异步电机的工作原理剖析学习教案.pptx

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1、会计学1异步电机的工作异步电机的工作(gngzu)原理剖析原理剖析第一页，共97页。4.1 三相三相(sn xin)异步电动机的工作异步电动机的工作原理原理一、旋转磁场一、旋转磁场1.旋转磁场的产旋转磁场的产生生三相三相(多相多相(du xin)电流电流 三相三相(多相多相(du xin)绕组绕组 旋旋转磁场。转磁场。三相绕组：三相绕组：W2 W1V2 V1U1 U2 第1页/共97页第二页，共97页。U1 V1 W1U2 V2 W2横截面U1U2V1V2W2W1流出流入第2页/共97页第三页，共97页。U V WU1U2V1V2W2W1i1=Imsinti2=Imsin(t120O)i3=I

2、msin(t+120O)tOImi1 i2 i3t =0O 时i1=0，i2 0，i3 0NS第3页/共97页第四页，共97页。U1U2V1V2W2W1t=0时i1=0，i2 0，i30NSU1U2V1V2W2W1NSt=120o 时i10，i2=0，i3 0第4页/共97页第五页，共97页。U1U2V1V2W2W1U1U2V1V2W2W1NSNSt=240o 时i1 0，i20，i3=0t=360o 时i1=0，i2 0，i30第5页/共97页第六页，共97页。i 变化(binhu)一周旋转磁场(xun zhun c chn)转一圈i 每秒钟变化(binhu)50 周旋转磁场转 50 圈旋转

3、磁场转 3000 圈i 每分钟变化(5060)周n0=3000=60 f1 (r/min)2.旋转磁场的转速 n0 同步转速U1U2V1V2W2W1U1U2U3U4V1V4V2V3W4W1W2W3每相绕组由一个线圈组成每相绕组由两个线圈串联组成第6页/共97页第七页，共97页。U1U2U3U4V1V4V2V3W4W1W2W3t=0o 时i1=0，i2 0，i3 0NSNS 磁极对数(du sh)p p=2 电流变化一周 旋转磁场转半圈 n0=1500 当磁极(cj)对数 p=3 时 n0=100060 f12=60 f13=60 f1pn0=第7页/共97页第八页，共97页。f=50 Hz 时

4、：1 2 3 4 5 6 3000 1500 1000 750 600 500pn0/(r/min)3.旋转磁场的转向(n0 的转向)U(i1)V(i2)W(i3)怎样(znyng)改变 n0 的方向?V(i1)U(i2)W(i3)机械角度和电角度U1U2U3U4V1V4V2V3W4W1W2W3NSNSU1U2V1V2W2W1NS电角度=机械(jxi)角度极对数第8页/共97页第九页，共97页。二、工作(gngzu)原理对称三相(sn xin)绕组通入对称三相(sn xin)电流旋转磁场(cchng)(磁场(cchng)能量)磁场线切割转子绕组转子绕组中产生 e 和 i转子绕组在磁场中受到电磁

5、力的作用转子旋转起来机械负载旋转起来三相交流电能感应电磁转矩输出机械能量第9页/共97页第十页，共97页。NSn0定子(dngz)：n1.电磁(dinc)转矩的产生U1I1Fm1E2I2Fm2Tn转子(zhun z)：第10页/共97页第十一页，共97页。M33M332.转子旋转(xunzhun)的方向与旋转磁场的转向(zhunxing)相同。正转反转(fn zhun)怎样改变转子的转向?nn第11页/共97页第十二页，共97页。起动(q dn)时：n=0,n=n0转差率:起动(q dn)时:额定(dng)运行时:3.转子转速 n 转子电磁感应最强nn转子电磁感应消失转子电磁感应减弱nn=n0

6、电磁转矩 T=0n n0 nn=0，s=1sN=0.01 0.09s=n0nn0100%理想空载时:n=n0，s=0 正常运行时:0nn0，1s0异步！第12页/共97页第十三页，共97页。起动时：n=0，n=n0，f2=f1。起动过程中:n n f2 稳定(wndng)运行时：n=n0n很小。4.转子电路电量(dinling)的变化 f2=s f1第13页/共97页第十四页，共97页。5.电磁(dinc)转矩 T 的大小T ，I2cos26.三相异步电机的四象限(xingxin)运行T=CTm I2cos2电动机状态(zhungti)：n 与T 同方向 0nn0 1s0nTO发电机状态：n

