异步电机的基本结构和基本原理学习教案

1、会计学1异步电机的基本异步电机的基本(jbn)结构和基本结构和基本(jbn)原理原理第一页，共35页。2022年4月14日星期四2 接线盒接线盒 铸铝转子铸铝转子 铸铁铸铁端盖和机座端盖和机座 定子定子(dngz) 端部端部 三相异步电动机的构造三相异步电动机的构造第1页/共35页第二页，共35页。2022年4月14日星期四3三相三相(sn xin)异步电异步电动机的构造动机的构造三相三相(sn xin)绕线型异步电动绕线型异步电动机的结构机的结构第2页/共35页第三页，共35页。2022年4月14日星期四4交流交流(jioli)绕组绕组三相三相(sn xin)异步电动机的构异步电动机的构造造

2、第3页/共35页第四页，共35页。2022年4月14日星期四5三相三相(sn xin)异步电动异步电动机的构造机的构造第4页/共35页第五页，共35页。2022年4月14日星期四6三相三相(sn xin)异步电动机的构异步电动机的构造造第5页/共35页第六页，共35页。2022年4月14日星期四7三相三相(sn xin)异步电异步电动机的构造动机的构造第6页/共35页第七页，共35页。2022年4月14日星期四8定子定子(dngz)线线圈圈第7页/共35页第八页，共35页。2022年4月14日星期四9转子转子: 在旋转磁场作用下，产生感应在旋转磁场作用下，产生感应(gnyng)电动势或电流。电

3、动势或电流。笼型转子笼型转子铁心：铁心：由外周有槽的硅钢片叠成。由外周有槽的硅钢片叠成。 (1)笼型转子笼型转子(2) 绕线型转子绕线型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。笼型笼型绕线型绕线型三相异步电动机的构造三相异步电动机的构造铁芯槽内放铜条，端部用短路环形成一体，或铸铝形成转子绕组。铁芯槽内放铜条，端部用短路环形成一体，或铸铝形成转子绕组。第8页/共35页第九页，共35页。2022年4月14日星期四10三相三相(sn xin)异步电动异步电动机的构造机的构造铸铝式笼型转子铸铝式笼型转子第9页/共35页第十页，共35页。2022年4月14

4、日星期四11绕线型异步电动机的转子绕线型异步电动机的转子(zhun z)三相三相(sn xin)异步电动异步电动机的构造机的构造第10页/共35页第十一页，共35页。2022年4月14日星期四12三相三相(sn xin)绕线型异步电动机示绕线型异步电动机示意图意图三相三相(sn xin)异步电异步电动机的构造动机的构造ABCabc定子定子转转子子集电环集电环第11页/共35页第十二页，共35页。2022年4月14日星期四13绕线转子(zhun z)照片三相三相(sn xin)异步电异步电动机的构造动机的构造第12页/共35页第十三页，共35页。2022年4月14日星期四14线圈铁心三相三相(s

5、n xin)异步电动机的构异步电动机的构造造第13页/共35页第十四页，共35页。2022年4月14日星期四15笼型：笼型：结构简单、价格低廉、工作可靠；不能通过转子串电阻人结构简单、价格低廉、工作可靠；不能通过转子串电阻人为为(rnwi)改变电动机的机械特性。改变电动机的机械特性。绕线型：绕线型：结构复杂、价格较贵、维护工作量大；转子外加电阻可结构复杂、价格较贵、维护工作量大；转子外加电阻可人为改变电动机的机械特性。人为改变电动机的机械特性。三、气隙三、气隙和其他电机一样，异步电动机的定转子之间必须有一个和其他电机一样，异步电动机的定转子之间必须有一个气隙。异步电动机的气隙很小，一般为气隙。

6、异步电动机的气隙很小，一般为0.2-2mm。三相异步电动机的构造三相异步电动机的构造第14页/共35页第十五页，共35页。2022年4月14日星期四16 三相三相(sn xin)异步电动机的异步电动机的外形外形三相三相(sn xin)异步电动机异步电动机的构造的构造第15页/共35页第十六页，共35页。2022年4月14日星期四17 三相三相(sn xin)异步电动机的外形异步电动机的外形三相三相(sn xin)异步电异步电动机的构造动机的构造第16页/共35页第十七页，共35页。2022年4月14日星期四18UN 400 V 690 V fN 50 / 60 Hz PN 200 kW 2 3

7、00 kW 2p 2 8 交流交流(jioli)低压笼型异步电低压笼型异步电动机动机三相三相(sn xin)异步电动机异步电动机的构造的构造第17页/共35页第十八页，共35页。2022年4月14日星期四19AXYCBZ定子定子(dngz)三相三相绕组通入三相交绕组通入三相交流电流电1160 (/fnp转 分）方向方向:顺时针顺时针 切割转子导体切割转子导体Blv右手定则右手定则感应电动势感应电动势 E2旋转磁场旋转磁场感应电流感应电流 I2旋转磁场旋转磁场Bli左手定则左手定则电磁力电磁力FF电磁转矩电磁转矩TnvFNSn18-2 三相异步电动机的基本作用原理三相异步电动机的基本作用原理1.

