电工学第6章 电动机.ppt
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1、6.1 三相异步电动机的基本结构三相异步电动机的基本结构6.2 三相异步电动机的工作原理三相异步电动机的工作原理6.3 三相异步电动机的机械特性三相异步电动机的机械特性6.4 三相异步电动机的铭牌数据三相异步电动机的铭牌数据第第6 6章章 电动机电动机6.5 三相异步电动机的起动三相异步电动机的起动6.6 三相异步电动机的调速三相异步电动机的调速6.7 单相异步电动机单相异步电动机第第6 6章章 电动机电动机概述概述电动机电动机发电机发电机电机电机动力电机动力电机控制电机控制电机能量转换能量转换信号转换信号转换交流交流电动机电动机直流直流电动机电动机异步异步电动机电动机同步同步电动机电动机三相
2、异步电动机三相异步电动机三相异步电动机三相异步电动机单相单相三相三相电机电机是实现能量转换和信号转换的装置是实现能量转换和信号转换的装置 在工业方面:中、小型轧钢设备,机床、轻工机械、起重在工业方面:中、小型轧钢设备,机床、轻工机械、起重 机械,矿山机械等。机械,矿山机械等。在农业方面:脱粒机、粉碎机、排灌机械及加工机械。在农业方面:脱粒机、粉碎机、排灌机械及加工机械。第第6章章 第第6 6章章 电动机电动机三相异步电动机三相异步电动机三相异步电动机三相异步电动机特点特点:结构简单、价格便宜、运行可靠、维护方便:结构简单、价格便宜、运行可靠、维护方便用途用途:本章要求:了解结构、理解原理、掌握
3、使用方法本章要求:了解结构、理解原理、掌握使用方法本章要求:了解结构、理解原理、掌握使用方法本章要求:了解结构、理解原理、掌握使用方法6.1 三相异步电动机的基本结构三相异步电动机的基本结构一、主要部件:一、主要部件:定子、转子定子、转子第第6章章 6.1第第6章章 6.1第第6章章 6.1第第6章章 6.1第第6章章 6.11.定子定子三相异步电动机的定子是由机座、定子铁心和定子绕三相异步电动机的定子是由机座、定子铁心和定子绕 组组成。组组成。这这是是机机座座定定子子铁铁心心和和定定子子绕绕组组示示意意图图定子绕组定子绕组机座机座铁心铁心第第6章章 6.1定子铁心是由冲有槽孔的硅钢片叠压而成
4、定子铁心是由冲有槽孔的硅钢片叠压而成这这是是定定子子硅硅钢钢片片第第6章章 6.1在定子槽孔中放置三相彼此独立的绕组。在定子槽孔中放置三相彼此独立的绕组。U1U2V1V2W1W2U1V1W1W2U2V2U1U2V1V2W1W2U1U2V1V2W1W2U1V1W1W2U2V2定子绕组定子绕组星接星接定子绕组定子绕组角接角接端子端子第第6章章 6.1这这是是饶饶线线型型转转子子铁铁心心与与绕绕组组 2.转子转子根据转子绕组结构的不同又分为笼型转子和绕线型转子根据转子绕组结构的不同又分为笼型转子和绕线型转子笼型转子的电机称笼型电动机笼型转子的电机称笼型电动机绕线型转子的电机称线绕型电动机绕线型转子的
5、电机称线绕型电动机第第6章章 6.1外接电阻外接电阻电刷电刷滑环滑环转子铁心转子铁心转子绕组转子绕组转子铁心是由相互绝缘的硅钢片叠压而成。转子铁心是由相互绝缘的硅钢片叠压而成。这这是是转转子子硅硅钢钢片片第第6章章 6.1 笼型转子是由嵌放在转子铁心槽内的导电条组成,笼型转子是由嵌放在转子铁心槽内的导电条组成,在转子铁心的两端各用一个导电端环把所有的导电条在转子铁心的两端各用一个导电端环把所有的导电条连接起来。连接起来。第第6章章 6.1这这是是笼笼型型转转子子U1W2V1U2W1设:设:设:设:电流的流入端用电流的流入端用 表示表示 电流的流出端用电流的流出端用 表示表示定子绕组与转子绕组定