7、与T 反方向 nn0 s0制动状态：n 与T 反方向 n0 s1反向电动机状态第14页/共97页第十五页，共97页。4.2 三相(sn xin)异步电机的基本结构一、主要(zhyo)部件1.定子(1)定子铁心(2)定子绕组(roz)(3)机座和端盖2.转子(1)转子铁心(2)转子绕组(3)转轴(4)风扇第15页/共97页第十六页，共97页。异步电动机内部(nib)结构图第16页/共97页第十七页，共97页。定子(dngz)铁心、转子铁心：由硅钢片叠成。定子(dngz)铁心转子(zhun z)铁心第17页/共97页第十八页，共97页。定子(dngz)绕组对称(duchn)三相绕组。第18页/共9

8、7页第十九页，共97页。U1 V1 W1W2 U2 V 2 定子(dngz)接线盒星形(Y)联结(linji)三角形()联结(linji)U1 V1 W1W2 U2 V2U1 V1 W1W2 U2 V2U1 V1 W1U2 V2 W2第19页/共97页第二十页，共97页。绕线式：对称(duchn)三相绕组。鼠笼式：对称(duchn)多相绕组。转子(zhun z)绕组第20页/共97页第二十一页，共97页。鼠笼式异步电动机的转子(zhun z)第21页/共97页第二十二页，共97页。绕线式异步电动机的转子(zhun z)第22页/共97页第二十三页，共97页。第23页/共97页第二十四页，共97

9、页。第24页/共97页第二十五页，共97页。1.名词和符号(1)机械(jxi)角度和电角度NSU1U2U1U3U2U4 转子转一圈，U 相绕组中的感应电动势变化(binhu)一周。转子(zhun z)转一圈，U 相绕组中的感应电动势变化两周。NNSS二、三相绕组电角度=机械角度极对数第25页/共97页第二十六页，共97页。三相电机(dinj):m=3(3)极对数 p(4)槽数 z(5)槽距角：(6)极距：=p 360 z相邻两个(lin)槽中心线之间的距离。相邻(xin ln)两磁极中心线间的距离。=D2 p用尺寸表示：槽数表示：z2 p=用电角度表示：=(2)相数 mNSU1U2V1V2W2

10、W1第26页/共97页第二十七页，共97页。线圈两线圈边的距离。其表示(biosh)方法与极距的表示(biosh)方法一样也有三种。(8)每极每相槽数 qq=z2 p m(7)线圈(xinqun)节距 y2.交流绕组(roz)的种类(1)按相数分类:单相绕组(roz)、三相绕组(roz)、两相绕组(roz)。NSU1U2V1V2W2W1第27页/共97页第二十八页，共97页。整距绕组(roz):y=短距绕组(roz):y 长距绕组(roz):y NSU1U2V1V2W2W1NSU1U2(3)按每极每相槽数分类集中(jzhng)绕组：q=1分布绕组：q1(2)按线圈(xinqun)节距分类NSU

11、1U2U3U4U5U6(4)按每个槽内线圈的层数分类单层绕组双层绕组第28页/共97页第二十九页，共97页。NS双层绕组(roz):双层集中绕组(roz)外层(上层):U1、U3内层(下层):U2、U4U1U2U4U3NSU2U1U4U3 双层分布(fnb)绕组外层(上层):U1、U3内层(下层):U2、U4 (5)按线圈之间的联结方式分类:叠绕组、波绕组、同心绕组等。第29页/共97页第三十页，共97页。第30页/共97页第三十一页，共97页。例：求作叠绕组(roz)。z=24，p=2，m=3，y=。解：绕组(roz)接线步骤如下。(1)求出 q、y 每极每相槽数：q=z2 p m=2422

12、3=23.三相(sn xin)单层绕组槽距角：=p360z=2 36024=30线圈(xinqun)节距：zy=2 p=2422=6第31页/共97页第三十二页，共97页。(2)画出各槽线圈(xinqun)边电动势的相量图（星形图）。(3)在相量图上表(shn bio)出槽号。123456789101112(13)(14)(15)(16)(17)(18)(19)(20)(21)(22)(23)(24)SN(4)在相量图上按 q、m 分相：m=3 2p=4 q=2 =30 y=6UUVVWW第32页/共97页第三十三页，共97页。(5)画出槽线并标出槽号。1234567891011(6)按和槽号

