交流电动机工作原理培训.pptx
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1、下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页5.35.3 一一一一.三相异步电动机的构造三相异步电动机的构造三相异步电动机的构造三相异步电动机的构造第第5.3节节 交流电动机交流电动机二二二二.三相异步电动机的转动原理三相异步电动机的转动原理三相异步电动机的转动原理三相异步电动机的转动原理三三三三.(一)(一)(一)(一)三相异步电动机的电路分析三相异步电动机的电路分析三相异步电动机的电路分析三相异步电动机的电路分析三三三三.(二)(二)(二)(二)三相异步电动机转矩与机械特性三相异步电动机转矩与机械特性三相异步电动机转矩与机械特性三相异步电动机转矩与机械特性四四四四.三相异步电
2、动机的起动三相异步电动机的起动三相异步电动机的起动三相异步电动机的起动五五五五.三相异步电动机的调速三相异步电动机的调速三相异步电动机的调速三相异步电动机的调速七七七七.三相异步电动机的制动三相异步电动机的制动三相异步电动机的制动三相异步电动机的制动六六六六.三相异步电动机铭牌数据三相异步电动机铭牌数据三相异步电动机铭牌数据三相异步电动机铭牌数据 八八八八.三相异步电动机的选择三相异步电动机的选择三相异步电动机的选择三相异步电动机的选择下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页1.1.了解三相交流异步电动机的基本构造和转动了解三相交流异步电动机的基本构造和转动了解三相交流异步电
3、动机的基本构造和转动了解三相交流异步电动机的基本构造和转动 原理。原理。原理。原理。本章要求:本章要求:2.2.理解三相交流异步电动机的机械特性,掌握理解三相交流异步电动机的机械特性,掌握理解三相交流异步电动机的机械特性,掌握理解三相交流异步电动机的机械特性,掌握 起动和反转的基本方法及调速和制动的方法。起动和反转的基本方法及调速和制动的方法。起动和反转的基本方法及调速和制动的方法。起动和反转的基本方法及调速和制动的方法。3.3.理解三相交流异步电动机铭牌数据的意义。理解三相交流异步电动机铭牌数据的意义。理解三相交流异步电动机铭牌数据的意义。理解三相交流异步电动机铭牌数据的意义。下一页下一页总
4、目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电动机的分类(电动机的分类(电动机的分类(电动机的分类(视频视频视频视频):):):):鼠笼式异步交流电动机授课内容:鼠笼式异步交流电动机授课内容:基本结构、工作原理、基本结构、工作原理、基本结构、工作原理、基本结构、工作原理、机械特性、控制方法机械特性、控制方法机械特性、控制方法机械特性、控制方法 电动机电动机电动机电动机交流电动机交流电动机交流电动机交流电动机直流电动机直流电动机直流电动机直流电动机三相电动机三相电动机三相电动机三相电动机单相电动机单相电动机单相电动机单相电动机同步电动机同步电动机同步电动机同步电动机异步电动机异步电动机异步电动机
5、异步电动机他励、并励电动机他励、并励电动机他励、并励电动机他励、并励电动机串励、复励电动机串励、复励电动机串励、复励电动机串励、复励电动机第第5.3节节 交流电动机交流电动机下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页1.定子定子5.3 一一.三相异步电动机的构造三相异步电动机的构造铁心:由内周有槽铁心:由内周有槽铁心:由内周有槽铁心:由内周有槽的硅钢片叠成。的硅钢片叠成。的硅钢片叠成。的硅钢片叠成。A-XA-XB-Y B-Y C-ZC-Z三相绕组三相绕组三相绕组三相绕组机座:铸钢或铸铁机座:铸钢或铸铁下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页总目录总
6、目录 章目录章目录返回返回上一页上一页三相异步电动机的构造(视频)三相异步电动机的构造(视频)三相异步电动机的构造(视频)三相异步电动机的构造(视频)下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 转子转子:在旋转磁场作用下,产生感应电动势或电流。在旋转磁场作用下,产生感应电动势或电流。2.转子转子鼠笼转子鼠笼转子铁心:铁心:铁心:铁心:由外周有槽的硅钢片叠成。由外周有槽的硅钢片叠成。由外周有槽的硅钢片叠成。由外周有槽的硅钢片叠成。(1)鼠笼式转子鼠笼式转子 铁芯槽内放铜条,端铁芯槽内放铜条,端 部用短路环形成一体。部用短路环形成一体。或铸铝形成转子绕组。或铸铝形成转子绕组。(2)
