最新[工学]感应电机的稳态分析教学讲义PPT课件.ppt

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1、[工学]感应电机的稳态分析异步电动机之所以被广泛应用，是因为它较其它类型的电机有以下优点:结构简单，制造方便，价格低廉，运行可靠，坚固耐用它也有一定的缺点：1，从电网吸取滞后的无功电流、使电网功率因数变坏。2，调速性能差。总之，异步电动机应用广泛，需求量大，而且随着电气化自动化的发展，它在工农业生产中的重要性日益增大。一种静态的磁场（装设在定子上的电磁铁）和用传导方式通入电枢饶组中的电流相互作用产生电磁转矩。理论基础：载流导体在磁场中受到电磁力的作用。旋转磁场截切转子导体时在导体感应电势产生电流，电流与磁场相互作用产生电磁转矩。理论基础：电磁感应定律和

2、电磁力定律感应电动机的工作原理：回顾一下前面讲过的直流电机的工作原理：为了更好的理解感应电动机的工作原理，先介绍结构。其他部件2、转子由转子铁心，转子绕组，和转轴组成转子铁心:主磁路的一部分，由厚0.5mm的硅钢片叠成，外表面成圆柱形。转子绕组:鼠笼式绕组，绕线式绕组笼型：一般采用铸铝，结构简单，制造方便。应用广泛绕线形：转子槽内嵌有三相绕组，通过集电环和电刷与外电路接通。这样可以在转子绕组中接入外加电阻，改善启动和调速性能。此种结构较笼型复杂，只用于启动性能要求较高和需调速的场合在定、转子之间有一气隙，气隙大小对异步机的性能有很大的影响。气隙大磁阻大

3、，要产生同样大小的旋转磁场就需较大的励磁电流，由于激磁电流基本上是无功电流，所以为了降低电机的空载电流，提高功率因数，气隙应尽量减少。一般气隙长度应为机械条件所容许达到的最小值。中小型电机气隙一般为0.2-2mm。3、气隙转轴其他部件二、异步电动机的工作原理。（感应电动机的工作原理）前面讲过，当对称三相绕组中通入对称三相电流后，空气隙中产生旋转磁场，当该磁场切割转子导体时根据电磁感应定律，导体内会产生电势。感应电势的方向：由右手定则判定。如图所示（由相对运动，切割与ns相反）由e产生电流方向与e相同（不考虑电势与电流的相位差）根据电磁力定律：载流导体在

4、磁场受力的方向：由左手定则判定，如图示在电磁力F的作用下，转子顺旋转磁场方向旋转，转速为n。三、异步机的运行状态。（感应电机的运行状态）一般情况下异步机的转速n总是小于ns。异步机之所以能够转动，关键在于转子导条与磁场之间存在相对运动，而感应电势产生电流，从而产生电磁力。如n=ns，不存在磁场与转子之间的相对运动，在转子导条中就不感应电势，不产生转矩，电机就不能转动，所以n总是与ns异步的旋转，所以我们也称感应电动机为异步电动机。转差率是异步电机的一个主要参数，根据s的正负和大小可以判断电机的运行状态。我们定义相对速度n=ns-n与同步速ns之比为转

5、差率s电网输入电能到电机电机转子输出机械能电网输入电能到电机外界输入电能到电机输入到电机中的能量全部被消耗电机输出电能原动机输入电能到电机1，作为电动机的运行状态。当转子的转向与ns相同且小于ns时（即1>s>0）为电动机运行状态，由下图知此时电磁转矩的方向与n相同，它拖动转子旋转。2，作为发电机的运行状态。如用一原动机拖动异步机，使异步机n>ns(即s<0)磁场切割转子导条的方向与电动机状态相反，电磁转矩方向与n相反，此时原动机的驱动转矩必须克服制动的电磁转矩使n>ns,这时转子从原动机输入机械功率，通过电磁感应由定子输出电功率，电机处于发电机状态。

6、3，电磁制动的运行状态如果由于外力的作用使转子逆着ns旋转，（即s>1）此时转子导条中电势电流方向仍与电动状态一样，电磁转矩的方向与n相反，所以电磁转矩为制动性质的，称为电磁制动状态。在这种情况下，从转子输入机械功率，从定子输入电功率，两部分功率一起变为电机内部的损耗。除此以外，有时还标明功率因数，效率，温升，定额接法绝缘等级等，对绕线式电机，还标出转子电压和转子额定电流等数据。1、额定功率PN:指额定运行时输出的机械功率。2、额定电压U1N:指额定运行状态下，定子绕组应加的线电压。3、额定电流I1N:指额定运行状态下，输出额定功率时，定子绕组中的线电

7、流。4、额定频率fn：工频规定为50HZ.5、额定转速nN:指电机在额定运行时的转速四、额定值(电动机)6，主要系列Y2系列五、异步电动机的分类从定子相数分类：单相、三相从转子结构上分：鼠笼（普通鼠笼、深槽鼠笼、双鼠笼）、绕线按机壳的不同防护方式分：开启式、防漏式、封闭式，防暴式。按电机的容量分：小型（0.6-100千瓦）、中型（100-1000千瓦）、大型（1000千瓦以上）、微电机（控制电机）。5-2．三相感应电动机的磁动势和磁场一、空载运行时的磁动势和磁场Ten1、空载运行时的磁动势ns所以空载运行时定子磁动势F1基本上为产生气隙主磁场Bm的激磁

8、磁动势Fm，空载时电流（I10）就近似等于激磁电流Im。空载运行时，转子转速n非常接近同步速n