【学习】第四章异步电动机原理与控制ppt课件

1、第一节 三相异步电动机一 三相异步电动机的构造一、三相异步电动机的构造一、三相异步电动机的构造机座：铸钢或铸铁机座：铸钢或铸铁一、三相异步电动机的构造一、三相异步电动机的构造一、三相异步电动机的构造 定子定子: 通入三相交流电，产消费生旋转磁场。通入三相交流电，产消费生旋转磁场。鼠笼转子鼠笼转子(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 部用短路部用短路环构成一体。环构成一体。 或铸铝构成转子绕组或铸铝构成转子绕组。一、三相异步电动机的构造一、三相异步电动机的构造(2) 绕线式转子绕线式转子一、三相异步电动机的构造 转子转子: 在旋转磁场作用下，产生感应电动势或电在旋转

2、磁场作用下，产生感应电动势或电流，从而产生电磁转矩而旋转。流，从而产生电磁转矩而旋转。转子电路的特点：自行闭合，不外接电力负载。转子电路的特点：自行闭合，不外接电力负载。一、三相异步电动机的构造一、三相异步电动机的构造对称三相绕组对称三相绕组通入对称三相电流通入对称三相电流旋转磁场旋转磁场(磁场能量磁场能量)磁场切割磁场切割转子绕组转子绕组转子绕组中转子绕组中产生产生 e 和和 i转子绕组在磁场中转子绕组在磁场中遭到电磁力的作用遭到电磁力的作用转子旋转起来转子旋转起来机械负载机械负载旋转起来旋转起来三相交流电能三相交流电能输出机械能量输出机械能量二、三相异步电动机的任务原理二、三相异步电动机的

3、任务原理 120sin120sinsinmCmBmAtIitIitIi BiAXBYCZAiCiCiAiBiitmIo二、三相异步电动机的任务原理二、三相异步电动机的任务原理iCiAiBitmIo0n规定规定 i : “+ 首端流入，尾端流出。首端流入，尾端流出。 i : “ 尾端流入，首端流出。尾端流入，首端流出。 AYCBZX()电流出电流出()电流入电流入二、三相异步电动机的任务原理二、三相异步电动机的任务原理AXYCBZNS0 t 60t 0nAXYCBZ60AXYCBZ 90t SNSNCiAiBiitmIo分析可知：三相电流产生的合成磁场是一旋转的磁场分析可知：三相电流产生的合成磁

4、场是一旋转的磁场 即：一个电流周期，旋转磁场在空间转过即：一个电流周期，旋转磁场在空间转过360(2).旋转磁场的旋转方向旋转磁场的旋转方向0t 60t CiAXCZBYAiBi0mICiBiAi tiomIAAXZBCYNSAAXZBCYNS恣意互换恣意互换两根电源两根电源进线进线AXYCBZNS0t CiBiAioimI tBiAXBYCZAiCiAXYCBZNS二、三相异步电动机的任务原理二、三相异步电动机的任务原理1pCYABCXYZAXBZAiBiCiX A AXBYB Y CC ZZ二、三相异步电动机的任务原理2p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陈列有关

5、与三相绕组的陈列有关CYABCXYZAXBZAiBiCiAX XNSZCZBYB Y A C SNBiCiAiimIt 02p分分）转转 /( 6010fn 工频：工频：Hz501 f分分）转转 /( 30000 np=1时时0mICiBiAi tiomIAXYCBZNSAXYCBZNSAXYCBZNSXNSA X ABZCYZ C Y B SN0t 60tp=2时时BiCiAiit mI0分分）转转/( 150026010 fn0n30AX XZ CZBYB Y A C NSNS)/( 6010分分转转pfn 2p180分）转 /( 50011p360分）转 /( 0003极对数极对数每个电

6、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)f(Hz501 3p120分）转 /( 00014p分分）转转 /( 75090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。BlvBli0nAXYCBZFvFNS二、三相异步电动机的任务原理分分转转/( 6010pfn 假设假设:0nn 0nn TT =T2n T T2到达新的平衡到达新的平衡T20nnTOn负载的影响221st22220RUTCRX备注：%10000 nnnsU Tm U UTst 221st22220R UTCRX21m202UTCX 202mXRs 0nNUT2nTO%1

