原理課件.ppt

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1、異步電機主要用作電動機，將電能轉(zhuǎn)換為機械能，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，得以廣泛應用。但是，功率因數(shù)低、起動和調(diào)速性能差。感應電機（異步電機）：定、轉(zhuǎn)子間靠電磁感應作用，在轉(zhuǎn)子內(nèi)感應電流以實現(xiàn)機電能量轉(zhuǎn)換。第一節(jié)三相異步電動機的基本工作原理一、轉(zhuǎn)動原理1、電生磁：三相對稱繞組通以三相對稱電流產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場。2、磁生電：旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子導體感應電動勢，產(chǎn)生感生電流。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

2、電能轉(zhuǎn)化為機械能。XAZBCYSanxiangboxingtuA相B相C相異步電機外形圖異步電機結(jié)構(gòu)圖第二節(jié)異步電機的基本結(jié)構(gòu)一.定子定子鐵心：電機主磁路的組成部分，并嵌放定子繞組。由厚度為0.5mm的硅鋼片疊裝而成。為了嵌放定子繞組，在定子沖片內(nèi)圓周上均勻地沖制若干個形狀相同的槽。定子鐵心定子鐵心的槽形主要有三種：半閉口槽適用于小型異步電機，其繞組是用圓導線繞成的。半開口槽適用于低壓中型異步電機，其繞組是成型線圈。開口槽適用于高壓大中型異步電機，其繞組是用絕緣帶包扎并浸漆處理過的成型線圈。一.定子定子繞組

3、：構(gòu)成電路部分。其作用是感應電動勢、流過電流、實現(xiàn)機電能量轉(zhuǎn)換。外殼和機座機座：固定和支撐定子鐵心。因此要求有足夠的機械強度。二.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子鐵心：電機主磁路的組成部分，并放置轉(zhuǎn)子繞組。由厚度為0.5mm的硅鋼片疊裝而成，在轉(zhuǎn)子外圓周上沖制均勻分布的形狀相同的槽。轉(zhuǎn)子繞組：構(gòu)成電路部分。有兩種結(jié)構(gòu)型式：籠型繞組和繞線型繞組。轉(zhuǎn)軸：支撐轉(zhuǎn)子鐵心和輸出、輸入機械轉(zhuǎn)矩。第二節(jié)異步電機的基本結(jié)構(gòu)二.轉(zhuǎn)子籠型繞組：在轉(zhuǎn)子鐵心均勻分布的每個槽內(nèi)各放置一根導體，在鐵心兩端放置兩個端環(huán)，分別把所有的導體伸出槽外部分與端環(huán)聯(lián)接起

4、來。這種籠型繞組一般為鋁澆鑄的，對中大型電機為減小損耗、提高效率，往往采用銅條焊接而成。二.轉(zhuǎn)子繞線型繞組：與定子繞組相似、極數(shù)相同的三相對稱繞組。一般接成星形。將三相繞組的三個引出線分別接到轉(zhuǎn)軸上三個滑環(huán)上，再通過電刷與外電路接通。繞線型轉(zhuǎn)子的特點是可以通過滑環(huán)電刷在轉(zhuǎn)子回路中接入附加電阻，以改善電動機的起動性能、調(diào)節(jié)其轉(zhuǎn)速。三.氣隙定、轉(zhuǎn)子之間的間隙，也是電機主磁路的組成部分。氣隙大小對異步電機的性能影響很大。為了減小電機主磁路的磁阻，降低電機的勵磁電流，提高電機的功率因數(shù)，氣隙應盡可能小。異步電機氣隙

5、長度應為定、轉(zhuǎn)子在運行中不發(fā)生機械摩擦所允許的最小值。中、小型異步電機中，氣隙長度一般為0.2～1.5mm。額定功率PN：是轉(zhuǎn)軸上輸出的機械功率，單位為W或kW。額定電壓UN：施加在定子繞組上的線電壓，單位為V。額定電流IN：電動機在額定電壓、額定頻率下，軸端輸出額定功率時，定子繞組的線電流，單位為A。額定頻率fN：我國電網(wǎng)頻率fN=50Hz。額定轉(zhuǎn)速nN：電動機在額定電壓、額定頻率、軸端輸出額定功率時，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，單位為r/min。額定效率ηN額定功率因數(shù)cosφN四、異步電動機的額定值三相異步電動機額定

6、值之間的關系五、異步電機的轉(zhuǎn)差率同步轉(zhuǎn)速n1----定子繞組中流過頻率為f1的三相對稱電流，在氣隙中產(chǎn)生的基波旋轉(zhuǎn)磁場相對于定子繞組的轉(zhuǎn)速為n1。該轉(zhuǎn)速大小取決于電流的頻率f1和繞組的極對數(shù)p，轉(zhuǎn)向為從超前電流相繞組轉(zhuǎn)向滯后電流相繞組。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n----轉(zhuǎn)子的機械轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)差率s----同步轉(zhuǎn)速n1與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n之差對同步轉(zhuǎn)速n1之比值根據(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

7、轉(zhuǎn)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)六、異步電機的三種運行狀態(tài)第三節(jié)交流電機的繞組一、三相交流繞組的構(gòu)成原則交流繞組是電機實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的一個主要部件。按槽內(nèi)層數(shù)分有單層、雙層繞組；單層又分等元件式、同心式、鏈式和交叉式等；雙層又有疊繞和波繞之分；按每極每相所占槽數(shù)又分為整數(shù)槽和分數(shù)槽繞組。三相繞組遵循的原則（1）均勻原則：各相繞組在每極下所占的槽數(shù)應相等；（2）對稱原則：三相繞組的結(jié)構(gòu)完全一樣，在電機的空間上互相錯開1200電角度；（3）電動勢相加原則：線圈兩個邊的電動勢應相加；線圈與線圈之間的

8、連接也應符合這一原則。（4）在產(chǎn)生一定大小電動勢和磁動勢、且保證絕緣性能和機械強度可靠的條件下，盡量減少用銅量，并且制造檢修方便。★線圈（繞組元件）：是構(gòu)成繞組的基本單元。繞組就是線圈按一定規(guī)律的排列和聯(lián)結(jié)。線圈可以區(qū)分為多匝線圈和單匝線圈。與線圈相關的概念包括：有效邊；端部；線圈節(jié)距等二、三相交流繞組的基本概念★極距：沿定子鐵心內(nèi)圓每個磁極所占的范圍；用長度表示/用槽數(shù)表示；★電角度：轉(zhuǎn)子鐵心的橫截面是一個圓，