6、子绕组与转子绕组第第6章章 6.1定子绕组定子绕组转子绕组转子绕组V2一、旋转磁场一、旋转磁场一、旋转磁场一、旋转磁场i1i2i3i1=Imsin ti2=Imsin(t-120 )i3=Imsin(t+120 )i1i2i3相序相序1-2-3-1对称三相电流对称三相电流流入流入 对称三相绕组对称三相绕组 ti0第第6章章 6.21 1、旋转磁场的产生、旋转磁场的产生V2U2W2V1U1W16.2 6.2 三相异步电动机的工作原理三相异步电动机的工作原理三相异步电动机的工作原理三相异步电动机的工作原理i1 tiU1W2V1U2W1V2i1=0i2为为负负值值i3为为正正值值NS0设:设:设:设
7、:电流的流入端用电流的流入端用 表示表示 i2i3电流的流出端用电流的流出端用 表示表示第第6章章 6.21 1、旋转磁场的产生、旋转磁场的产生 t=0 t=60i3=0i2为为负负值值i1为为正正值值U1W2V1U2W1V2NS60 t=90i1为为正正值值i2为为负负值值i3为为负负值值 tii1i2i30第第6章章 6.21 1、旋转磁场的产生、旋转磁场的产生U1W2V1U2W1V290NS设:设:设:设:电流的流入端用电流的流入端用 表示表示 电流的流出端用电流的流出端用 表示表示 t=60 U1W2V1U2W1V2NS60 t=90U1W2V1U2W1V2NS t=0U1W2V1U2
8、W1V2NS90 t=180 U1W2V1U2W1V2NS1800第第6章章 6.21 1、旋转磁、旋转磁场的产生场的产生 空间相差空间相差120120 角的三相绕组,通入角的三相绕组,通入对称三相电流时,产生的是一对磁极的对称三相电流时,产生的是一对磁极的旋转磁场旋转磁场,当电流经过一个周期变化时,当电流经过一个周期变化时,磁场也沿着顺时针方向旋转了一周磁场也沿着顺时针方向旋转了一周(在在空间旋转的角度为空间旋转的角度为360360 )。综上分析可得结论:综上分析可得结论:第第6章章 6.21 1、旋转磁场的产生、旋转磁场的产生2.2.旋转磁场的转速旋转磁场的转速i1i2i3U1V1W1U2
9、V2W2U1V1W1U2V2W2600 t=0U1W2V1U2W1NSU2W1V2U1W2V1V20SNNS30SN t=6 0U1W2V1U2W1U2W1V2U1W2V1V2 tii1i2i30第第6章章 6.2将两个绕组将两个绕组串联起来串联起来 tii2i3090180 t=90U1W2V1U2W1NSU2W1V2U1W2V1V245SN t=180U1W2V1U2W1NSU2W1V2U1W2V1V290SN90U1V1W1U2V2W2U1V1W1U2V2W2i1i2i3i12.2.旋转磁场的转速旋转磁场的转速第第6章章 6.2 当定子每相中有两个绕组串联当定子每相中有两个绕组串联,且每
10、相绕组在空间相差且每相绕组在空间相差6060时时,通入对称三相交流电后通入对称三相交流电后,也产生一个旋转磁场也产生一个旋转磁场,但它是但它是一个四极旋转磁场。当电流变化一周一个四极旋转磁场。当电流变化一周,旋转磁场在空间只旋转磁场在空间只转了半周转了半周(180(180 空间角空间角),),旋转速度较两极磁场慢了一半。旋转速度较两极磁场慢了一半。旋转磁场转速旋转磁场转速n0pn0=60 f1综上分析可得结论:综上分析可得结论:电源的频率电源的频率 磁极对数磁极对数P=1 n0=3000 r/min P=2 n0=1500 r/min P=3 n0=1000 r/min 同步转速同步转速2.2
11、.旋转磁场的转速旋转磁场的转速第第6章章 6.2 tii1i2i303.3.改变旋转磁场的转向改变旋转磁场的转向U1V1W1U2V2W2i1i390 600 U1W2V1U2W1V2NS0U1W2V1U2W1V2NS60相序相序1-3-2-1U1W2V1U2W1V2NS90i2第第6章章 6.2i1=0 i2为为负负值值 i3为为正正值值 改变流入三相绕组的电流相改变流入三相绕组的电流相序序,就能改变旋转磁场的转向就能改变旋转磁场的转向;改改变了旋转磁场的转向变了旋转磁场的转向,也就改变也就改变了三相异步电动机的旋转方向。了三相异步电动机的旋转方向。综上分析可得结论:综上分析可得结论:第第6章
