电工技术基础-电动机

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1、主讲教师：侯涛电工技术基础三相异步电动机的转动原理三相异步电动机使用方法三相异步电动机的运行和控制方法三相异步电动机的机械特性单相异步电动机的转动原理直流电动机的转动原理步进电动机的转动原理学习要点第7章电动机第7章电动机7.1三相异步电动机的结构及转动原理7.2三相异步电动机的电磁转矩和机械特性7.3三相异步电动机的运行与控制7.4三相异步电动机的选择与使用7.5单相异步电动机7.6直流电动机7.7步进电动机1、发电机：把机械能转换为电能的电机称为发电机。电动机：把电能转换为机械能的电机称为电动

2、机。2、电动机的分类：直流电动机：他励、并励、串励、复励交流电动机：同步电动机和异步电动机3、本章主要介绍三相异步电动机的结构、转动原理。机械特性、运行控制方法及使用方法7.1三相异步电动机的结构及转动原理7.1.1三相异步电动机的结构三相异步电动机由定子和转子构成。定子和转子都有铁心和绕组。定子的三相绕组为AX、BY、CZ。转子分为鼠笼式和绕线式两种结构。鼠笼式转子绕组有铜条和铸铝两种形式。绕线式转子绕组的形式与定子绕组基本相同，3个绕组的末端连接在一起构成星形连接，3个始端连接在3个铜集电环上

3、，起动变阻器和调速变阻器通过电刷与集电环和转子绕组相连接。7.1.2旋转磁场的产生把三相定子绕组接成星形接到对称三相电源，定子绕组中便有对称三相电流流过。结论：(1)在对称的三相绕组中通入三相电流，可以产生在空间旋转的合成磁场。(2)磁场旋转方向与电流相序一致。电流相序为A-B-C时磁场顺时针方向旋转；电流相序为A-C-B时磁场逆时针方向旋转。（见书）（3）同步转速：旋转磁场的转速称为同步转速，用表示电流变化一周，合成磁场旋转一周。若三相交流电的频率为则合成磁场的同步转速为此外，同步转速工程上，转

4、速的单位习惯采用这时同步转速为的大小还与旋转磁场的磁极对数有关，上面讨论的旋转磁场只有两个磁极，即只有一对N，S极，称为一对磁极，用P=1表示。如果电动机的旋转磁场不只一对磁极，则为多对磁极，如4极旋转磁场有两对N，S极，称为2对磁极，用P=2表示。旋转磁场磁极对数增加时，同步转速将按比例减小，可以证明7.1.3三相异步电动机的转动原理静止的转子与旋转磁场之间有相对运动，在转子导体中产生感应电动势，并在形成闭合回路的转子导体中产生感应电流，其方向用右手定则判定。转子电流在旋转磁场中受到磁场力F的作

5、用，F的方向用左手定则判定。电磁力在转轴上形成电磁转矩。电磁转矩的方向与旋转磁场的方向一致。电动机在正常运转时，其转速n总是稍低于同步转速no，因而称为异步电动机。如果n=no,转子导体与旋转磁场之间就没有相对运动，转子导体不切割磁力线，就不会产生感应电流，电磁转矩为零，转子因失去动力而减速。待n

6、差率表示了转子转速与旋转磁场同步转速之间相差的程度，是分析异步电动机的一个重要差数异步电动机在额定负载下运行时的转差率约为1%~9%。转子转速n越接近同步转速转差率S越小。当n=0(起动初始瞬间）时，转差率S=1:当理想空载时，即转子转速与旋转磁场转速相等时，转差率所以，转差率的值在0－1范围内即0

7、电动势转子漏抗7.2.2三相异步电动机的电磁转矩7.2.3三相异步电动机的机械特性1．起动转矩电动机刚起动（n=0，s=1）时的转矩称为起动转矩。为了保证电动机能够起动，电动机的起动转矩必须大于静子时的负载转矩。因此，起动转矩也表示电动机的起动能力。在电动机的技术数据中，用起动转矩与额定转矩的比值用表示来衡量起动转矩的大小。即2、额定转矩电动机匀速运行时，电磁转矩必须与阻转矩相平衡，即阻转矩主要是机械负载转矩，此外还包括空载损耗转矩阻所产生的阻转矩），所以：（主要是机械摩擦和风由于很小，可忽略不计

8、，这样，电磁转矩T与电动机轴上输出的机械负载转矩近似相等，即式中为电动机轴上输出的机械功率，单位是W,是转子角速度，单位是在实际中，功率的单位常用KW,转速的单位常用所以其中P为KW,n为电动机在额定负载下工作时的电磁转矩称为额定转矩，忽略空载损耗转矩，则额定转矩等于机械负载转矩。式中PN是电动机的额定功率，单位为kW；nN是电动机的额定转速，单位是r/min。3．最大转矩可见，三相异步电动机的最大转矩与成正比，而与转子电阻无关。最大转矩额定转矩例题：P202例7－27.3三相异步