电工电子技术 第4章异步电动机及其控制电路 TANGSHANADIO&TV UNIVERSITY 0股县抛制 金要檐课内容 基本信构三作原狸机械特俺擅制方法 主锵 李磊 作 李磊 下页 返回
制作 李磊 主讲 李磊
电工电子披术 第4章异步电动机及其控制电路 TANGSH 第4章异步电动机及其控制电路 4.1 三相异步电动机的结构与工作原理 4,2三相异步电机的电磁转矩和机械特性 4.3 常用低压控制电器 44三相异步电动机的数据及选用 4.5三相异步电动机的起动与调速 4.6三相异步电动机的控制线路 4.7其他电动机简介 ERSIT 4,8输配电简介与安全用电常识 返回
4.1 三相异步电动机的结构与工作原理 4.4 三相异步电动机的数据及选用 4.6 三相异步电动机的控制线路 4.5 三相异步电动机的起动与调速 4.2 三相异步电动机的电磁转矩和机械特性 4.3 常用低压控制电器 4.8 输配电简介与安全用电常识 4.7 其他电动机简介
电工电子披术 第4章异步电动机及其控制电路 41三相导步电劲机的猪狗与三作原 TANGSHAN 1、三相异步电动机的结构 定子铁芯 鼠笼式 定子 定子绕组 三相异步电动机 机座 绕线式 转子铁芯 转子 端盖 定子 风叶 转子绕组 ADIO TV UNIVERSITY 转轴 厚0 风罩 -中 转子 返回
4.1 三相异步电动机的结构与工作原 1. 三相异步电动机的结构理 鼠笼式 三相异步电动机 绕线式 定子 转子 定子铁芯 机座 定子绕组 转子铁芯 转轴 转子绕组 风罩 风叶 转子 定子 端盖
电工电子技术 第4章异步电动机及其控制电路 问题与讨论 鼠笼型电动机的定 鼠笼型异步机转子 TANGSHAN 子各部分结构和作 各部分的结构和作 用如何？ 用是什么？ 转子铁芯是也是由 0.5mm厚的硅钢片 定子铁芯是由0.5mm厚的 叠压制成，在其外 ADIO 硅钢片叠压制成，在其内 圆冲有分布的槽。 圆冲有分布的槽。 转子铁芯可嵌放转 子绕组，构成电机 定子铁芯的作用：一是槽 磁路的另一部分。 内可用来嵌放定子绕组； 二是定子铁芯构成电动机 磁路的一部分。 定子绕组是由铜导线绕制而成。 转子铁芯冲片 笼形转子绕组 铸铝笼形转子 构成电动机电路的一部分。 转子绕组大部分是浇铸铝笼型，大功率也有 ERSITY 机座是电动机的支架，一般用铸 铜条制成的笼型转子导体，构成电机电路的 一 铁或铸钢制成。 部分。由转轴输出机械能。 回
问题与讨论 鼠笼型电动机的定 子各部分结构和作 用如何？ 鼠笼型异步机转子 各部分的结构和作 用是什么？ 定子铁芯是由0.5mm厚的 硅钢片叠 压制成，在其内 圆冲有分布的槽。 定子铁芯的作用：一是槽 内可用来嵌放定子绕组； 二是定子铁芯构成电动机 磁路的一部分。 定子绕组是由铜导线绕制而成。 构成电动机电路的一部分。 机座是电动机的支架，一般用铸 铁或铸钢制成。 转子铁芯冲片 笼形转子绕组 铸铝笼形转子 转子铁芯是也是由 0.5mm厚的硅钢片 叠 压制成，在其外 圆冲有分布的槽。 转子铁芯可嵌放转 子绕组，构成电机 磁路的另一部分。 转子绕组大部分是浇铸铝笼型，大功率也有 铜条制成的笼型转子导体，构成电机电路的 一部分。由转轴输出机械能
电工电子技术 第4章异步电动机及其控制电路 2、三相异步电动机的工作原理 TANGSHAN (1)旋转磁场的产生 三相定子 i=Im sin(@t+30) 绕组中通 iB =Im sin(@t-90) 过的电流 A☒ ic=Im sin(ot+l50） 电流入 ⊙电流出 ωt TV UNIVERSITY 美限雕用 n ωt=0时电流和磁场情况 同理可分析出其它时 wt=90° ot=180° 0t=270° 刻电流的磁场转向
2. 三相异步电动机的工作原理 (1)旋转磁场的产生 ( ) = ( + ) = − = + sin 150 sin 90 sin( 30 ) i I t i I t i I t C m B m A m A n1 X B Y C Z 三相定子 绕组中通 过的电流 0 iA iB iC ωt i 电流出 ωt =0时电流和磁场情况 N S 电流入 A t = 90 1 n N S 1 n t =180 A N S 1 n t = 270 A N S 同理可分析出其它时 刻电流的磁场转向
电工电子枝术第4章异步电动机及其控制电路 显然，异步电动机中旋转磁场代替了旋转磁极。 定子电流旋转磁场的方向：取决于三相电流的相序。 TANGSHANADIO&TV UNIVERSITY 若要改变异步电动机的旋转方向：只需 换接其中两相的顺序即可。 返回