13、划分(hu fn)N 极和 S 极的区域。NSNSN(7)画出各线圈边电动势的参考方向:设 N 极下电动势的参考方向向上(xingshng)，则 S 极下电动势的参考方向向下。12131415161718192021222324第33页/共97页第三十四页，共97页。123456789101112131415161718192021222324NSNSN(8)画出 U 相叠绕组(roz)。U1U2U1(1-7)(2-8)123456789101112(13)(14)(15)(16)(17)(18)(19)(20)(21)(22)(23)(24)UUVVWW 线圈(xinqun)串联：(13-1

14、9)(14-20)U2第34页/共97页第三十五页，共97页。线圈(xinqun)并联：U1U2123456789101112131415161718192021222324NSNSN123456789101112131415161718192021222324NSNSNU1U2第35页/共97页第三十六页，共97页。12456789101112131415161718192021222324NSNSN3 每相支路(zh l)数:串联:a=1,并联(bnglin):a=2=p 设每个线圈的匝数为:Nc 每相绕组的总匝数 N 为:N=p q Nc aU1U2W1W2V1V2(9)画出三相(sn

15、xin)叠绕组。第36页/共97页第三十七页，共97页。4.同心(tngxn)绕组 123456789101112131415161718192021222324SNS例：z=24，p=1，q=4,=15。U1U2优点：下线方便(fngbin)、端部重叠层数少、散热好。两极小型感应(gnyng)电机。第37页/共97页第三十八页，共97页。例：z=24，p=2，m=3，y=5/6。解：绕组(roz)接线步骤如下。(1)求出 q、y 每极每相槽数：q=z2 p m=24223=25.三相双层叠(cn di)绕组槽距角：=p 360z=2360 24=30线圈(xinqun)节距：=524 622

16、=5y=56 z2 p=56第38页/共97页第三十九页，共97页。(2)画出各槽线圈(xinqun)边电动势的相量图（星形图）(3)在相量图上表(shn bio)出槽号(4)在相量图上按 q、m 分相：123456789101112(13)(14)(15)(16)(17)(18)(19)(20)(21)(22)(23)(24)UUVVWW 因为(yn wi)是双层绕组，所以图中标注的是每相绕组的上层边。第39页/共97页第四十页，共97页。(5)画出槽线并标出槽号:12(6)按和槽号划分(hu fn)N 极和 S 极的区域:NSNSN(7)画出各线圈边电动势的参考方向(fngxing)设 N

17、 极下电动势的参考方向(fngxing)向上,则 S 极下电动势的参考方向(fngxing)向下。用实线表示外层边，虚线(xxin)表示内层边。1234579101314151617181920212223246811第40页/共97页第四十一页，共97页。12NSNSN1234579101314151617181920212223246811(8)联结(linji)U 相绕组：123456789101112(13)(14)(15)(16)(17)(18)(19)(20)(21)(22)(23)(24)第41页/共97页第四十二页，共97页。12NSNSN1234579101314151617

18、181920212223246811(8)联结(linji)U 相绕组：线圈(xinqun)串联：(7-12)(8-13)(1-6)(2-7)(13-18)(14-19)(19-24)(20-1)U1 U2 U1U2第42页/共97页第四十三页，共97页。12NSNSN1234579101314151617181920212223246811(8)联结(linji)U 相绕组：线圈(xinqun)并联：a=2(7-12)(8-13)(1-6)(2-7)(13-18)(14-19)(19-24)(30-1)U1U2U1 U2 总匝数：N=2 p q Nc a第43页/共97页第四十四页，共97页

19、。NSNSN123457910131415161718192021222324681112(9)联结(linji)V 相绕组：123456789101112(13)(14)(15)(16)(17)(18)(19)(20)(21)(22)(23)(24)第44页/共97页第四十五页，共97页。NSNSN123457910131415161718192021222324681112(10)联结(linji)W 相绕组：123456789101112(13)(14)(15)(16)(17)(18)(19)(20)(21)(22)(23)(24)第45页/共97页第四十六页，共97页。NSNSN123