7、绕线式转子绕线式转子 同定子绕组一样,也分为三相,并且接成星形。同定子绕组一样,也分为三相,并且接成星形。同定子绕组一样,也分为三相,并且接成星形。同定子绕组一样,也分为三相,并且接成星形。鼠笼式鼠笼式鼠笼式鼠笼式绕线式绕线式绕线式绕线式下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页三相异步电动机的构造(三相异步电动机的构造(视频视频)下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页5.3二二.三相异步电动机的转动原理三相异步电动机的转动原理旋转磁场使得鼠笼转动。旋转磁场使得鼠笼转动。在电动机中如何产生旋转磁场呢?在电动机中如何产生旋转磁场呢?正转正转反转反转下一页下一页
8、总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页1.1.旋转磁场的产生旋转磁场的产生旋转磁场的产生旋转磁场的产生 在电动机的在电动机的在电动机的在电动机的定子定子定子定子三相绕三相绕三相绕三相绕组中通入组中通入组中通入组中通入三相三相三相三相对称交流电对称交流电对称交流电对称交流电流流流流(星形联接星形联接星形联接星形联接)AXBYCZo5.3 5.3 二(一)二(一)二(一)二(一)旋转磁场旋转磁场旋转磁场旋转磁场下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页o规定规定 i:“+”首首端流端流入入,尾端流出。,尾端流出。i:“”尾尾端流端流入入,首端流出。,首端流出。AYCBZX(
9、)电流出电流出()电流入电流入设三相绕组:设三相绕组:首端首端 A、B、C末端末端 X、Y、Z下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 tAXYCBZAXYCBZAXYCBZ 三相电流合成磁三相电流合成磁三相电流合成磁三相电流合成磁场场场场 的分布情况的分布情况的分布情况的分布情况合成磁场方向向下合成磁场方向向下合成磁场方向向下合成磁场方向向下合成磁场旋转合成磁场旋转合成磁场旋转合成磁场旋转6060 合成磁场旋转合成磁场旋转合成磁场旋转合成磁场旋转9090600o合成磁场是旋转磁场。合成磁场是旋转磁场。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页分析可知:三相电
10、流产生的合成磁场是一分析可知:三相电流产生的合成磁场是一旋转的磁场旋转的磁场 即:即:一个电流周期,旋转磁场在空间转过一个电流周期,旋转磁场在空间转过一个电流周期,旋转磁场在空间转过一个电流周期,旋转磁场在空间转过360360如何改变旋转磁场的旋转方向呢?如何改变旋转磁场的旋转方向呢?如何改变旋转磁场的旋转方向呢?如何改变旋转磁场的旋转方向呢?下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页AAXZBCYAAXZBCY取决于三相电流的相序取决于三相电流的相序取决于三相电流的相序取决于三相电流的相序结论:结论:结论:结论:任意调换两根任意调换两根任意调换两根任意调换两根电源进线电源进线
11、电源进线电源进线,则旋转,则旋转,则旋转,则旋转磁场反转。磁场反转。磁场反转。磁场反转。任意调换两根电源进线任意调换两根电源进线(电路如图电路如图BC相调换相调换)0 toAXCZBY2.旋转磁场的旋转方向旋转磁场的旋转方向旋转磁场的旋转方向旋转磁场的旋转方向600下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页3 3.旋转磁场的极对数旋转磁场的极对数旋转磁场的极对数旋转磁场的极对数 P P 当三相定子绕组按当三相定子绕组按当三相定子绕组按当三相定子绕组按图示排列时,产生图示排列时,产生图示排列时,产生图示排列时,产生一对一对一对一对磁极磁极磁极磁极的旋转磁场,的旋转磁场,的旋转磁场
12、,的旋转磁场,即:即:o tAXBYCZAXYCBZ下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 若定子若定子若定子若定子每相每相每相每相绕组由绕组由绕组由绕组由两个线圈两个线圈两个线圈两个线圈串联串联串联串联 ,绕组的,绕组的,绕组的,绕组的始端始端始端始端之间互差之间互差之间互差之间互差6060。CYABCXYZAXBZAXBYC下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页极对数极对数旋转磁场的磁极对数旋转磁场的磁极对数与三相绕组的与三相绕组的排列有关排列有关CYABCXYZAXBZ0将形成将形成将形成将形成两对磁极两对磁极两对磁极两对磁极的旋转磁场的旋转磁场的
