电工学第七章 交流电动机.

1、返回返回退出退出上一页上一页 下一页下一页章目录章目录返回返回退出退出上一页上一页 下一页下一页章目录章目录笼型异步交流电动机授课内容：笼型异步交流电动机授课内容： 返回返回退出退出上一页上一页 下一页下一页章目录章目录转子转子定子定子壳体壳体机座：铸钢或铸铁机座：铸钢或铸铁返回返回退出退出上一页上一页 下一页下一页章目录章目录 (1) 转子转子 铁芯槽内放铜条铁芯槽内放铜条,端端 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。笼型笼型绕线型绕线型铁心：铁心：由外周有槽的硅钢片叠成。由外周有槽的硅钢片叠成。 笼型转子笼型转子铸铝的笼型转子铸铝的笼型转子返回返回

2、退出退出上一页上一页 下一页下一页章目录章目录 转子转子: 在旋转磁场作用下在旋转磁场作用下, 产生感应电动势或电流。产生感应电动势或电流。(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。绕线型异步电动机的构造绕线型异步电动机的构造返回返回退出退出上一页上一页 下一页下一页章目录章目录风罩风罩风扇风扇后端盖后端盖定子铁心定子铁心出线盒出线盒定子绕组定子绕组转子绕组转子绕组转子铁心转子铁心前端盖前端盖机座机座返回返回退出退出上一页上一页 下一页下一页章目录章目录 结构简单、价格低廉、工作可靠；不能人为改结构简单、价格低廉、工作可靠

3、；不能人为改变电动机的机械特性。变电动机的机械特性。 结构复杂、价格较贵、维护工作量大；转子结构复杂、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。外加电阻可人为改变电动机的机械特性。Y Y系列三相异步电动机系列三相异步电动机YR系列绕线转子三相异步电动机系列绕线转子三相异步电动机返回返回退出退出上一页上一页 下一页下一页章目录章目录返回返回退出退出上一页上一页 下一页下一页章目录章目录 120sin120sinsinm3m2m1tIitIitIi 返回返回退出退出上一页上一页 下一页下一页章目录章目录规定规定 i : “+” 首端流入，尾端流出。首端流入，尾端流出。 i :

4、 “” 尾端流入，首端流出。尾端流入，首端流出。 ()电流出电流出( )电流入电流入返回返回退出退出上一页上一页 下一页下一页章目录章目录NS0 t 60t 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600n 60 90t 合成磁场旋转合成磁场旋转90SNSN600返回返回退出退出上一页上一页 下一页下一页章目录章目录分析可知：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场是一旋转的磁场即：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3602. .结论：结论： 任意调换两任意调换两根电源进线，则旋根电源进线，则旋转磁场反转。转磁场反

5、转。0t 60t 任意调换两根电源进线任意调换两根电源进线NSNS600返回返回退出退出上一页上一页 下一页下一页章目录章目录 当三相定子绕组按图示排当三相定子绕组按图示排列时，产生一对磁极的旋转列时，产生一对磁极的旋转磁场，即：磁场，即：1 p旋转磁场的极数与三相绕组的排列有关旋转磁场的极数与三相绕组的排列有关返回返回退出退出上一页上一页 下一页下一页章目录章目录 若定子每相绕组由两个线圈串联若定子每相绕组由两个线圈串联 ，绕组的始端，绕组的始端之间互差之间互差60, 将形成将形成两对磁极的旋转磁场。两对磁极的旋转磁场。返回返回退出退出上一页上一页 下一页下一页章目录章目录NSNSNSNS0

6、 t 60t p = 2时时0n30 若定子每相绕组由三个若定子每相绕组由三个线圈串联线圈串联 , 绕组的始端之绕组的始端之间互差间互差40, 将形成将形成三对三对磁极的旋转磁场。磁极的旋转磁场。600返回返回退出退出上一页上一页 下一页下一页章目录章目录工频：工频：Hz501 f）分分转转/(3000 50600 np = 1时时分分）转转/( 150026010 fnp = 2 时时P对磁极对磁极分分）转转/( 6010pfn 返回返回退出退出上一页上一页 下一页下一页章目录章目录同步转速同步转速)/( 6010分分转转pfn 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

7、数 p 有关。有关。不同磁极对数的旋转磁场转速不同磁极对数的旋转磁场转速pn1/(r/min)1 300021500310004 7505 6006 500返回返回退出退出上一页上一页 下一页下一页章目录章目录BlvBlin0npfn1060 方向方向:顺时针顺时针v转子转子导体导体e( (i ) )FF返回返回退出退出上一页上一页 下一页下一页章目录章目录 旋转磁场的同步转速和电动机转子转速之差与旋旋转磁场的同步转速和电动机转子转速之差与旋转磁场的同步转速之比称为转磁场的同步转速之比称为转差率。转差率。 由前面分析可知，电动机转子转动方向与磁场旋由前面分析可知，电动机转子转动方向与磁场旋转的

8、方向一致，但转子转速转的方向一致，但转子转速 n 不可能达到与旋转磁场不可能达到与旋转磁场的转速相等，即的转速相等，即0nn 异步电动机异步电动机如果如果:0nn 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。返回返回退出退出上一页上一页 下一页下一页章目录章目录%s)91( 转子转速亦可由转差率求得转子转速亦可由转差率求得0)(1nns %10000 nnns 例例1 1：一台三相异步电动机，其额