20、457910131415161718192021222324681112(11)三相(sn xin)绕组总联结图：U1 W1 V1 U2 W2 V2第46页/共97页第四十七页，共97页。NSNSN123457910131415161718192021222324681112例：z=24，p=2，q=2，=30，y=56.三相(sn xin)双层波绕组U11 U12第47页/共97页第四十八页，共97页。NSNSN1234571314181920246812 z=24，p=2，q=2，=30，y=5U21U22第48页/共97页第四十九页，共97页。z=24，p=2，q=2，=30，y=5串联

21、(chunlin):U11 U12U21 U22U1U2并联(bnglin):U11 U12U22 U21U1U2NSNSN1234571314181920246812U11 U21 U12 U22第49页/共97页第五十页，共97页。1.极数:转子极数=定子极数 因为(yn wi)：转子中的电动势和电流是感应出来的。三、笼型绕组(roz)NSn0nNSSNNSSN NSp1=p2=p 如果两者不相等(xingdng)，则转子转不起来。第50页/共97页第五十一页，共97页。2.相数 笼型转子是对称多相绕组。(1)转子槽数能被极对数(du sh)整除时：m2=z2p 每对极下的每一根(y n)

22、导条就构成一相；各对极下占相同位置的导条可看作是属于一相的并联导条，即每相有 p 根导条并联。m2=6(2)转子(zhun z)槽数不能被极对数整除时：m2=z2 即每一根导条就构成一相。SSNN第51页/共97页第五十二页，共97页。3.匝数:四、额定值N2=12（一根(y n)导条相当于半匝）三相异步电动机型 号 Y132S6功 率 3 kW 频 率 50Hz电 压 380 V 电 流 7.2 A 联 结 Y转 速 960r/min 功率因数(n l yn sh)0.76 绝缘等级 B2p=6轴上输出额定(dng)机械功率P1N=3 UNIN cosNPN=NP1N=3 UNIN cosN

23、N第52页/共97页第五十三页，共97页。第53页/共97页第五十四页，共97页。1.单相绕组的脉振磁通势 脉振磁场：轴线(zhu xin)不变，大小和方向随时间交变 的磁场。脉振磁通势：产生脉振磁场的磁通势。U1U2NS12Fx=00fU1U2U1x二、三相(sn xin)绕组的磁通势第54页/共97页第五十五页，共97页。U1U3U4U214FSNNSU1U2 与 U3U4串联(chunlin):U3U1U2U4U1 脉振磁通势的幅值:绕组(roz)磁通势的幅值=kw N Im=2 kw N I气隙矩形(jxng)波磁通势的幅值2 kw N I=2p第55页/共97页第五十六页，共97页。

24、气隙基波(j b)磁通势的幅值2 kw N I=2p4F=0.9 kw N Ip 分布(fnb)绕组的磁通势知识点：单相(dn xin)合成磁势第56页/共97页第五十七页，共97页。U V W2.三相(sn xin)绕组的旋转磁通势(幅值)i1=Imsinti2=Imsin(t120o)i3=Imsin(t+120o)U1 V1 W1U2 V2 W2知识点：三相(sn xin)合成磁势第57页/共97页第五十八页，共97页。SNSNSNSNSN旋转(xunzhun)磁通势波SNSNSNSNSNSN第58页/共97页第五十九页，共97页。三、基波(j b)与高次谐波磁通势和电动势 磁极(cj)

25、的磁场=基波磁场+奇次谐波磁场v 次谐波的极对数：pv=v p1v 次谐波(xi b)电动势频率：f v=v f 1v 次谐波电动势大小：E v=4.44 f v kwv Nm v 次谐波的绕组系数：kwv=kpv ksv 基波极对数 pv 次谐波的短距因数：v 次谐波的分布因数：kpv=sin v y90(取正值)ksv=q22sin vq sin v第59页/共97页第六十页，共97页。(1)在同步电机中，谐波磁通势所产生的磁场在转子表面产生涡流损耗，使电机发热，。(2)在感应电机中，谐波磁场产生寄生转矩，影响其起动性能；损耗，cos，温升，。y=(0.8 0.83)谐波电动势的影响：使发

