电机原理结构及常见故障分析课件.ppt

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1、交流异步电机原理与维护---------刘建刚电机定义和基本原理<1>电机：泛指能使机械能转化为电能、电能转化为机械能的一切机器但它并不包括与电能有关的一切机械，仅指以电磁感应定律实现电能的转换或传递那部分基本原理：以电磁力和电磁感应的物理现象为基础的电磁力：作用在磁场中移动的电荷上的力。在磁感应为B的均匀磁场中垂直于磁力线放置一根长为通以电流i的导体，则导体受到的电磁力电机定义和基本原理<2>电磁感应因磁通量变化产生感应电动势的现象，闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流，这种现

2、象叫电磁感应长度为l的导体，垂直于磁感应为B的均匀磁场，以速度v运动时，在导体中感应而生的电势在闭合回路中，在dt时间内穿过它的磁通发生dø的变化，在此回路中的感应电势根据以上定律就可以得到表示电机运行时的各种量间的基本关系电机的分类按能量的转换方式按转速的不同根据供电电压的不同a)发电机b)电动机a)同步电机b)异步电机a)安全电压电机36Vb)低压电机220-690Vc)中压电机1000-6000Vd)高压电机6000V以上电机的分类能量转换方式将机械能变为电能—发电机将电能变为机械能—电动机将电能变为电能

3、1>不同的电压—变压器2>不同的波形,将交流电变直流电—换流机3>不同的频率—变频器4>不同的相角—调相机和机械能有关的机器都必须是转动的，但有些电机却和机械能无关，就不一定需要转动。按照一般惯例，我们把旋转的叫机，静止的叫器。静止的如：变压器，变频器等等旋转的如：旋转电机异步电机概念及工作原理异步电动机：主要用作电动机，将电能转换为机械能，拖动各种生产机械。结构简单、制造、使用和维护方便，运行可靠，成本低，效率高，得以广泛应用。异步电动机：异步电机因转子转速小于旋转磁场的转速而得名。利用气隙旋转磁场与转子绕组

4、中的感应电流相互作用产生电磁转矩，从而实现能量转换的交流电机。主要作电动机用。异步电机的转子实际转速总是低于（作电动机运行）或高于（作发电机运行）旋转磁场的转速，两者始终存在一定差异，故称异步。异步是这种电机产生电磁转矩的必要条件。由于转子绕组电流是感应而生的，所以异步电机也称为感应电机。基本原理：以电磁力和电磁感应的物理现象为基础的三相异步电动机结构三相异步电动机的种类很多，但各类三相异步电动机的基本结构是相同的，它们都由定子和转子这两大基本部分组成，在定子和转子之间具有一定的气隙。此外，还有端盖、轴承、接线

5、盒、吊环等其他附件，如图4.1所示。图3.1封闭式三相笼型异步电动机结构图1—轴承；2—前端盖；3—转轴；4—接线盒；5—吊环；6—定子铁心；7—转子；8—定子绕组；9—机座；10—后端盖；11—风罩；12—风扇电动机结构V’VW’U’UW三相异步机的结构定子转子三相异步电动机的结构1.定子铁心：由内周有槽的硅钢片叠成。U1----U2V1----V2W1----W2三相绕组机壳（包括端盖和机座）铸钢或铸铁基本作用：产生旋转磁场。图6-2定子的硅钢片图6-3装有三相绕组的定子定子铁芯冲片定子绕组绕2.转子鼠笼转

6、子铁心：由外周有槽的硅钢片叠成。(1)鼠笼式转子铁芯槽内放铜条，端部用短路环形成一体。或铸铝形成转子绕组。鼠笼式绕线式转轴：固定转子铁心和传递功率，一般用中碳钢制成。(2)绕线式转子同定子绕组一样，也分为三相，并且接成星形。转子:在旋转磁场作用下，产生感应电动势或电流。异步电动机转子转子：转子铁心、转子绕组、转轴、风扇等。绕线式转子鼠笼式转子转子绕组的结构形式鼠笼式转子绕组转子产生感应电流电动机的工作原理流程定子绕组通入三相交流电产生旋转磁场转子受电磁力矩于是转子顺旋转磁场转动但转子转速n可能达不到与旋转磁场的

7、转速相等，即异步电动机三相异步电动机的转速转子的转速总是小于同步转速，因此称“异步”,通常转速为同步转速的91~99%,转向与旋转磁场的转向相同例1：一台三相异步电动机，其额定转速n=975r/min，电源频率f1=50Hz。试求电动机的极对数和额定负载下的转差率。由于电动机的额定转速应接近且略小于同步转速n1，而n1对应于磁极对数p有一系列固定值。所以，n1=1000r/min,即p=3额定转差率为三相异步电动机的转动原理1.转动原理U1U2V2W1V1W2定子三相绕组通入三相交流电方向:顺时针切割转子导体右

8、手定则感应电动势E20旋转磁场感应电流I2旋转磁场左手定则电磁力FF电磁转矩TnF旋转磁场定子三相绕组通入三相交流电(星形联接)AXBYCZ1.旋转磁场的产生o规定i:“+”首端流入，尾端流出。i:“–”尾端流入，首端流出。U1V2W1V1W2U2(•)电流出()电流入oUioUi600三相电流合成磁场的分布情况：ωt=0°ωt=60°ωt=120°ωt=180°结论：定子绕组通入三