9、定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和额定负载下的转差率。极对数和额定负载下的转差率。解：解：根据异步电动机转子转速与旋转磁场同步转速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：的关系可知：n0 = 1000 r/min , 2.5%100%10009751000%10000 nnns返回返回退出退出上一页上一页 下一页下一页章目录章目录7.5.1 起动性能起动性能 起动问题：起动问题：起动电流大，起动转矩小。起动电流大，起动转矩小。 一般中小型笼型电机起动电流为额定电流的一

10、般中小型笼型电机起动电流为额定电流的57 倍倍; 电动机的起动转矩为额定转矩的电动机的起动转矩为额定转矩的(1.02.2)倍。倍。大电流使电网电压降低，影响邻近负载的工作大电流使电网电压降低，影响邻近负载的工作频繁起动时造成热量积累，使电机过热频繁起动时造成热量积累，使电机过热后果：后果：原因：原因：起动：起动： n = 0，s =1, 接通电源。接通电源。起动时起动时 ，n = 0，转子导体切割磁力线速度很大，转子导体切割磁力线速度很大，转子感应电势转子感应电势转子电流转子电流定子电流定子电流 返回返回退出退出上一页上一页 下一页下一页章目录章目录 二、三十千瓦以下的异步电动机一般都采用直接

11、二、三十千瓦以下的异步电动机一般都采用直接起动。起动。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以下介绍降压起动和转子串电阻起动。以下介绍降压起动和转子串电阻起动。返回返回退出退出上一页上一页 下一页下一页章目录章目录ZUI:ll3Y 星形联结时星形联结时ZUIll3 三三角角形形联联结结时时：31Y llII31Z返回返回退出退出上一页上一页 下一页下一页章目录章目录动触点动触点Y动触点动触点静触点静触点返回返回退出退出上一页上一页 下一页下一页章目录章目录返回返回退出退出上一页上一页 下一页下一页章目录章目录 工作工作返回返

12、回退出退出上一页上一页 下一页下一页章目录章目录lUU31P (a) 仅适用于正常运行为三角形联结的电机。仅适用于正常运行为三角形联结的电机。 )(2StUT (b) Y 起动起动 ststTIY 换接起动适合于空载或轻载起动的场合换接起动适合于空载或轻载起动的场合SYtst31TT 返回返回退出退出上一页上一页 下一页下一页章目录章目录Q2返回返回退出退出上一页上一页 下一页下一页章目录章目录 12220220)(st2IIRXREI滑环滑环起动电阻起动电阻电刷电刷转子转子定子定子返回返回退出退出上一页上一页 下一页下一页章目录章目录R2 Tst 22022212stXRURKT 22RR

13、stTmaxT2R2R stT 返回返回退出退出上一页上一页 下一页下一页章目录章目录返回返回退出退出上一页上一页 下一页下一页章目录章目录 pfsnsn106011 变频调速方法变频调速方法恒转距调速（恒转距调速（f1f1N）直流电直流电交流电交流电 变频调速方法可实现无级平滑调速变频调速方法可实现无级平滑调速, 调速性能优异调速性能优异,正获得越来越广泛的应用正获得越来越广泛的应用()。返回返回退出退出上一页上一页 下一页下一页章目录章目录P = 2NNSS改变磁极对数改变磁极对数 p，可改变电动可改变电动机的转速。机的转速。pfn1600 由公式由公式返回返回退出退出上一页上一页 下一页

14、下一页章目录章目录P = 1 采用变极调速方法的电动机称作双速电机，由于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跳跃性变化，因而只用在对调速性能调速时其转速呈跳跃性变化，因而只用在对调速性能要求不高的场合，如铣床、镗床、磨床等机床上。要求不高的场合，如铣床、镗床、磨床等机床上。常见的多速电动机有双速、三速、四速几种。常见的多速电动机有双速、三速、四速几种。 SN返回返回退出退出上一页上一页 下一页下一页章目录章目录( 变转差率调速是绕线型电动机特有的一种调速方法。变转差率调速是绕线型电动机特有的一种调速方法。其优点是调速平滑、设备简单投资少，缺点是能耗较大。其优点是调速平滑、设

15、备简单投资少，缺点是能耗较大。这种调速方式广泛应用于各种提升、起重设备中。这种调速方式广泛应用于各种提升、起重设备中。 在绕线型电动机的转子电路中接入一个调速电阻在绕线型电动机的转子电路中接入一个调速电阻R2，改变电阻的大小，在负载转矩不变时，就可得到平滑改变电阻的大小，在负载转矩不变时，就可得到平滑调速。调速。 2R2RnnTL22 RR 返回返回退出退出上一页上一页 下一页下一页章目录章目录 在断开三相电源的同时，给电动机其中两相绕在断开三相电源的同时，给电动机其中两相绕组通入直流电流，直流电流形成的固定磁场与旋转组通入直流电流，直流电流形成的固定磁场与旋转的转子作用的转子作用, 产生了与转子旋转方向相反的转距产生了与转子旋转方向相反的转距(制制动转距动转距) ，使转子迅速停止转动。，使转子迅速停止转动。返回返回退出退出上一页上一页 下一页下一页章目录章目录 停车时，将接入电动机的三相电源线中的任意停车时，将接入电动机的三相电源线中的任意两相对调，使电动机定子产生一个与转子转动方向两相对调，使电动机定子产生一个与转子转动方向相反的旋转磁场，从而获得所需的制动转矩