电机与电力拖动-第5章-三相异步电动机原理.ppt

1、第五章 三相异步电动机,异步电动机的用途,异步电动机广泛应用于工农业及民用电器的各个部门。,异步电动机的容量从几十瓦到数千千瓦，占各种电动机 总数的90%左右。,优点：结构简单、制造方便、价格低廉、运行可靠、 坚固耐用、维修方便、运行效率较高等。,缺点：功率因数较低、调速性能不够好。,5-1 三相异步电动机的基本结构、额定数据和主要系列,一、三相异步电动机的基本结构, 定子由机座、定子铁心、定子绕组组成： 1、机座：起固定和支撑定子铁心的作用，一般用铸铁制造。 2、定子铁心：由厚0.5mm的硅钢片冲叠而成，铁心内开有均布的槽，嵌放定子绕组。 3、定子绕组：由完全相同的三个绕组组成，空间互差12

2、0度，可接成Y、Yn或。,三相绕线式异步电动机结构图,三相鼠笼式异步电动机结构图,2. 转子由转轴、转子铁心、转子绕组组成： 1、转轴： 2、转子铁心：由厚0.5mm的硅钢片冲叠而成，铁心内开有均布的槽，嵌放转子绕组、或浇铸铝。 3、转子绕组：分绕线式绕组、鼠笼式绕组,3. 气隙 定子与转子之间的间隙；0.22.5mm 气隙越大，功率因数越低。,二、额定数据,铭牌上标有额定数据,记住这个公式：对于3相（异步）电机,三相异步电动机的接线方法,C,Z,B,X,Y,A,定子绕组在接线盒中布置,定子绕组的Y型连接,定子绕组的型连接,C,Z,B,X,Y,A,C,B,A,Z,X,Y,三相异步电机的定子可接

3、成Y或D,有时铭牌上标“电压380/220，Y/” 表示： 电压=380V时，应接成Y 电压=220V时，应接成,5-2 交流电机的绕组和它的感应电动势,交流电机: 异步电机、同步电机（电动机、发电机）,交流电机的绕组由嵌放在定子铁心槽内的线圈按一定规律联接而成的。,交流电机的绕组分为：单相绕组（m=1）和三相绕组（m=3）,交流电机绕组三相绕组,1、每相交流绕组的阻抗要求相等，即每相绕组的匝数、形状都是相同的。即必须对称。 2、电动势和磁动势的波形尽量接近正弦波。 3、机械强度、绝缘强度足够，散热好。 5、用铜少、绝缘性能可靠、制造维修方便。,三相绕组的要求,定子槽数Z=24，极数2p=4的

4、交流绕组,A,B,C,X,Y,Z,电角度：1对N、S对应360电角度 *1 机械角=P 电角度*相带：60 相带,3相要对称：每个极下3等分，ABC各占1份。ABC互差120 电角度。,若电流从A进，则从X出；方向相反，故AX互差180电角度。,定子槽数Z=24，极数2p=4的交流绕组,每极每相槽数q,q=1：集中绕组 q=26：分布绕组,一对极下，顺序为AZBXCY,单层绕组(整距),旋转磁场与3相对称绕组向切割，绕组产生的3相电动势也是对称的。,由于旋转磁场含有高次谐波，3相电动势也含有高次谐波。,3相对称绕组分短距、整距；集中、分布等不同形式，引入分布系数、短距系数。,A相绕组展开图,1

5、 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23,A Z B X C Y A Z B X C Y,p=2，有2个线圈组，头尾串联，则并联支路数a=1；若2个线圈组头头并，尾尾并，则a=2,5-2 三相异步电动机的工作原理及转差率,一、感应电动机的工作原理,三相异步电动机的工作原理（图解）,n总是n1,定子合成磁场是旋转的，n1,转子绕组感应出电动势,1、只要感应电动机的定子绕组产生旋转磁场，转子绕组形成闭合回路，电动机就会旋转。,2、转子的旋转速度n始终小于磁场的旋转速度n1。,3、转子速度n与磁场速度n1的转差n，与磁场速度n1的比值叫转差率s。很小，S =0.010.05,三相异

6、步电机的3种运行状态,例5-1 sN很小,5-3 三相异步电动机的主磁通和漏磁通,合成磁势在定子、转子、气隙构成的磁路上产生磁通=主磁通+漏磁通 主磁通m ：通过气隙、同时与定子、转子绕组匝链的基波磁通。 漏磁通s1 、s2 ： (1)槽漏磁通 (2)端部漏磁通 (3)谐波漏磁通,5-4 转子静止时的电磁关系,转子静止的2种情况： (1)转子绕组开路： 有感应电势，不能形成转子电流无电磁力 (2)转子绕组不开路 有感应电势、形成转子电流、受电磁力； 但转子被堵死不能转(堵转),转子静止时与变压器类似,定子绕组变压器原边 转子绕组变压器副边 *转子开路时，由定子绕组电流建立主磁通，并在转子绕组中感应出电势。 *转子堵转时，转子中有电流(如同变压器副边有负载电流)，定子绕组电流除了用来建立主磁通外，还有大部分电流用来抵消转子电流引起的磁通变化。,转子开路 转子堵转,变压器,电势折算,由同一个磁通感应绕组是静止不动的,转子绕组折算成定子绕组，所以转子的电压、电势折算时，需要将实际值电动势变比,与变压器的变比略有不同,电流折算,转子绕组已折算成定子绕组，转子方的电流的折算的原则是：绕组产生的磁势不变,电流折算,阻抗折算,转子开路时，建立主磁通只需要Im转子堵转时，由定子电流、转子电流共同产生主磁通，即