7、0000 nnnsstTTOn0nR2Tst nmaxT2T221s t2222 0R UTCRX21m2 02UTCX 202mXRs %10000 nnns星形星形-三角形三角形(Y ) 换接起动换接起动自耦降压起动自耦降压起动(3) 转子串电阻起动转子串电阻起动ZUIll3:Y 星星形形联联结结时时ZUIll3 三三角角形形联联结结时时：31Y llIIYlIZlU+U1U2V1V1W1W2 lIlU+ZU1U2V1V2W1W2相电流相电压M3M3 pfsnsn106011 f=50Hz逆变器M3 整流器+变频调速方法变频调速方法恒转距调速恒转距调速f1f1N%10000 nnnsA1X

8、1A2X2iiP=2A1A2X1X2NNSS变频器A1X1A2X2iiP=1 采用变极调速方法的电动机称作双速电机，采用变极调速方法的电动机称作双速电机，由于调速时其转速呈腾跃性变化，因此只用在对由于调速时其转速呈腾跃性变化，因此只用在对调速性能要求不高的场所，如铣床、镗床、磨床调速性能要求不高的场所，如铣床、镗床、磨床等机床上。等机床上。A1A2X1X2SNTn0no22RR n0磁极数磁极数( 极对数极对数 p = 2 )例如：例如： Y 132 M4 用以阐明电动机的系列、几何尺寸和极数。用以阐明电动机的系列、几何尺寸和极数。机座长度代号机座长度代号机座中心高机座中心高mm三相异步电动机

9、三相异步电动机异步电动机产品称号代号异步电动机产品称号代号例如：例如：380/220V、Y/ 是指线电压为是指线电压为 380V 时时 采用采用 Y结合；线电压为结合；线电压为 220V 时采用时采用 结合。结合。12PP cos3NN1IUP 鼠笼电机鼠笼电机 =7293电动机在额定运转时定子绕组的线电流值。电动机在额定运转时定子绕组的线电流值。额定功率是指电机在额定运转时轴上输出的机额定功率是指电机在额定运转时轴上输出的机械功率械功率 P2，它不等于从电源汲取的电功率，它不等于从电源汲取的电功率 P1。PN 三相异步电动机的功率因数较低，在额定负载三相异步电动机的功率因数较低，在额定负载时

10、约为时约为 0.7 0.9。空载时功率因数很低，只需。空载时功率因数很低，只需 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。 电机在额定电压、额定负载下运转时的转速。电机在额定电压、额定负载下运转时的转速。P2cosO 0N0Nnnns 额额定定转转差差率率指电机绝缘资料可以接受的极限温度等级，分指电机绝缘资料可以接受的极限温度等级，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)。接线盒接线盒联结联结电机容量电机容量Y3kW 联联结结电电机机容容量量 kW4U2U1W2V1V2W1U1U2W2 U2V2V1W1U1W1V1W2

11、V29、电源接线方法 功率选得过大不经济，功率选得过小电动机功率选得过大不经济，功率选得过小电动机容易因过载而损坏。容易因过载而损坏。1. 对于延续运转的电动机，所选功率应等于或略对于延续运转的电动机，所选功率应等于或略大于消费机械的功率。大于消费机械的功率。2. 对于短时任务的电动机，允许在运转中有短暂对于短时任务的电动机，允许在运转中有短暂的过载，故所选功率可等于或略小于消费机械的过载，故所选功率可等于或略小于消费机械的功率。的功率。t O定子定子定子定子绕组绕组转子转子AA NStmsin定子绕组产生的脉动磁场定子绕组产生的脉动磁场，可用正、反两个旋转磁场所成来，可用正、反两个旋转磁场所

12、成来等效。即等效。即- + - m= + -=m21 t O定子定子绕组绕组AA NS+和-大小不变方向改动 + - - + + - - - + 00 TT TTT+和T-一直是相反的转子maxTmSNSOTS曲曲线线)( sfT stT1NT22122220()sRTcURsX备注：TTT%10000 nnnsiAABBAiBtIi sinAmA )90sin(BmB tIi 正弦波形如下图。正弦波形如下图。iBiAmIit O 45t 0 t ABBAo0 t ABBA 90t 0 t ABBA两相旋转磁场两相旋转磁场450900iBiAmIit Oi 1 2定子绕组定子绕组鼠笼式转子鼠笼式转子短路环短路环极掌极掌(极靴极靴) 当电流当电流i 流过定子绕组时，产生了一部分磁流过定子绕组时，产生了一部分磁通通1 ，同时产生的另一部分磁通与短路环作用，同时产生的另一部分磁通与短路环作用生成了磁通生成了磁通2 。由于短路环中感应电流的妨碍