相异步电动机基本原理

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1、第四章三相异步电动机的基本原理第一节三相异步电动机的工作原理及结构概述交流电机分为：同步电机——多为发电机，电机的转速与频率之间有严格关系；异步电机——多为电动机，转速与频率间没有严格关系。均有单、三相之分，我们将主要讨论三相异步电动机。定子绕组接上电源，转子电流是靠定子绕组感应而来，也称感应电机。定、转子绕组无电的联系。可以将定子绕组看成变压器原方，转子绕组看成付方。从广义上讲，异步电机是变压器的一个特殊形式，其基本原理、分析方法均和变压器类似。我们主要讨论他们的不同之处。优点：结构简单，制造方便，价格低

2、廉，与同容量的直流电机比较，价格为其1/3，重量为其一半。缺点：调速性差，或讲调速范围很小。在感性负载下，满载，空载，使整个电网变坏。用途：大多数负载调速要求不高，低可用其它方法补偿，在拖动系统中广泛使用。何为异步电机呢？先看其基本电磁关系：原理上讲：导体与磁场有相对运动会感应电势，方向用右手定则判定；载流导体在磁场中受力，方向用左手定则判定。可见，电动势和转矩产生的条件有：1）旋转磁场的存在；2）感应电流（闭合绕组）；3）转差存在。若：1）线圈中通以直流电产生磁场——同步电机；2）线圈电流是感应而来的——

3、异步电动机；3）转速n是顺旋转磁场转的，改变n转向——改变磁场转向。不可能人为摇动手柄，电机内部要有个旋转磁场，且转速稳定。为了产生旋转磁场，实际电机结构与模型是不同的，采用一定的电机结构，确实可以产生一个要求的旋转磁场。一、三相异步电动机的结构与直流电机一样，静止部分------定子，转动部分------转子，23/23不同的是定子上无明显的磁极，极数是由旋转磁场在气隙中形成的。（一）定子1）铁心：硅钢片0.5mm冲片，迭装，压紧，环状，内圆均匀开槽，2）绕组：铜铝线，漆包线。绕好的成型线圈，下线，入槽内

4、。槽绝缘3）机座：铸铁，支撑转子。端盖（二）转子1）铁心：硅钢片0.5mm，外圆均匀开槽，冲、迭压；2）轴：中碳钢，两边由轴承支撑3）绕组：鼠笼式，绕线式（三）气隙异步电机定转子之间有气隙，气隙大小对电机有影响•定子铁心•叠片结构，定子冲片（圆形冲片，扇形冲片），径向通风沟（风道），槽，槽型。•定子绕组：成型线圈（2），散嵌线圈，单层，双层，绕组联结方法。•其他部件：机座，端盖，风罩，铭牌等。•转子铁心（1，2）：转子冲片。•转子绕组：1.鼠笼式绕组2.绕线式绕组•其他部件：轴，轴承，风扇等二、三相异步电动

5、机的工作原理及运行状态通过模型了解了异步电动机的工作原理，并介绍了实际电动机的结构。电机的磁路是：定子铁心－气隙－转子铁心－气隙－定子铁心，由于气隙存在，磁路磁阻比变压器达，相应的励磁电流较大。一般变压器Im为（3～8）％I1N;异步机Im为20％I1N,小电机可达50％I1N原理上讲，异步电动机就是2个磁极相互吸引。转子磁极是转子电流产生的，而转子电流又是由定子绕组感应的，可以说是变压器的推广，但它们的磁场性质是不同的，要专门讨论。（一）旋转磁场的产生已知异步电动机的工作三个条件首先是要有个旋转磁场。对磁

6、场的要求是：磁场的极性不变、大小不变、转速不变（稳定的转速）。旋转磁场是定子绕组按一定规律排列而产生的。理论与实践证明：三相对称绕组中通入三相对称电流后，空间能产生一个旋转磁场，且极性、大小、转速均不变。三相对称电流：指A,B,C三相电流大小相等，时间上互差三相对称绕组：指A,B,C三相绕组匝数相等，空间上互差23/23为构成三相对称绕组，绕组在定子中安放有一定的规律，规定：1）三相定子绕组头尾标志为：A-X,B-Y,C-Z；2）三相定子绕组按A-Z-B-X-C-Y的顺序放入定子槽内，使之空间互差**每相绕

7、组可能不止一个线圈，每个线圈也不是一匝；**最简单的是每相一个线圈，三相绕组共3个线圈－6个线圈边，定子上开有6个槽。三相电流的表达式为：，，三相电流变化的频率是f=50HZ.A,B,C三相是随t变化的，ABC交替出现最大值——称之为正序。规定：电流为正值时，从每相线圈的首端（A、B、C）流出，由线圈末端（X、Y、Z）流入；电流为负值时，从每相线圈的末端流出，由线圈首端流入。符号⊙表示电流流出，表示电流流入。取4个特定时间：可见，旋转磁场有如下特点：1）相当空间有一个大小、极性、转速不变的磁极在旋转；2）产

8、生一对极，共开6个槽，3个线圈，跨矩为1/2圆周；3）按A,B,C相序，磁场逆时针旋转——称正转；23/234）当电流变化一个周期3600时，磁场在空间转一圈（）。若电流每秒变化f1周，磁场转n0转——即n0=f1转/秒；习惯上用每分钟表示。n0=60f1转/分——同步转速。如2极电机，p=1，n0=60*f1=3000转/分若要求磁场产生4个极呢？p=2或3，4……?只需在绕组排列上作些变动即可，原则仍为1）三