三相交流异步电动机的结构和原理1.ppt
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1、三相交流异步电动机的结三相交流异步电动机的结构和原理构和原理1 1电动机的分类:电动机的分类:电动机的分类:电动机的分类:鼠笼式异步交流电动机授课内容:鼠笼式异步交流电动机授课内容:基本结构、工作原理、基本结构、工作原理、基本结构、工作原理、基本结构、工作原理、机械特性机械特性机械特性机械特性电动机电动机电动机电动机交流电动机交流电动机交流电动机交流电动机直流电动机直流电动机直流电动机直流电动机三相电动机三相电动机三相电动机三相电动机单相电动机单相电动机单相电动机单相电动机同步电动机同步电动机同步电动机同步电动机异步电动机异步电动机异步电动机异步电动机他励、并励电动机他励、并励电动机他励、并励
2、电动机他励、并励电动机串励、复励电动机串励、复励电动机串励、复励电动机串励、复励电动机第一节第一节三相异步电动机的结构与工作原理三相异步电动机的结构与工作原理 一、一、一、一、三相异步电动机的结构三相异步电动机的结构三相异步电动机的结构三相异步电动机的结构 (一)定子(一)定子(一)定子(一)定子 (二)转子(二)转子(二)转子(二)转子 (三)分类(三)分类(三)分类(三)分类与用途与用途与用途与用途 1.定子定子铁心:由内周有槽铁心:由内周有槽铁心:由内周有槽铁心:由内周有槽的硅钢片叠成。的硅钢片叠成。的硅钢片叠成。的硅钢片叠成。A-XA-XB-Y B-Y C-ZC-Z三相绕组三相绕组三相
3、绕组三相绕组机座:铸钢或铸铁机座:铸钢或铸铁星形连接星形连接三角形连接三角形连接 转子转子:在旋转磁场作用下,产生感应电动势或电在旋转磁场作用下,产生感应电动势或电流。流。2.转子转子鼠笼转子鼠笼转子铁心:铁心: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。由外周有槽的硅钢片叠成。由外周有槽的硅钢片叠成。(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。(2)绕线式转子绕线式转子 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。同定子绕组一样,也分为
4、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。鼠笼式鼠笼式鼠笼式鼠笼式绕线式绕线式绕线式绕线式鼠笼式电动机与绕线式电动机的的比较鼠笼式电动机与绕线式电动机的的比较鼠笼式电动机与绕线式电动机的的比较鼠笼式电动机与绕线式电动机的的比较:鼠笼式:鼠笼式:鼠笼式:鼠笼式: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;不能人为改变电动机的机械特性。变电动机的机械特性。绕线式:绕线式:绕线式:绕线式: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。二、三相异步电动机的
5、转动原理二、三相异步电动机的转动原理旋转磁场旋转磁场 定子三相绕组通入三定子三相绕组通入三定子三相绕组通入三定子三相绕组通入三相交流电相交流电相交流电相交流电(星形联接星形联接星形联接星形联接)AXBYCZ1 1.旋转磁场的产生旋转磁场的产生旋转磁场的产生旋转磁场的产生oo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 tAXYCBZAXYCBZAXYCBZ 三相电流合成磁三相电流合成磁三相电流合成磁三相电流合成磁场的分布情况场的分布情况场的分布情况场的分布情况合成磁场方向向下合成磁场方向
6、向下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合成磁场旋转合成磁场旋转6060 合成磁场旋转合成磁场旋转合成磁场旋转合成磁场旋转9090600动画动画oAAXZBCYAAXZBCY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360360取决于三相电流的相序取决于三相电流的相序取决于三相电流的相序取决于三相电流的相序2.旋转磁场的旋转方向旋转磁场的旋转方向旋转磁场的旋转方向旋转磁场的旋转方向结论:结
7、论:结论:结论:任意调换两根任意调换两根任意调换两根任意调换两根电源进线,则旋转电源进线,则旋转电源进线,则旋转电源进线,则旋转磁场反转。磁场反转。磁场反转。磁场反转。任意调换两根电源进线任意调换两根电源进线(电路如图电路如图)AXCZBY0 to3 3.旋转磁场的极对数旋转磁场的极对数旋转磁场的极对数旋转磁场的极对数P P 当三相定子绕组按当三相定子绕组按当三相定子绕组按当三相定子绕组按图示排列时,产生一对图示排列时,产生一对图示排列时,产生一对图示排列时,产生一对磁极的旋转磁场,磁极的旋转磁场,磁极的旋转磁场,磁极的旋转磁场,即:即:o tAXBYCZAXYCBZ 若定子每相绕组由两个线圈
8、串联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若定子每相绕组由两个线圈串联 ,绕组的始端,绕组的始端,绕组的始端,绕组的始端之间互差之间互差之间互差之间互差6060,将形成,将形成,将形成,将形成两对磁极的旋转磁场。两对磁极的旋转磁场。两对磁极的旋转磁场。两对磁极的旋转磁场。CYABCXYZAXBZAXBYC极对数极对数动画动画旋转磁场的磁极对数旋转磁场的磁极对数与三相绕组的排列有关与三相绕组的排列有关CYABCXYZAXBZ04 4.旋转磁场的转速旋转磁场的转速旋转磁场的转速旋转磁场的转速工频:工频:旋转磁场的转速取决于磁场的极对数旋转磁场的转速取决于磁场的极对数旋转磁场的转速
