电机与拖动 教学课件 作者 刘玫 孙雨萍 电机与拖动第5章.ppt

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1、第5章异步电动机5.1三相异步电动机的结构及额定值5.2异步电动机的定子绕组5.3三相异步电动机的定子磁动势与磁场5.4三相异步电动机的感应电动势5.5三相异步电动机的工作原理及运行状态5.6三相异步电动机的电磁关系4.7三相异步电动机的基本方程式、等效电路和相量图4.8三相异步电动机的功率与转矩4.9三相异步电动机的参数测定5.10三相异步电动机的工作特性5.11单相异步电动机与其它种类的旋转电机一样，异步电机主要由静止的定子和运动的转子两大部分组成，定、转子之间有一很小的空气隙。5.1三相异步电动机的结构及额定值5.1.1三相异步电动机的结构1、

2、定子异步电机的定子由定子铁心、定子绕组和机座等三部分组成。图5-1异步电机定、转子冲片(a)半闭口槽(b)半开口槽(c)开口槽图5-2感应电动机的定子槽形5.1三相异步电动机的结构及额定值(a)星接(b)角接图5-3异步电动机接线板2、转子转子由转子铁心、转子绕组和转轴组成。图5-4鼠笼转子5-5绕线式转子5.1三相异步电动机的结构及额定值3、气隙在定、转子之间有一气隙，气隙大小对感应电机的性能有很大的影响。气隙大，则磁阻大，要产生同样大小的旋转磁场就需较大的激磁电流。激磁电流基本上是无功电流，因此气隙应尽量小。5.1.2三相异步电动机额定值及主要系

3、列（1）额定功率：指额定运行时输出的机械功率，单位为瓦（W）或千瓦（kW）；（2）定子额定电压：指额定运行状态下定子绕组应加的线电压，单位为伏（V）或千伏（kV）；（3）定子额定电流：指额定电压和额定功率下运行时的定子绕组线电流，单位为安（A）或千安（kA）；（4）额定功率：指电动机供电电压的频率。我国规定工频为50赫兹（Hz）；（5）额定转速：指电机额定运行时的转速，单位为转/分（r/min）。1、异步电动机额定值5.1三相异步电动机的结构及额定值对于三相异步电动机，额定功率为2、国产异步电机的主要系列异步电动机基本系列为J2、JO2系列，采用了E

4、级绝缘；1979年开始进行了Y系列电动机的统一设计，采用B级别绝缘，性能良好，运行可靠；上世纪90年代，又设计了替代Y系列电动机的Y2系列，目前已经完成了Y3系列的设计，Y3系列电机全部采用冷轧硅钢片，具有效率高、噪音低、起动性能好等优点。3、异步电动机的分类按定子相数的不同，可分为单相异步电动机和三相异步电动机；按转子结构不同，可分为鼠笼式（普通鼠笼、深槽鼠笼、双鼠笼）异步电动机和绕线式异步电动机；按防护方式的不同，可分为开启式、封闭式，防爆式等；按电机的容量的大小，可分为微型、小型、中型和大型。5.2异步电动机的定子绕组5.2.1交流绕组的构成原

5、则及分类交流绕组是将属于同一相的导体串联起来绕成线圈，再按一定规律将线圈串联或并联起来，交流绕组一般为三相，一般用字母a、b和c分别表示三相绕组的首端，用x、y和z分别表示三相绕组的末端。虽然交流绕组的型式各不相同，但它们的构成原则基本相同（1）电动势和磁动势波形要接近正弦波，在一定导体数下力求获得较大基波电动势和基波磁动势；（2）三相绕组的电动势、磁动势必须对称，电阻、电抗要平衡；（3）绕组铜耗小，用铜量少；（4）绕组的绝缘可靠，机械强度高，散热条件要好，制造方便；5.2异步电动机的定子绕组5.2.2交流绕组的基本知识1、电角度与机械角度电机圆周在

6、几何上分为3600，这个角度称为机械角度。若磁场在空间按正弦波分布，则经过N、S一对磁极即为3600。若电机有P对极电角度=P×360=P×机械角度02、线圈组成绕组的基本单元是线圈。由一匝或多匝组成，两个引出端，一个叫首端，一个叫末端。（a）叠绕组线圈（b）波绕组线圈图5-6绕组的线圈5.2异步电动机的定子绕组4、节距线圈两边所跨定子圆周上的距离，用y1表示，y1应接近极距τ极距Q：定子槽数：极对数3、极距相邻两磁极对应位置两点之间的距离称为极距，若用定子槽数表示，则6、每极每相槽数m:相数P:极对数即每一个极下每相所占的槽数5、槽距角相邻槽之间的

7、电角度7、相带为了使绕组对称，通常令每个极面下每相绕组所占的范围相等，这个范围称为相带。即：每极下每相所占有的区域称为相带。有600相带和1200相带两种，一般采用600相带5.2异步电动机的定子绕组5.2异步电动机的定子绕组5.2.3三相双层绕组1、三相双层绕组的特点双层绕组的特点是每一个槽内有上、下两个线圈边，每个线圈的一个边嵌放在某一个槽的上层，另一个边则嵌放在相隔节距为y1槽的下层，如图5-7所示。由于每槽内放置上下两个导体边，所以双层绕组的线圈数等于槽数。图5-7双层绕组5.2异步电动机的定子绕组2、槽电动势星形图和相带划分当把各槽内导体按

8、正弦规律变化的感应电动势分别用矢量表示时，这些矢量构成一个辐射星形图，称为槽电动势星形图。下面以一台4极、3