12、章 6.23.3.改变旋转磁场的转向改变旋转磁场的转向6.2 6.2 三相异步电动机的工作原理三相异步电动机的工作原理三相异步电动机的工作原理三相异步电动机的工作原理n0ne(i)ff转子转子导体导体第第6章章 6.2二、工作原理二、工作原理n0S=n0nn0 nn=(1S)n0 转差率转差率转差率转差率0 TN,第第9章章 9.1TMSmU1ST01U1 U1 U1 TMU1TMU1 二二.人为特性人为特性 T 与与U1的平方成正比的平方成正比U U1 1增大增大增大增大第第6章章 6.31 1、定子电压降低时的人为特性、定子电压降低时的人为特性、定子电压降低时的人为特性、定子电压降低时的人
13、为特性ST0Tm Sm1R2当当X20不变时不变时,临界转差临界转差率率Sm随随R2增大而增加增大而增加.4.Sm=R2/X20SmSmR2R2 R2 f1 f1由由 U1=4.44 f1N1K1 为保证为保证 不变,在调整不变,在调整电源频率电源频率 f1 时时,应同应同时时调整电源电压调整电源电压U1。A.A.大范围无级平滑调速;大范围无级平滑调速;大范围无级平滑调速;大范围无级平滑调速;B.B.调速后机械特性平行,带负载能力调速后机械特性平行,带负载能力调速后机械特性平行,带负载能力调速后机械特性平行,带负载能力(硬度硬度硬度硬度)不变;不变;不变;不变;特点特点C.C.需要专门的变频调
14、速设备,且成本较高。需要专门的变频调速设备,且成本较高。需要专门的变频调速设备,且成本较高。需要专门的变频调速设备,且成本较高。第第6章章 6.6第第6章复习题章复习题一、是非题一、是非题一、是非题一、是非题1、对称的三相交流电流通入对称的三相绕组中,便能产生一个在空、对称的三相交流电流通入对称的三相绕组中,便能产生一个在空 间旋转的恒速恒幅的合成磁场。间旋转的恒速恒幅的合成磁场。(是)是)2、异步电动机转子电路中,感应电动势及电流的频率是随转速而变、异步电动机转子电路中,感应电动势及电流的频率是随转速而变 的,转速越高则频率越高,转速越低则频率越低。的,转速越高则频率越高,转速越低则频率越低
15、。(非)非)3、三相异步电动机在空载下起动则起动电流小,在满载下起动则、三相异步电动机在空载下起动则起动电流小,在满载下起动则 起动电流电流大。起动电流电流大。(非)非)4、由于异步电动机的磁通与电源电压近似成正比,所以它的最大、由于异步电动机的磁通与电源电压近似成正比,所以它的最大 转矩、起动转矩也与电源电压成正比。转矩、起动转矩也与电源电压成正比。(非)非)5、交流异步电动机的额定转速总是低于它的同步转速,而且运行在、交流异步电动机的额定转速总是低于它的同步转速,而且运行在 接近同步转速的稳定区域内。接近同步转速的稳定区域内。(是)是)6、任何一台三相异步电动机都可以采用、任何一台三相异步
16、电动机都可以采用Y 起动的方法。起动的方法。(非)非)7、三相异步电动机直接起动时,由于起动电流大,故起动转矩也大、三相异步电动机直接起动时,由于起动电流大,故起动转矩也大(非)非)8、三相异步电动机在改变电源频率调速时,要保证电动机内的旋转、三相异步电动机在改变电源频率调速时,要保证电动机内的旋转 磁场的磁通量不变,因此在改变频率的同时要相应地改变端电压磁场的磁通量不变,因此在改变频率的同时要相应地改变端电压 的大的大 小。小。(是)是)二、单项选择题二、单项选择题二、单项选择题二、单项选择题1、三相异步电动机转子的转速总是(、三相异步电动机转子的转速总是(1)与旋转磁场转速相同()与旋转磁
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