9、取决于磁场的极对数旋转磁场的转速取决于磁场的极对数p=1时时0 toAXYCBZAXYCBZAXYCBZp=2时时0旋转磁场转速旋转磁场转速旋转磁场转速旋转磁场转速n n0 0与极对数与极对数与极对数与极对数 p p 的关系的关系的关系的关系极对数极对数每个电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。可见可见可见可见:电动机的转动原理电动机的转动原理1.1.转动原理转动原理转动原理转动原理AXYCBZ定子三相绕组通入三相交流电定子三相绕组通入三相交流电定子三相绕组通入三相交流电定子三相绕组通入
10、三相交流电方向方向方向方向:顺时针顺时针顺时针顺时针 切割转子导体切割转子导体切割转子导体切割转子导体右手定则右手定则右手定则右手定则感应电动势感应电动势感应电动势感应电动势 E E2020旋转磁场旋转磁场旋转磁场旋转磁场感应电流感应电流感应电流感应电流 I I2 2旋转磁场旋转磁场旋转磁场旋转磁场左手定则左手定则左手定则左手定则电磁力电磁力电磁力电磁力F FF电磁转矩电磁转矩电磁转矩电磁转矩T TnF转差率转差率 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和电动机转子转速之差与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和电动机转子转速之差与旋转磁场的同步转速之
11、比称为旋转磁场的同步转速之比称为旋转磁场的同步转速之比称为旋转磁场的同步转速之比称为转差率。转差率。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由前面分析可知,电动机转子转动方向与磁场由前面分析可知,电动机转子转动方向与磁场由前面分析可知,电动机转子转动方向与磁场旋转的方向一致,但转子转速旋转的方向一致,但转子转速旋转的方向一致,但转子转速旋转的方向一致,但转子转速 n n 不可能达到与旋转不可能达到与旋转不可能达到与旋转不可能达到与旋转磁场的转速相等,即磁场的转速相等,即磁场的转速相等,即磁场的转速相等,即异步电动机异步电动机异步电动机异步电动机如果如果:无转子电动势和转子电流无
12、转子电动势和转子电流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割转子导条割转子导条无转矩无转矩无转矩无转矩因此,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。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。异步电动机运行中异步电动机运行中异步电动机运行中异步电动机运行中:转子转速亦可由转差率求得转子转速亦可由转差率求得转差率转差率转差率转差率s
13、 例例1 1:一台三相异步电动机,其额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:速的关系可知:n0=1000 r/min,即即即即p p=3=3额定转差率为额定转差率为额定转差率为额定转差率为(一)(一)(一)(一)三相异步电动机的铭牌三相异步电动机的铭牌三相异步电动机的铭牌三相异步电动机的铭牌 三、三、三、三、三相异步电动机的铭牌及主要系列三相异步电动机
14、的铭牌及主要系列三相异步电动机的铭牌及主要系列三相异步电动机的铭牌及主要系列 三相异步电动机三相异步电动机 型号型号Y112M-2 编编 号号 4KW8.2A 380V 2890r/min LW 79dB(A)接法接法防护等级防护等级IP44 50HZ KgZBK2007-88 工作制工作制 B级绝缘级绝缘 年年月月电机厂电机厂(二)(二)(二)(二)三相异步电动机主要系列三相异步电动机主要系列三相异步电动机主要系列三相异步电动机主要系列 1 1型号型号型号型号2 2额定值额定值额定值额定值额定功率额定功率额定功率额定功率P PN N 额定电压额定电压额定电压额定电压U UN N 额定电流额定
15、电流额定电流额定电流I IN N 额定频率额定频率额定频率额定频率f fN N 额定转速额定转速额定转速额定转速n nN N 常用的常用的常用的常用的Y Y系列异步电动机有系列异步电动机有系列异步电动机有系列异步电动机有Y Y(IP44IP44)封闭式、)封闭式、)封闭式、)封闭式、Y Y(IP23IP23)防护式小型三相异步电动机,防护式小型三相异步电动机,防护式小型三相异步电动机,防护式小型三相异步电动机,YRYR(IP44IP44)封闭式、)封闭式、)封闭式、)封闭式、YRYR(IP23IP23)防护式绕线型三相异步电动机,防护式绕线型三相异步电动机,防护式绕线型三相异步电动机,防护式绕
16、线型三相异步电动机,YDYD变极多速三相异步电动机,变极多速三相异步电动机,变极多速三相异步电动机,变极多速三相异步电动机,YXYX高效率三相异步电动机,高效率三相异步电动机,高效率三相异步电动机,高效率三相异步电动机,YHYH高转差率三相异步电动机,高转差率三相异步电动机,高转差率三相异步电动机,高转差率三相异步电动机,YBYB隔爆型三相异步电动机,隔爆型三相异步电动机,隔爆型三相异步电动机,隔爆型三相异步电动机,YCTYCT电磁调速三相异步电动机,电磁调速三相异步电动机,电磁调速三相异步电动机,电磁调速三相异步电动机,YEJYEJ制动三相异步电动机,制动三相异步电动机,制动三相异步电动机,
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