电拖 第五章 三相异步电动机的运行原理课件.ppt

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1、第五章三相异步电动机的运行原理§5.1三相异步电动机的结构和基本工作原理§5.2三相异步电动机的空载运行§5.3三相异步电动机的负载运行§5.4三相异步电动机的功率方程和转矩方程§5.5三相异步电动机的工作特性§5.6三相异步电动机的参数测定1§5.1三相异步电动机的结构和基本工作原理三相异步电动机主要由静止的定子和转动的转子两大部分组成，定、转子之间有一很小的气隙。转子：由转子铁心，转子绕组，和转轴组成。定子：由定子铁心，定子绕组和机座三部分组成气隙：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

2、一、三相异步电动机的结构2三相异步电动机外观3定子定子三相异步电机结构转子45三相异步电动机爆炸视图转子定子端盖端盖罩风扇6定子部分1、定子铁心：由0.5mm厚硅钢片叠压而成，电机的磁路部分2、定子绕组：电机的电路部分；三相对称结构；通入三相电流后产生主磁场；实现机电能量转换3、机座机座是电动机的外壳，支撑电机各部件，并通过机座的底脚将电机安装固定。789定子绕组10机座11转子部分1、转子铁心0.5mm硅钢片叠压而成，转子主磁路部分2、转子绕组转子主电路部分；多相对称闭合绕组结构；产生感应电动势、感应电流异步

3、电动机的气隙是均匀的。大小为机械条件所能允许达到的最小值。气隙12转子13转子铁心14按转子结构分：绕线型异步电动机鼠笼型异步电动机15笼型转子绕组端环导条16笼型转子电机171400kW笼型电机转子端环导条18绕线型转子电机绕组连接图三相电阻191、电生磁：三相对称绕组通往三相对称电流产生圆形旋转磁场。2、磁生电：旋转磁场切割转子绕组，产生感应电动势和电流。3、电磁力：转子载流（有功分量电流）体在磁场作用下受电磁力作用，形成电磁转矩，驱动电动机旋转，将电能转化为机械能。二、三相异步电动机工作原理U2U1W2V

4、1W1V2n20三、三相异步电机的运行状态不等于同步转速ns，正常工作时，转速总是略低于或略高于旋转磁场的转速转差率：转速特点：转速偏离同步转速的程度(低为正)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。21异步电机的三种运行状态根据转差率的大小和正负,异步电机有三种运行状态机械能转变为电能电能和机械能变成内能电能转变为机械能能量关系制动制动驱动电磁转矩转差率转速外力使电机快速旋转外力使电机沿磁场反方向旋转定子绕组接对称电源实现②发电机③电磁制动①电动机状态①②③22极数2p246

5、810nsr/min30001500100075060023额定值:电机在额定状态下的物理量值.四、型号和额定值24型号.2526空载运行分析定子流过三相电流基波旋转磁动势、旋转磁场转子感应电动势、转子电流转子电磁转矩及转向转子转速→ns转子电流I2≈0空载时的磁动势激磁磁动势Fm=F1激磁电流Im=I10一、空载运行时的电磁关系§5.2三相异步电动机的空载运行27电磁关系可见，异步电动机空载时的电磁关系与变压器非常相似。28根据磁通路径和性质不同，异步电动机的磁通分为主磁通和漏磁通。主磁通同时交链定、转子绕组

6、，其路径为：定子铁心→气隙→转子铁心→气隙→定子铁心。主磁通起传递能量的作用。除了主磁通以外的磁通称为漏磁通，它包括槽漏磁通、端漏磁通和高次谐波磁通。漏磁通只起电抗压降作用。29气隙中的主磁场以同步转速旋转时，主磁通中Φm将在定子每相绕组中感生电动势E1假设磁路为线性，主磁路的磁化曲线用一条线性化的磁化曲线来代替，则主磁通将与激磁电流成正比；于是可认为E1与Im之间具有下列关系：激磁阻抗Zm表征主磁路和铁耗的综合参数激磁电抗Xm激磁电阻Rm30与变压器一样,主、漏磁通在定子绕组上感应的电动势二、空载运行时的定子

7、电压方程及等效电路空载定子电压方程5-6空载等效电路31尽管异步电动机的电磁关系与变压器相似，但它们之间还是有差别的：1）主磁场性质不同：异步电动机为旋转磁场，变压器为脉动磁场.4）由于存在气隙,异步电动机漏抗较变压器的大.5)异步电动机通常采用短距和分布绕组,计算时需考虑绕组系数,变压器则为整距集中绕组,可认为绕组系数为1.总结：32当电动机带上负载时，电机的转速将从空载转速n0,下降到转速n。定子磁场切割转子绕组,转子绕组上将产生三相感应电动势和电流转子磁动势的转向电动势和电流相序:若定子旋转磁场为正向旋转

8、（即从A→B→C相），则转子感应电动势和电流的相序是正相序。磁动势的转向:流有三相正序电流的转子绕组将产生正向旋转的转子磁动势F2。§5.3三相异步电动机的负载运行一、负载运行分析33二、负载运行时的电磁关系34转子绕组各电磁量1.转子电动势的频率感应电动势的频率正比于导体与磁场的相对切割速度,故转子电动势的频率为:转子不转时,理想空载时,转子旋转磁动势相对定子转速为可见,无论转子转速