13、旋转磁场的旋转磁场下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页4 4.旋转磁场的转速旋转磁场的转速旋转磁场的转速旋转磁场的转速工频:工频:旋转磁场的转速取决于磁场的极对数旋转磁场的转速取决于磁场的极对数旋转磁场的转速取决于磁场的极对数旋转磁场的转速取决于磁场的极对数p=1时时AXYCBZAXYCBZAXYCBZ0 to下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页p=2时时0下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页旋转磁场转速旋转磁场转速旋转磁场转速旋转磁场转速n n0 0与极对数与极对数与极对数与极对数 p p 的关系的关系的关系的关系极对数极对数
14、每个电流周期每个电流周期磁场转过的空间角度磁场转过的空间角度同步转速同步转速旋转磁场转速旋转磁场转速n0与频率与频率f1和极对数和极对数 p 有关有关。可见可见:下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页5.3 二(二)二(二)电动机的转动原理电动机的转动原理1.1.转动原理转动原理转动原理转动原理AXYCBZ定子三相绕组通入三相交流电流定子三相绕组通入三相交流电流定子三相绕组通入三相交流电流定子三相绕组通入三相交流电流方向方向方向方向:顺时针顺时针顺时针顺时针 切割转子导体切割转子导体切割转子导体切割转子导体右手定则右手定则右手定则右手定则感应电动势感应电动势感应电动势感应电
15、动势 E E2020旋转磁场旋转磁场旋转磁场旋转磁场感应电流感应电流感应电流感应电流 I I2 2旋转磁场旋转磁场旋转磁场旋转磁场左手定则左手定则左手定则左手定则电磁力电磁力电磁力电磁力F FF电磁转矩电磁转矩电磁转矩电磁转矩T TnF下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 5.3 二(三)二(三)转差率转差率 旋转磁场的转速与和电动机转子转速之差,再与旋转磁场的转速与和电动机转子转速之差,再与旋转磁场的转速与和电动机转子转速之差,再与旋转磁场的转速与和电动机转子转速之差,再与旋转磁场的转速之比称为旋转磁场的转速之比称为旋转磁场的转速之比称为旋转磁场的转速之比称为转差率转差
16、率转差率转差率s s。由前面分析可知,电动机转子转动方向与磁场由前面分析可知,电动机转子转动方向与磁场由前面分析可知,电动机转子转动方向与磁场由前面分析可知,电动机转子转动方向与磁场旋转的方向一致,但转子转速旋转的方向一致,但转子转速旋转的方向一致,但转子转速旋转的方向一致,但转子转速 n n 不可能不可能不可能不可能达到与旋转达到与旋转达到与旋转达到与旋转磁场的转速相等,即磁场的转速相等,即磁场的转速相等,即磁场的转速相等,即异步电动机异步电动机异步电动机异步电动机如果如果:无转子电动势和转子电流无转子电动势和转子电流无转子电动势和转子电流无转子电动势和转子电流 转子与旋转磁场间没有转子与旋
17、转磁场间没有转子与旋转磁场间没有转子与旋转磁场间没有相对运动相对运动相对运动相对运动,磁通磁通磁通磁通不切不切不切不切 割转子导电条割转子导电条割转子导电条割转子导电条无转矩无转矩无转矩无转矩因此,转子转速与旋转磁场转速间必须要有因此,转子转速与旋转磁场转速间必须要有因此,转子转速与旋转磁场转速间必须要有因此,转子转速与旋转磁场转速间必须要有差别差别差别差别。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页异步电动机运行中异步电动机运行中异步电动机运行中异步电动机运行中:转子转速亦可由转差率求得转子转速亦可由转差率求得转差率转差率转差率转差率s 例例1 1:一台三相异步电动机,其额定
18、转速一台三相异步电动机,其额定转速 n=975 r/min,电源频率,电源频率 f1 1=50 Hz。试求电动机的。试求电动机的极对数极对数 p p和额定负载下的和额定负载下的转差率转差率s s。解:解:根据异步电动机转子转速与旋转磁场同步转根据异步电动机转子转速与旋转磁场同步转速的关系可知:速的关系可知:n0=1000 r/min,即即即即p p=3=3额定转差率为额定转差率为额定转差率为额定转差率为下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页5.3三三(一)(一)(一)(一)三相异步电动机的电路分析三相异步电动机的电路分析 三相异步电动机的电磁关系与变压器类似。三相异步电动机
19、的电磁关系与变压器类似。三相异步电动机的电磁关系与变压器类似。三相异步电动机的电磁关系与变压器类似。1)变压器原、副绕组是与变压器原、副绕组是与同一主磁通同一主磁通 相交链,异步相交链,异步电动机中定子和转子绕组与电动机中定子和转子绕组与同一旋转同一旋转磁通磁通 相交链。相交链。因此异步电动机中定子和转子绕组相当于因此异步电动机中定子和转子绕组相当于变压器的变压器的 原、副绕组。原、副绕组。2)变压器:)变压器:变化变化 e U1 E1=4.44 f N1 异步机:异步机:旋转旋转 e U1 E1=4.44 f N1 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页3)变压器:)变压
