電工學(xué) 第7章 交流電動機(jī)ppt課件.ppt

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1、第7章交流電動機(jī)電動機(jī)的作用是將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能?，F(xiàn)代各種生產(chǎn)機(jī)械都廣泛應(yīng)用電動機(jī)來驅(qū)動。電動機(jī)可分為交流電動機(jī)和直流電動機(jī)兩大類。交流電動機(jī)又分為異步電動機(jī)和同步電動機(jī)。在生產(chǎn)上主要使用的是交流電動機(jī)，特別是三相異步交流電動機(jī)。本章主要討論三相異步電動機(jī)：(1)基本構(gòu)造；(2)工作原理；(3)機(jī)械特性；(4)起動、反轉(zhuǎn)、調(diào)速和制動。7·1三相異步電動機(jī)的構(gòu)造三相異步電動機(jī)分成兩個基本部分：定子(固定部分)和轉(zhuǎn)子(旋轉(zhuǎn)部分)。定子由機(jī)座和裝在機(jī)座內(nèi)的圓筒形鐵心以及其中的三相定子繞組組成，機(jī)座是用鑄鐵或鑄鋼制成的，鐵心是由互相絕緣的硅鋼片疊成的。。鐵心的內(nèi)圓周表面沖有槽，用以放置

2、對稱三相繞組U1U2,V1V2,W1W2。7·1三相異步電動機(jī)的構(gòu)造三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子根據(jù)構(gòu)造上的不同分為兩種：籠型異步電動機(jī)和繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)。轉(zhuǎn)子鐵心是圓柱狀，也用硅鋼片疊成，表面沖有槽。鐵心裝在轉(zhuǎn)軸上，軸上加機(jī)械負(fù)載?；\型異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組做成鼠籠狀，就是在轉(zhuǎn)子鐵心的槽中放銅條，其兩端用環(huán)連接?；蛘咴诓壑袧茶T鋁液，鑄成一鼠籠?！笆蠡\”是籠型電動機(jī)的構(gòu)造特點(diǎn)。7·1三相異步電動機(jī)的構(gòu)造繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組同定子繞組一樣，也是三相的，作星形聯(lián)結(jié)。它每相的始端連接在三相銅制的滑環(huán)上，滑環(huán)固定在轉(zhuǎn)軸上。在環(huán)上用彈簧壓著碳質(zhì)電刷?！盎h(huán)”是繞線轉(zhuǎn)子電動機(jī)的構(gòu)造特點(diǎn)。籠

3、型電動機(jī)與繞線轉(zhuǎn)子電動機(jī)只是在轉(zhuǎn)子的構(gòu)造上不同，它們的工作原理是一樣的。籠型電動機(jī)由于構(gòu)造簡單，價(jià)格低廉，工作可靠，使用方便，成為生產(chǎn)上應(yīng)用得最廣泛的一種電動機(jī)。7·2三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)動原理三相異步電動機(jī)接上電源，就會轉(zhuǎn)動。通過實(shí)驗(yàn)可以得出兩個結(jié)論：第一，有一個旋轉(zhuǎn)的磁場；第二，轉(zhuǎn)子跟著磁場轉(zhuǎn)動。圖所示是一個裝有手柄的蹄形磁鐵，磁極間放著一個可以自由轉(zhuǎn)動的、由銅條組成的籠型轉(zhuǎn)子。磁極和轉(zhuǎn)子之間沒有機(jī)械聯(lián)系。那么，在三相異步電動機(jī)中，磁場從何而來，又怎么旋轉(zhuǎn)的呢?7·2三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)動原理7·2·1旋轉(zhuǎn)磁場1.旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生三相異步電動機(jī)的定子鐵心中放有三相對稱繞組U1U2

4、,V1V2和W1W2。設(shè)將三相繞組接成星形，接在三相電源上，繞組中便通入三相對稱電流。i1=Imsin?ti2=Imsin(?t-120?)i3=Imsin(?t+120?)取繞組始端到末端的方向作為電流的參考方向，在電流的正半周時(shí)，其值為正，其實(shí)際方向與參考方向一致；在負(fù)半周時(shí)，其值為負(fù)，其實(shí)際方向與參考方向相反。7·2三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)動原理7·2·1旋轉(zhuǎn)磁場1.旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生在?t=0的瞬時(shí)，定子繞組中的電流：i1=0；i2是負(fù)的，其方向與參考方向相反，自V2到V1；i3是正的，其方向與參考方向相同，自W1到W2。將每相電流所產(chǎn)生的磁場相加，便得出三個電流的合成磁場。合成

5、磁場軸線的方向是自上而下。7·2三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)動原理7·2·1旋轉(zhuǎn)磁場1.旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生在?t=60?的瞬時(shí)，定子繞組中三相電流的合成磁場在空間轉(zhuǎn)過了60?。在?t=90?的瞬時(shí)，定子繞組中三相電流的合成磁場在空間轉(zhuǎn)過了90?。當(dāng)定子繞組中通入三相電流后，它們共同產(chǎn)生的合成磁場隨電流的交變而在空間不斷地旋轉(zhuǎn)著，這就是旋轉(zhuǎn)磁場。7·2三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)動原理7·2·1旋轉(zhuǎn)磁場2.旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向與通入定子繞組三相電流的相序有關(guān)。當(dāng)電源電流i1,i2,i3分別引進(jìn)定了定子繞組U1U2,V1V2和W1W2時(shí)，旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向?yàn)轫槙r(shí)針；若將同電源連接的三根導(dǎo)線中的任意

6、兩根的一端對調(diào)位置，比如將電源電流i1,i2,i3分別引進(jìn)定子繞組U1U2,W1W2和V1V2時(shí)，旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向就為逆時(shí)針。7·2三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)動原理7·2·1旋轉(zhuǎn)磁場3.旋轉(zhuǎn)磁場的極數(shù)三相異步電動機(jī)的極數(shù)就是旋轉(zhuǎn)磁場的極數(shù)，旋轉(zhuǎn)磁場的極數(shù)和三相繞組的安排有關(guān)。每相繞組只有一個線圈，繞組的始端之間相差120?空間角，則產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場具有一對極，即p=1；7·2三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)動原理7·2·1旋轉(zhuǎn)磁場3.旋轉(zhuǎn)磁場的極數(shù)每相繞組有兩個線圈串聯(lián)，繞組的始端之間相差60?空間角，則產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場具有兩對極，即p=2。如果要產(chǎn)生三對極，即p=3的旋轉(zhuǎn)磁場，則每相繞組必須有均勻安排在

7、空間的串聯(lián)的三個線圈，繞組的始端之間相差40?空間角?？臻g角=120?/p7·2三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)動原理7·2·1旋轉(zhuǎn)磁場4.旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速有關(guān)，而旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速決定于磁場的極數(shù)。在一對極的情況下，當(dāng)電流從?t=0到?t=60?經(jīng)歷了60?時(shí)，磁場在空間也旋轉(zhuǎn)了60?。當(dāng)電流交變了一個周期時(shí)，磁場恰好在空間旋轉(zhuǎn)了一轉(zhuǎn)。設(shè)電流的頻率為f1，即電流每秒鐘交變了f1次或每分鐘交變60f1次，則旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速n0=60f1。轉(zhuǎn)速的單位為轉(zhuǎn)每分(r/min)。在兩對