26、动机电动势波形变坏，供电(n din)质量，杂散损耗，温升；输电线中的高次谐波电流所产生的电磁场干扰邻近通讯线路。改善气隙磁场分布；采用短距绕组和分布绕组。谐波(xi b)磁通势的影响：第60页/共97页第六十一页，共97页。4.4 4.4 三相三相三相三相(sn xin(sn xin)异步电动机的异步电动机的异步电动机的异步电动机的电动势和磁通势平衡方程电动势和磁通势平衡方程电动势和磁通势平衡方程电动势和磁通势平衡方程一、定子电路一、定子电路(dinl)的电动的电动势平衡方程势平衡方程(每相每相)U1=E1+(R1+jX1)I1E1=j4.44 f 1kw1 N1m=E1+Z1 I1 定子(

27、dngz)绕组感应电动势的频率：f1=pn060 与交流电源同频率。NSU1U2U1U3U2U4NNSS第61页/共97页第六十二页，共97页。f2=p(n0n)60=s f1 转子电路(dinl)的频率：E2s=4.44 s f1 kw2N2m 二、转子电路的电动势平衡(pnghng)方程(每相)=p n060n0nn0=sE2 变压器：U2=E2Z2I2 异步机：0=E2sZ2sI2sE2s=j4.44 f2 kw2N2m 式中：E2=4.44 f1 kw2N2m 转子(zhun z)静止时的电动势。第62页/共97页第六十三页，共97页。X2s=2f2 L2式中：X2=2f1 L2 转子

28、(zhun z)静止时的漏电抗。转子(zhun z)每相电流：I2s=E2sR2+jX2s=sE2R2+jsX2 =2s f1 L2 X2s=s X2 第63页/共97页第六十四页，共97页。三、磁通势平衡(pnghng)方程1.定子(dngz)旋转磁通势 幅值：F1=0.9 m1kw1N1 I12p转向(zhunxing)：与三相电流相序一致。转速：n0=p60 f12.转子旋转磁通势 幅值：F2=0.9 m2kw2N2 I2s2p转向：与转子电流的相序一致，即与 定子旋转磁通势的旋转方向一致。第64页/共97页第六十五页，共97页。转速：(1)转子(zhun z)旋转磁通势相对于转子(zh

29、un z)的转速：n2=p60 f2=s n0(2)转子(zhun z)旋转磁通势相对于定子的转速：n2+n=s n0+(1s)n0=n0 结论：(1)转子旋转磁通势与定子旋转磁通势在空间(kngjin)是沿同一方向以同一速度旋转的；(2)二者组成了统一的合成旋转磁通势，共同产生旋转磁场。第65页/共97页第六十六页，共97页。3.磁通势平衡(pnghng)方程(1)理想空载(kn zi)时：I2s=0，I1=I0旋转磁通势的幅值为：F0=0.9 m1kw1N1 I02p(2)负载(fzi)时：F1+F2=F0 m1=m2?绕线型异步电动机一定相同。第66页/共97页第六十七页，共97页。第五

30、章第五章 异步电机的基本异步电机的基本(jbn)(jbn)理论二理论二 5.1 5.1 三相异步电动机的运行三相异步电动机的运行三相异步电动机的运行三相异步电动机的运行(ynxng)(ynxng)分析分析分析分析(等效电路等效电路等效电路等效电路及相量图）及相量图）及相量图）及相量图）5.2 5.2 三相异步电动机的功率和转矩三相异步电动机的功率和转矩三相异步电动机的功率和转矩三相异步电动机的功率和转矩 5.3 5.3 三相异步电动机的运行三相异步电动机的运行三相异步电动机的运行三相异步电动机的运行(ynxng)(ynxng)特性（工作特特性（工作特特性（工作特特性（工作特性、参数测定、转差率

31、与转矩的关系等）性、参数测定、转差率与转矩的关系等）性、参数测定、转差率与转矩的关系等）性、参数测定、转差率与转矩的关系等）5.4 5.4 单相异步电动机单相异步电动机单相异步电动机单相异步电动机第67页/共97页第六十八页，共97页。5.1 5.1 三相三相三相三相(sn xin(sn xin)异步电动机的运行分异步电动机的运行分异步电动机的运行分异步电动机的运行分析析析析(等效电路及相量图等效电路及相量图等效电路及相量图等效电路及相量图)一、等效电路一、等效电路E1I1R1 jX1jX2s R2E2sI2sf1f2+U1m1、kw1N1 m2、kw2N21.频率(pnl)折算I2s=sE2