8、 异步电动机的工作原理异步电动机的工作原理第18页/共35页第十九页，共35页。2022年4月14日星期四202. 转差率转差率 旋转磁场旋转磁场(xun zhun c chn)的同步转速和电动机转子的同步转速和电动机转子转速之差与旋转磁场转速之差与旋转磁场(xun zhun c chn)的同步转速之的同步转速之比称为转差率。比称为转差率。由前面分析可知，电动机转子转动方向与磁场旋转的方由前面分析可知，电动机转子转动方向与磁场旋转的方向一致，但转子转速向一致，但转子转速 n 不可能达到不可能达到(d do)与旋转磁场的与旋转磁场的转速相等，即转速相等，即异步电动机异步电动机如果如果: n=n1

9、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相对运动，磁通不切转子与旋转磁场间没有相对运动，磁通不切 割转子导条割转子导条无转矩无转矩因此，转子转速与旋转磁场转速间必须要有差别。因此，转子转速与旋转磁场转速间必须要有差别。三相异步电动机的基本作用原理三相异步电动机的基本作用原理nn1，使，使s变为负值。变为负值。此时感应电势此时感应电势e2则因磁场切割转子导体的方向与电动机状态相反而改变了方向，转子电流则因磁场切割转子导体的方向与电动机状态相反而改变了方向，转子电流i2也改变了方向，随之电磁转矩也改变了方向，随之电磁转矩TM也改变，对原动机起制动作用，也改变，对原动机起制

10、动作用，转子从原动机吸收机械功率，电机处于发电机运行状态。转子从原动机吸收机械功率，电机处于发电机运行状态。如果用原动机将异步电动机的转子加速，则转子的转速可高于同步转速如果用原动机将异步电动机的转子加速，则转子的转速可高于同步转速n1。在理论上可使转子的转速达到无穷大，因此异步发电机的运行区域在在理论上可使转子的转速达到无穷大，因此异步发电机的运行区域在s3kW采用连接采用连接电机容量电机容量3kW采用采用Y连接连接三相异步电动机的额定值三相异步电动机的额定值第28页/共35页第二十九页，共35页。2022年4月14日星期四303. 电压电压(diny)例如例如(lr)：380/220V、Y

11、/ 是指线电压为是指线电压为 380V 时采用时采用 Y联结；线电压为联结；线电压为 220V 时采用时采用 联结。联结。说明：一般规定，电动机的运行电压不能高于或说明：一般规定，电动机的运行电压不能高于或低于额低于额定值的定值的 5% 。因为在电动机满载或接近满载情况下运行时，电压过高因为在电动机满载或接近满载情况下运行时，电压过高 或或过低都会使电动机的电流大于额定值过低都会使电动机的电流大于额定值, 从而使电动机过热从而使电动机过热。电动机在额定运行时定子绕组上应加的线电压值。电动机在额定运行时定子绕组上应加的线电压值。三相异步电动机的额定值三相异步电动机的额定值第29页/共35页第三十

12、页，共35页。2022年4月14日星期四31例如：例如： Y / 6.73 / 11.64 A 表示表示(biosh)星形联结下星形联结下电机的线电流为电机的线电流为 6.73A；三角形联结下线电流为；三角形联结下线电流为 11.64A。两种接法下相电流均为。两种接法下相电流均为 6.73A。5. 功率与效率功率与效率 电动机在额定运行时定子绕组的电动机在额定运行时定子绕组的线电流值。线电流值。额定功率是指电机在额定运行时轴上输出的机械功额定功率是指电机在额定运行时轴上输出的机械功率率 P2，它不等于从电源吸取的电功率，它不等于从电源吸取的电功率 P1。P1N = 3 UNIN cos N P

13、N = NP1N = 3 UNIN cos N N6. 功率因数功率因数三相异步电动机的功率因数较低，在额定负载时约为三相异步电动机的功率因数较低，在额定负载时约为 0.7 0.9。空载时功率因数很低，只有。空载时功率因数很低，只有 0.2 0.3。额定负载时，功率因数最高。额定负载时，功率因数最高。 三相异步电动机的额定值三相异步电动机的额定值第30页/共35页第三十一页，共35页。2022年4月14日星期四321NN1 nnsn如：如： n N =1440 转转/分分 sN = 0.048. 绝缘绝缘(juyun)等级等级指电机绝缘材料能够指电机绝缘材料能够(nnggu)承受的极限温度承受

14、的极限温度等级，分等级，分为为A、E、B、F、H五级，五级，A级最低级最低(105C)，H级最高级最高(180C)。7. 额定转速额定转速电机在额定电压、额定负载下运行时的转速。电机在额定电压、额定负载下运行时的转速。额定转差率额定转差率三相异步电动机的额定值三相异步电动机的额定值第31页/共35页第三十二页，共35页。2022年4月14日星期四33 例例: Y180M2 型三相异步电动机，型三相异步电动机，PN =22kW，UN = 380 V，IN = 42.2 A， 接法，接法， cosN = 0.89，fN = 50 Hz，nN = 2940 r/min。求额定运行时的：。求额定运行时的：(1) 转差率；转差率；(2) 定子绕组定子绕组(roz)的相电流；的相电流； (3) 输入有功功率；输入有功功率； (4) 效率。效率。解：解：(1) 由型号由型号(xngho)知知 2p = 2，即，即 p = 1，因此因此 n1 = 3000 r/min，故，故sN = n1nN n1= 30002940 3000= 0.02 (2) 由于由于定子三相绕组为三角形联结，故相电流为定子三相绕组为三角形联结，故相电流为 I1p =IN 3三相异步电动机的额定值三相异步电动机的额定值42.2 3= A = 24.4 A第32页/共35页第三十三页，共35页。2022