显然，异步电动机中旋转磁场代替了旋转磁极。 定子电流旋转磁场的方向：取决于三相电流的相序。 1 n 1 n 若要改变异步电动机的旋转方向：只需 换接其中两相的顺序即可。 0 iA iB iC ωt i 0 iB iA iC ωt i
电了由子枯术 第4章异步电动机及其控制电路 问题与讨论 旋转磁场的极对数 TANGSHAN 和同步转速n1之间 有什么关系？ X 将每相绕组分成两段，按上图放入定 此种接法下，合成磁场只有 一对磁极，则极对数p1。 子槽内。形成的磁场则是两对磁极。 极对数p1时： 此时同 60f60×50 步转速 n =1500r/min 60f_ 60×50 p 2 n1= 3000 r/min 回
问题与讨论 旋转磁场的极对数 和同步转速n1之间 有什么关系？ A X Y C B N Z S A iB iA iC Y Z C B X 此种接法下，合成磁场只有 一对磁极，则极对数p=1。 极对数p=1时： 3000 r/ min 1 60 60 50 1 = = = p f n 将每相绕组分成两段，按上图放入定 子槽内。形成的磁场则是两对磁极。 X iB iA iC A A' X C X' B C' Y Z' Z B' Y' A X ' X A' N S S N • • Z C Z ' C' • • B Y B' Y' 1500 r/ min 2 60 60 50 1 = = = p f n 此时同 步转速
电了电子技术王 第4章 异步电动机及其控制电路 (2)电动机的转动原理 异步机的转动原理 TANGSHAN 用右手定则可判断出 三相对称定子绕组 转子导体中感应电流 中通入对称三相交流电， 的方向如图示； 即在气隙中形成一个在 时间上、空间上都随时 间变化的一个旋转磁场。 再用左手定则判断出 固定不动的转子导体与 转子导体的受力方向 为上右下左，因此转 旋转磁场相切割后感应 ⊕ 电流成为载流导体。载 子顺着同步磁场n1的 方向转动。 流导体又和旋转磁场相 互作用，对轴生成电磁 转矩，于是电动机就顺 问题与讨论 着同步转速的方向转动 电动机的转速n能等于同 起来。 步转速n1吗？ ωt=0时转子电流和转子旋转情况 提示：如果n=n 转子与旋转磁场间没有相对运动 结论： 转子不切割磁场不能生成感应电流 n≠n1 异步！ 转子不是载流导体则不能受力转动
ωt =0时转子电流和转子旋转情况 A n1 X B Y C Z N S ω (2)电动机的转动原理 用右手定则可判断出 转子导体中感应电流 的方向如图示； 再用左手定则判断出 转子导体的受力方向 为上右下左，因此转 子顺着同步磁场n1的 方向转动。 异步机的转动原理 三相对称定子绕组 中通入对称三相交流电， 即在气隙中形成一个在 时间上、空间上都随时 间变化的一个旋转磁场。 固定不动的转子导体与 旋转磁场相切割后感应 电流成为载流导体。载 流导体又和旋转磁场相 互作用，对轴生成电磁 转矩，于是电动机就顺 着同步转速的方向转动 起来。 问题与讨论 电动机的转速n能等于同 步转速n1吗？ 转子与旋转磁场间没有相对运动 提示：如果 1 n = n 转子不切割磁场不能生成感应电流 转子不是载流导体则不能受力转动 结论： n≠n1 异步！
电了电子技术第4章异步电动机及其控制电路 转差率S的概念： TANGSHAN 转差率为旋转磁场的同步转速和电动机转速之差。即： n-n ×100% n DIO 电动机起动瞬间：n =0,S=1(转差率最大) 转子最大转速： n≈n1,S≈0（转差率最小） 电动机运行之中：0<n<nm1,s=1~9% ERSITY 显然电动机的转差率随电动机的转速升高而减小
转差率 S 的概念： 100% 1 1 − = n n n s 转差率为旋转磁场的同步转速和电动机转速之差。即： 电动机起动瞬间: n = 0, s =1 （转差率最大） 转子最大转速: n n1 , s 0 （转差率最小） 电动机运行之中: 0 n n1 , s =1~ 9% 显然电动机的转差率随电动机的转速升高而减小
电了电子技术 第4章异步电动机及其控制电路 4.2三和导步电动机的电磁於矩和机械特倦 TANGSH 1.异步电动机的电磁转矩 三相异步机转子中各载流导体在旋转磁场作用下， 受到电磁力所形成的转矩之总和，称为电磁转矩T: T=KrΦml2c0sp2 (牛顿•米) 每极磁 转子电 结构常 通 路功率 数 转子电 料站 电微转矩与电源电压的平头成正比：T6父U,2 返回
4.2 三相异步电动机的电磁转矩和机械特性 1. 异步电动机的电磁转矩 电磁转矩与电源电压的平方成正比： 2 2 T = KT ΦmI cos （牛顿•米） 三相异步机转子中各载流导体在旋转磁场作用下， 受到电磁力所形成的转矩之总和，称为电磁转矩 T： 结构常 数 每极磁 通 转子电 流 转子电 路功率 因数 2 T U1