32、R2+jsX2=E2+jX2R2 s=I2第68页/共97页第六十九页，共97页。实际旋转的转子 等效静止的转子 F2的转速 F2的大小F2的空间位置 频率归算的物理(wl)含义：用一个静止(jngzh)的、电阻为 R2/s 的等效转子去代替电阻为 R2 的实际旋转的转子，等效转子与实际转子具有同样的转子磁通势 F2。0.9 m2kw2N2 I2s2p0.9 m2kw2N2 I22p n0 n0 取决于电流(dinli)的相位。i2s 与 i2 的相位相同。频率归算后，定子的所有物理量不变，定子传送到转子的功率也不变。第69页/共97页第七十页，共97页。R2s=R2+1ssR2转子所产生(c

33、hnshng)的机械功率相对应的等效电阻1ssm2R2 I22总机械(jxi)功率：+U1E1I1R1 jX1f1E21ssR2I2jX2 R2f1m1、kw1N1 m2、kw2N2第70页/共97页第七十一页，共97页。2.绕组(roz)折算 用一个相数和有效匝数与定子绕组相同的转子绕组去等效代替实际的转子绕组。等效代替：保证电磁(dinc)效应和所有物理量保持不变。(1)电动势的折算：折算前：E2=4.44 f1 kw2N2m 折算(sh sun)后：E2=E1=4.44 f1 kw1N1m 定、转子的电动势之比：=kw1N1kw2N2E2E2ke=E1E2=第71页/共97页第七十二页，

34、共97页。(2)电流(dinli)的折算：折算(sh sun)前：折算(sh sun)后：F2=0.9 m2kw2N2 I22pF2=0.9 m1kw1N1 I22p=F2E2=E1=ke E2 电流比：=m1kw1N1m2kw2N2I2I2ki=0.9 m2kw2N2 I22p=0.9 m1kw1N1 I22pI2kiI2=第72页/共97页第七十三页，共97页。(3)阻抗(zkng)的折算：折算(sh sun)前：Z2=+jX2R2s=E2I2折算(sh sun)后：Z2=+jX2R2 s=E2I2阻抗比：|Z2|Z2|kZ=E2 I2E2 I2=ke ki Z2=kZ Z2 R2=kZ

35、R2X2=kZ X2 第73页/共97页第七十四页，共97页。3.等效电路及其简化(jinhu)E1=E2I1R1 jX11ssR2I2jX2 R2I0RmXm+U1E1=E2I11ssR2I2I0RmXm+U1R1 jX1 R2 jX2第74页/共97页第七十五页，共97页。一、功率平衡一、功率平衡(pnghng)方程式方程式 1.输入功率输入功率P1 P1=3 U1I1cos15.2 5.2 三相三相三相三相(sn xin(sn xin)异步电动机的功率和异步电动机的功率和异步电动机的功率和异步电动机的功率和转矩转矩转矩转矩=3 U1LI1Lcos12.定子铜损耗(snho)PCu1 PC

36、u1=m1R1I12=3R1I123.铁损耗(snho)PFe（转子铁损耗(snho)忽略不计）PFe=m1RmI02=3RmI02第75页/共97页第七十六页，共97页。4.电磁(dinc)功率PePe=P1PCu1PFePe=m2 E2 I2cos2 =m1 E2 I2 cos2R2 s=m1 I221ss=m1 R2I2 2+m1 R2I2 2 5.转子(zhun z)铜损耗 PCu2 PCu2=m2 R2 I22 =m1 R2 I2 2 =s Pe第76页/共97页第七十七页，共97页。8.输出功率 P2 P2=PmP0 =PePCu2P0 =P1PCu1PFePCu2P06.总机械(

37、jxi)功率 PmPm=PePCu21ss Pm=m1 R2I22=(1s)Pe7.空载(kn zi)损耗 P0 P0=Pme+PadP1PCu1+PFePePCu2P0P2Pm机械(jxi)损耗附加损耗第77页/共97页第七十八页，共97页。二、转矩平衡(pnghng)方程式Pm=P2+P0T =T2+T01.电磁(dinc)转矩 TT =PmPe0=T =9.55 PmnPen0=9.55 2.空载(kn zi)转矩 T0T0=P0P0n=9.55 3.输出转矩 T2T2=P2P2n=9.55 第78页/共97页第七十九页，共97页。例1：一台三相笼型异步电动机，其技术数据(shj)为：P

