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7 交流电动机.ppt

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认识电动机——三相异步电动机的结构:定子,定子绕组,转子,转子绕组,第7章 交流电动机,2. 电动机为什么能转动?——转动原理旋转磁场(转速n0,磁场磁极对数p,转向)转子(转速n,转差率s),3. 电动机产生的电磁转矩T与转速的关系 ——机械特性n=f(T),4. 如何使用电动机?起动、调速、制动,5. 电动机铭牌数据,,1. 了解三相交流异步电动机的基本构造和转动原理。,本章要求:,2. 理解三相交流异步电动机的机械特性,掌握起动和反转的基本方法, 了解调速和制动的方法。,3. 理解三相交流异步电动机铭牌数据的意义。,第7章 交流电动机,电动机的分类:,鼠笼式异步交流电动机授课内容:基本结构、工作原理、 机械特性、控制方法,,第7章 交流电动机,交流异步电动机,1.定子,7.1 三相异步电动机的构造,定子转子铁心,挂图,转子: 在旋转磁场作用下,产生感应电动势或电流。,2.转子,鼠笼转子,铁心:由外周有槽的硅钢片叠成。,,(2) 绕线式转子,同定子绕组一样,也分为三相,并且接成星形。,笼式转子,铸铝式,鼠笼式电动机与绕线式电动机的的比较:,鼠笼式:结构简单、价格低廉、工作可靠;不能人为改变电动机的机械特性。,绕线式:结构复杂、价格较贵、维护工作量大;转子 外加电阻可人为改变电动机的机械特性。,7.2 三相异步电动机的转动原理,7. 2. 1 旋转磁场,,定子三相绕组通入三 相交流电(星形联接),1.旋转磁场的产生,,规定,(•)电流出,()电流入,,,三相电流合成磁 场 的分布情况,合成磁场方向向下,合成磁场旋转60°,动画1,,o,动画2,分析可知:三相电流产生的合成磁场是一旋转的磁场 即:一个电流周期,旋转磁场在空间转过360°,取决于三相电流的相序,2.旋转磁场的旋转方向,结论: 任意调换两根 电源进线,则旋转 磁场反转。,任意调换两根电源进线 (电路如图),3.旋转磁场的极对数P,当三相定子绕组按图示排列时,产生一对磁极的旋转磁场,即:,,若定子每相绕组由两个线圈串联 ,绕组的始端 之间互差60°,将形成两对磁极的旋转磁场。,极对数,动画,旋转磁场的磁极对数 与三相绕组的排列有关,4.旋转磁场的转速,工频:,旋转磁场的转速取决于磁场的极对数,p=1时,,,,,,p=2时,,,旋转磁场转速n0与极对数 p 的关系,7. 2. 2 电动机的转动原理,1. 转动原理,,,,,A,X,Y,C,B,Z,,,,,定子三相绕组通入三相交流电,感应电动势 E20,电磁力F,,,,,7. 2. 3 转差率,旋转磁场的同步转速和电动机转子转速之差与 旋转磁场的同步转速之比称为转差率。,,由前面分析可知,电动机转子转动方向与磁场 旋转的方向一致,但转子转速 n 不可能达到与旋转磁场的转速相等,即,如果:,因此,转子转速与旋转磁场转速间必须要有差别。,,n0:同步转速,异步电动机运行中:,转子转速亦可由转差率求得,转差率s,例1:一台三相异步电动机,其额定转速n=975 r/min,电源频率 f1=50 Hz。试求电动机的极对数和额定负载下的转差率。,解:,根据异步电动机转子转速与旋转磁场同步转 速的关系可知:n0=1000 r/min , 即,p=3,额定转差率为,7.3 三相异步电动机的电路分析,三相异步电动机的电磁关系与变压器类似。,变压器: 变化 e U1 E1= 4.44 f N1E2= 4.44 f N2,E1 、E2 频率相同,都等于电源频率。,7. 3. 1 定子电路,1.旋转磁场的磁通,异步电动机:旋转磁场切割导体 e,U1  E1= 4.44 f 1N1,每极磁通,旋转磁场与定子导体间的相对速度为 n0 ,所以,2.定子感应电势的频率 f1,感应电势的频率与磁场和导体间的相对速度有关,f 1= 电源频率 f,7. 3. 2 转子电路,1. 转子感应电势频率 f 2,∵定子导体与旋转磁场间的相对速度固定,而转子 导体与旋转磁场间的相对速度随转子的转速不同而 变化, 定子感应电势频率 f 1 转子感应电势频率 f 2,转子感应电势频率 f 2,旋转磁场切割定子导体和转子导体的速度不同,2. 转子感应电动势E 2,E2= 4.44 f 2N2 = 4.44s f 1N2,当转速 n = 0(s=1)时, f 2最高,且 E2 最大,有,E20= 4.44 f 1N2,转子静止时 的感应电势,即E2= s E20,转子转动时 的感应电势,3. 转子感抗X 2,当转速 n = 0(s =1)时, f 2最高,且 X2 最大,有,X20= 2 f1L2,即X2= sX20,4. 转子电流 I2,5. 转子电路的功率因数 cos2,转子绕组的感应电流,,,转子绕组的感应电流,转子电路的功率因数
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