电机与电气控制技术课件

书名：电机与电气控制技术第2版作者：许翏ISBN：978-7-111-28838-1出版社：机械工业出版社高职高专层次教材详情：请点击查阅机械工业出版社教材服务网电机与电气控制技术第2版ppt高职高专课件

第二章三相异步电动机

第一节三相异步电动机的结构与工作原理第二节三相异步电动机的空载运行第三节三相异步电动机的负载运行第四节三相异步电动机的工作特性第五节三相异步电动机的电磁转矩第六节三相异步电动机的机械特性电机与电气控制技术第2版ppt高职高专课件2/6/2023第七节电力拖动基本知识第八节三相异步电动机的起动第九节三相异步电动机的制动第十节三相异步电动机的调速阅读与应用三相异步电动机的运行维护与故障分析第十一节单相异步电动机电机与电气控制技术第2版ppt高职高专课件2/6/2023三相定子绕组的接法电机与电气控制技术第2版ppt高职高专课件2/6/2023二、三相异步电动机工作原理

（一）三相交流电的旋转磁场1．旋转磁场的产生电机与电气控制技术第2版ppt高职高专课件2/6/2023二极电动机旋转磁场的产生电机与电气控制技术第2版ppt高职高专课件2/6/2023四极电动机旋转磁场电机与电气控制技术第2版ppt高职高专课件2/6/20232．旋转磁场的转速f1=50Hz时的旋转磁场转速

磁极对数P12345同步转速n1/

r/min3000150010007506003．旋转磁场的旋转方向电机与电气控制技术第2版ppt高职高专课件2/6/2023（二）转子的转动1．转子转动的原理2．转子的转速n、转差率s与转动方向电机与电气控制技术第2版ppt高职高专课件2/6/2023（二）三相异步电动机主要系列

1．型号2．额定值额定功率PN

额定电压UN

额定电流IN额定频率fN

额定转速nN

常用的Y系列异步电动机有Y（IP44）封闭式、Y（IP23）防护式小型三相异步电动机，YR（IP44）封闭式、YR（IP23）防护式绕线型三相异步电动机，YD变极多速三相异步电动机，YX高效率三相异步电动机，YH高转差率三相异步电动机，YB隔爆型三相异步电动机，YCT电磁调速三相异步电动机，YEJ制动三相异步电动机，YTD电梯用三相异步电动机，YQ高起动转矩三相异步电动机等几十种产品。电机与电气控制技术第2版ppt高职高专课件2/6/2023第二节三相异步电动机的空载运行

电动机空载运行是指电动机轴上没有带任何负载的运行状态。定子绕组中产生的感应电动势为：

定子绕组中产生漏感电动势为：

电机与电气控制技术第2版ppt高职高专课件2/6/2023定子绕组电压平衡方程式：当，则：或当电源电压为额定值时，每极磁通基本是一恒定值，负载变化时，其基本不变。电机与电气控制技术第2版ppt高职高专课件2/6/2023一、转子各物理量与s的关系

1．转子绕组感应电动势及转子电流的频率

2．转子旋转时转子绕组的电动势E2

E2s=4.44f2N2K2=4.44sf1N2k2=sE22/6/20233．转子电抗X2S

4．转子电流I2S

5.转子电路的功率因数cos6.转子的旋转磁通势F2F2的空间转速，即相对定子的转速为n12/6/2023二、负载运行时的基本方程式

1．磁通势平衡方程式

2．电动势平衡方程式

2/6/2023第四节三相异步电动机的工作特性

三相异步电动机的工作特性是指在f1=fN及定、转子绕组不串任何阻抗的情况下，电动机的转速n、定子电流I1、电磁转矩T、功率因数、效率与输出功率P2的关系曲线。

一、转速特性n=f（P2）

二、定子电流特性I1=f（P2）2/6/2023三、功率因数特性=f（P2）四、转矩特性五、效率特性2/6/2023第五节三相异步电动机的电磁转矩

异步电动机的转子电流与旋转磁场磁通相互作用，产生了电磁力和电磁转矩，在电磁转矩作用下驱使电动机旋转。

一、电磁转矩的物理表达式

2/6/20231．电动状态（0<s<1）Tm=

2/6/20232.发电状态(s<0)3.制动状态(s>1)三．电磁转矩的实用表达式其中:2/6/2023第六节三相异步电动机的机械特性

电动机的曲线称为电动机的机械特性曲线。

曲线变换为曲线2/6/2023二、固有特性

三相异步电动机的固有机械特性是指电动机工作在额定电压和额定功率下，定子绕组按规定方式联接，定子和转子电路不外接电阻等其它电路元件，由电动机本身固有的参数所决定的机械特性。2/6/2023三、人为机械特性

人为地改变异步电动机定子电压U1、电源频率f1、定子极对数P、定子回路电阻或电抗、转子回路电阻或电抗中的一个或多个参数，所获得的机械特性，称为人为机械特性。1．降低定子端电压的人为机械特性2/6/20232．转子回路串对称三相电阻的人为机械特性2/6/2023第七节电力拖动基本知识一、电力拖动系统的运动方程式（一）单轴电力拖动系统运动方程式

2/6/2023（二）电力拖动系统的运动状态

1．当T=TL时，电力拖动系统处于静止或匀速运行的稳定状态。2．当T>TL时，电力拖动系统处于加速过渡过程状态。

3、当T<TL时，电力拖动系统处于减速过渡过程状态。2/6/2023二、电力拖动系统的负载与负载转矩特性

负载转矩特性简称负载特性，它是指电力拖动系统的旋转速度n与负载转矩TL的函数关系，即n=f(TL)。不同生产机械在运动中所具有的转矩特性不同，大致可分为恒转矩负载特性、恒功率负载特性和通风机型负载特性三类。1．恒转矩负载特性1）反抗性负载转矩2)位能性负载转矩2/6/2023a)反抗性恒转矩负载特性b)位能性恒转矩负载特性2/6/20232．恒功率负载特性3．通风机型负载特性2/6/2023三、电力拖动系统稳定运行的条件

在电力拖动系统中，电动机的机械特性与负载转矩特性有交点，即T=TL这是系统稳定运行的必要条件。而电力拖动系统稳定运行的充分必要条件是：在

T=TL处

2/6/2023第八节三相异步电动机的起动一、三相笼型异步电动机的起动（一）全压起动

（二）减压起动

减压起动并不是降低电源电压，而是采用某种方法，使加在电动机定子绕组上的电压降低。2/6/20231．定子串电阻或电抗减压起动2/6/20232．自耦变压器减压起动自耦变压器一次电压与二次电压之比为k自耦变压器的一次电流为

Ist1=Ist2/

k=Ist/k2

起动转矩为Tst＇=Tst/k2

2/6/20233．星形-三角形减压起动Ist＇=Ist/3Tst＇=Tst/32/6/2