38、N=3 kW，U1N=380 V，nN=957 r/min，定子 Y 联结，R1=2.08，X1=3.12，R2=1.525，X2=4.25，Rm=4.12，Xm=62，P0=60 W。求 nN 时：(1)I1、I2、cos1；(2)P1、P2、;(3)Pe、T。解：nN=957 r/min n0=1000 r/minsN=n0nNn0=0.043=35.46+j4.25Z2=+jX2 R2sN=4.12+j62Zm=Rm+jXm=35.7 6.83=62.14 68.2第79页/共97页第八十页，共97页。(1)定子(dngz)电流：U1Z1+ZmZ2 I1=6.81 36.4A转子(zhu

39、n z)电流：Zm I1Zm+Z2 I2=5.47 9.5A则：I1=6.81 A，I2=5.47 A励磁(l c)电流：I0=I1+I2=6.81 36.4o 5.47 9.5o=3.18 88.56A设：U1=220 0V第80页/共97页第八十一页，共97页。功率因数(n l yn sh)：cos1=cos(36.4)=0.805(2)输入(shr)功率：P1=3 U1 I1 cos1=32206.81 0.805=3 610 W定、转子(zhun z)铜损耗：PCu1=3R1 I12=289 WPCu2=3R2 I22=137 W铁损耗：PFe=3Rm I02=125 W输出功率：P2

40、=P1(PCu1+PCu2+PFe+P0)=3 000 W第81页/共97页第八十二页，共97页。效率(xio l)：=100%P2P1=83.1%(3)电磁(dinc)功率：Pe=P1(PCu1+PFe)=3 196 W电磁(dinc)转矩：Pen0 T=9.55=30.52 NmPmn T=9.55 第82页/共97页第八十三页，共97页。一、脉振磁场的分解 定子：单相(dn xin)绕组；转子：鼠笼式。5.4 单相(dn xin)异步电动机 i1F3 Fi1i1第83页/共97页第八十四页，共97页。ftOt1t2t3t4t5t6t7t8t=0FRmFFmt1FFmFRmF FFmt2F

41、RmFm t3t4t5t6Fm t7t8第84页/共97页第八十五页，共97页。设：i1=Im cost则磁通势的基波(j b)分量为：=f+ff1=F1 cos cos t=F1 cos(t)12+F1 cos(+t)12正转磁通势 f+正转磁场(cchng)+正转电磁(dinc)转矩T+反转磁通势 f 反转磁场 反转电磁转矩T 二、工作原理知识点第85页/共97页第八十六页，共97页。对正转磁场(cchng)而言：转差率:s+=n0nn0 对反转(fn zhun)磁场而言：转差率:s=n0(n)n0=2n0(n0n)n0=2s+T2 1 s+00 s 1 2当 n=0，s=1 时：Tst=

42、0当 n0 时：T 0知识点第86页/共97页第八十七页，共97页。三、单相异步电动机的起动(q dn)方法1.分相式电动机 定子(dngz)绕组：主绕组(roz)辅助绕组(roz)（工作绕组）（起动绕组）原理：旋转磁场起动转矩两相电流(1)电阻分相式电动机(2)电容分相式电动机第87页/共97页第八十八页，共97页。U Q1CWSQ2 电容(dinrng)分相式电动机的原理图工作(gngzu)绕组起动(q dn)绕组iwisIsIwUIi第88页/共97页第八十九页，共97页。单相电容起动(q dn)电动机第89页/共97页第九十页，共97页。第90页/共97页第九十一页，共97页。转子(zhun z)2.罩极起动(q dn)短路(dunl)环定子定子磁极第91页/共97页第九十二页，共97页。贝得牌三相(sn xin)异步电动机第92页/共97页第九十三页，共97页。绕线型异步机第93页/共97页第九十四页，共97页。电机(dinj)装配图第94页/共97页第九十五页，共97页。第95页/共97页第九十六页，共97页。第96页/共97页第九十七页，共97页。