20、器:I2 增大增大 I1增大,增大,以保持以保持 基本不变,基本不变,以达到传递能量的目的。以达到传递能量的目的。异步机:当负载增加时,转子电流异步机:当负载增加时,转子电流I2 增大增大 I1增大,增大,以保持以保持 基本不变,以达到传递能量的目的。基本不变,以达到传递能量的目的。异步电动机每相电路异步电动机每相电路异步电动机每相电路异步电动机每相电路i1u1e1e 1e2e 2i2+f1f2下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页5.3三三(一)(一)(一)(一)三相异步电动机的电路分析三相异步电动机的电路分析 三相异步电动机与变压器的三相异步电动机与变压器的三相异步电动
21、机与变压器的三相异步电动机与变压器的不同不同不同不同之处之处之处之处:1 1)变压器是静止的。而)变压器是静止的。而)变压器是静止的。而)变压器是静止的。而异步机是旋转的。异步机是旋转的。2 2)变压器的磁路是无气隙的。而)变压器的磁路是无气隙的。而)变压器的磁路是无气隙的。而)变压器的磁路是无气隙的。而异步机中的定子和异步机中的定子和转子之间是有不大的气隙。转子之间是有不大的气隙。3 3)变压器中原、副绕组的感应电动势是)变压器中原、副绕组的感应电动势是)变压器中原、副绕组的感应电动势是)变压器中原、副绕组的感应电动势是同频率同频率同频率同频率的。的。的。的。而而而而异步机中转子感应电动势的
22、频率是异步机中转子感应电动势的频率是随随转子转速转子转速改改变变的。的。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页5.35.3三三三三(一)(一)(一)(一)定子电路分析定子电路分析定子电路分析定子电路分析1 1.旋转磁场的磁通旋转磁场的磁通旋转磁场的磁通旋转磁场的磁通 异步电动机:异步电动机:旋转磁场切割导体旋转磁场切割导体 e,U1 E1=4.44 f 1N1 每极磁通每极磁通旋转磁场与定子导体间的相对速度为旋转磁场与定子导体间的相对速度为 n0,所以,所以2 2.定子感应电势的频率定子感应电势的频率定子感应电势的频率定子感应电势的频率 f f1感应电势的频率与磁场和导体间
23、的感应电势的频率与磁场和导体间的相对速度相对速度有关有关f 1=电源频率电源频率 f异步电动机每相电路异步电动机每相电路异步电动机每相电路异步电动机每相电路i1u1e1e 1e2e 2i2+f1f2下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页5.35.3三三三三(一(一(一(一)转子电路分析转子电路分析1.1.转子感应电势频率转子感应电势频率转子感应电势频率转子感应电势频率 f f 2 2定子导体与旋转磁场间的相对速度固定,定子导体与旋转磁场间的相对速度固定,而而转子转子导体与旋转磁场间的导体与旋转磁场间的相对速度相对速度随转子的转速不同而随转子的转速不同而变化变化 定子感应电势
24、频率定子感应电势频率 f 1 转子感应电势频率转子感应电势频率 f 2 转子感应电势频率转子感应电势频率转子感应电势频率转子感应电势频率 f f 2 2旋转磁场切割定子导体和转子导体的速度是不同的旋转磁场切割定子导体和转子导体的速度是不同的下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页转子转动时转子转动时转子转动时转子转动时的转子感抗的转子感抗的转子感抗的转子感抗转子静止时转子静止时转子静止时转子静止时的转子感抗的转子感抗的转子感抗的转子感抗2.2.转子感应电动势转子感应电动势转子感应电动势转子感应电动势E E 2 2E2=4.44 f 2N2 =4.44s f 1N2 当转速当转
25、速当转速当转速 n n=0(=0(s s=1)=1)时,时,时,时,f f 2 2最高,且最高,且最高,且最高,且 E E2 2 最大,有最大,有最大,有最大,有E20=4.44 f 1N2 转子静止时转子静止时转子静止时转子静止时的感应电势的感应电势的感应电势的感应电势即即E2=s E20 转子转动时转子转动时转子转动时转子转动时的感应电势的感应电势的感应电势的感应电势3.3.转子感抗转子感抗转子感抗转子感抗X X 2 2当转速当转速当转速当转速 n n=0(=0(s s=1)=1)时,时,时,时,f f 2 2最高,且最高,且最高,且最高,且 X X2 2 最大,有最大,有最大,有最大,有
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