电工技术 第2版 教学课件 作者 高有华 袁宏 主编 第9章　异步电动机.ppt

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1、第9章　异步电动机9.1　三相异步电动机的构造及工作原理9.2　三相异步电动机的等效电路9.3　三相异步电动机的电磁转矩与机械特性9.4　三相异步电动机的起动、调速和制动9.5　三相异步电动机的选择∗9.6　单相异步电动机9.1　三相异步电动机的构造及工作原理9.1.1　三相异步电动机的构造9.1.2　三相异步电动机的工作原理9.1.1　三相异步电动机的构造1.定子　三相异步电动机的定子主要由以下三部分组成。2.转子　异步电动机的转子由转轴、转子铁心、转子绕组及风扇等组成。9.1.1　三相异步电动机的构造图9-1　三相异步电动机的构造1—定子　2

2、—转子　3—风扇　4—罩壳　5—接线盒　6—端盖1.定子　三相异步电动机的定子主要由以下三部分组成。1.定子　三相异步电动机的定子主要由以下三部分组成。图9-3　三相异步电动机的接线盒a)ㄚ联结　b)△联结2.转子　异步电动机的转子由转轴、转子铁心、转子绕组及风扇等组成。图9-4　笼型转子a)嵌铜条　b)铸铝2.转子　异步电动机的转子由转轴、转子铁心、转子绕组及风扇等组成。图9-5　绕线转子示意图1—绕组　2—集电环　3—电刷　4—变阻器9.1.2　三相异步电动机的工作原理1.旋转磁场的产生与转动方向　为分析方便，假设定子绕组的每一相均由一个线圈

3、组成。2.旋转磁场的转速　由以上两极(即极对数p＝1)旋转磁场的分析中可知，电流变化一周，磁场也正好在空间旋转一周。3.转动原理　当电动机定子对称三相绕组接通三相交流电源时，电动机内部就产生一个旋转磁场。4.转差率　异步电动机转子的转速n永远低于旋转磁场的转速n1。1.旋转磁场的产生与转动方向图9-6　通入ㄚ联结定子绕组的三相电流1.旋转磁场的产生与转动方向图9-7　三相对称电流的波形a)ωt＝0　b)ωt＝120°　c)ωt＝240°　d)ωt＝360°2.旋转磁场的转速图9-8　产生两对磁极的定子绕组2.旋转磁场的转速图9-9　4极旋转磁场的

4、产生a)ωt＝0°　b)ωt＝120°2.旋转磁场的转速表9-1　与p对照表2.旋转磁场的转速图9-10　三相异步电动机转动原理3.转动原理当电动机定子对称三相绕组接通三相交流电源时，电动机内部就产生一个旋转磁场。设某瞬间的电流及两极磁场如图9-10所示，并以n1速度顺时针旋转。由于转子导体与旋转磁场间的相对运动而在转子导体中产生感应电动势，若把旋转磁场视为静止，则相当于转子导体逆时针方向切割磁力线，所以可用右手定则来判定感应电动势的方向。因为转子绕组是闭合的，便产生与感应电动势同向的感应电流，忽略转子的感抗，则两者同相。4.转差率异步电动机转

5、子的转速n永远低于旋转磁场的转速n1。因为如果n＝n1，转子与旋转磁场就没有相对运动，转子导体就不切割磁力线，也就没有感应电动势和电流产生，所以也不会产生电磁转矩使转子转动。n≠n1，正是异步电动机称谓的由来。因此我们又将n1称为同步转速。又因为转子电动势和电流是通过电磁感应产生的，故异步电动机又叫感应电动机。9.2　三相异步电动机的等效电路9.2.1　等效电路9.2.2　主要运行参数9.2.1　等效电路图9-11　三相异步电动机的每相等效电路9.2.2　主要运行参数1.定子与转子电流频率2.转子电动势3.转子漏磁感抗4.转子每相电流5.转子功率

6、因数6.定子感应电动势和主磁通7.定子电流和定子功率因数9.3　三相异步电动机的电磁转矩与机械特性9.3.1　电磁转矩9.3.2　机械特性9.3.1　电磁转矩根据三相异步电动机的转动原理，旋转磁场的主磁通Φ与转子电流的有功分量I2cosφ2相互作用才产生电磁转矩，由此可得电磁转矩的物理式为T＝ＫｍΦＩ２ｃｏｓφ2式中，Km是与电动机结构有关的常数。利用上式可对电动机的运行特性进行定性分析。9.3.2　机械特性在电源电压U1和转子电阻R2一定时，电动机的转速n与转矩T之间的关系称为机械特性，可由式(9-2)和式(9-15)求得，特性曲线如图9-13

7、所示。图中还画出了与转速n对应的转差率s坐标。9.3.2　机械特性图9-13　三相异步电动机的机械特性曲线图9-14　改变时的机械特性9.3.2　机械特性9.4　三相异步电动机的起动、调速和制动9.4.1　起动9.4.2　三相异步电动机的调速9.4.3　三相异步电动机的反转和制动9.4.1　起动1.起动性能　电力拖动系统对电动机的起动要求：足够大的起动转矩和比较小的起动电流。2.起动方法　以异步电动机起动时是否采取降低电源电压的措施为依据可分为全电压起动和减压起动两类。3.绕线转子异步电动机的起动1.起动性能图9-15　手动ㄚ-△换接起动电路2.

8、起动方法图9-16　自耦变压器控制减压起动电路3.绕线转子异步电动机的起动图9-17　绕线转子异步电动机转子串电阻起动3.绕线转子异步电