Chpt51交流电机基本结构.ppt

第5章 交流电机原理,5.1 交流电机基本结构和基本工作原理 5.1.1反映交流电机工作原理的两个实验模型 5.1.2 交流电机的基本类型和基本结构 5.1.3 交流电机绕组简介,5.2交流电机电枢绕组的电动势与磁通势 5.2.1交流电机电枢电流建立的磁场和磁动势 5.2.2交流电机电枢绕组的感应电动势,5.3 交流异步电动机原理 5.3.1 异步电动机的工作原理 1 转子静止转子绕组开路时的电磁关系 2 转子堵转的电磁过程 3 转子旋转时的电磁关系 5.3.2 三相异步电机的功率与转矩 5.3.3 三相异步电动机的机械特性 5.4 交流同步电动机原理（仅介绍）,5.1 交流电机基本结构和基本工作原理,5.1.1反映交流电机工作原理的两个实验模型 5.1.2 交流电机的基本类型和基本结构 5.1.3 交流电机绕组简介,1）定子形成旋转磁场 定子如何形成旋转磁场？ 第5.2.1节：旋转磁动势 2）转子为磁铁（或永磁铁、或励磁）,5.1.1 反映交流电机工作原理的两个实验模型,原理一个磁铁拉着另一个磁铁旋转； 特点：磁极转动的角速度总是等于外部磁铁旋转的角速度（同步），但可以有角度差。,同步电动机工作原理 ：,1）定子形成旋转磁场 （同同步电动机） 2）转子为“鼠笼”：笼形导体的圆柱形软磁铁心构成。,只有在转子转速不等于磁场转速的情况下（异步），当外部磁场旋转时，其磁力线才能切割转子导条，并因而在导条中产生感应电动势及感生电流；感生电流进而受到电磁力的作用，转子才能旋转。正是因为两者转速有差异才能工作，所以这种电机称为“异步”电机。,异步（鼠笼）电动机工作原理 ：,交流电机的基本结构：主要介绍电机的磁路及电枢绕组的结构特点，这是本节后续部分的内容。 交流电机的共同问题：主要介绍两个问题：1）交流绕组中流过交流电流后所产生的磁场，尤其是对称三相电流产生旋转磁场的问题；2）当电机中存在旋转磁场时，在电枢绕组中产生感应电动势的问题（5.2）。 异步电机运行分析：以异步电动机为例，分析当定子电流产生旋转磁场后，该旋转磁场切割图5.1.2所示转子绕组，在其中产生感应电势及转子电流，进而产生电磁转矩，从而实现电能转换为机械能的过程。异步电机的运行分析。其重点是建立基本方程，推导出等效电路，进而实现其工作特性，以及启动、制动与调速（5.3）。,本章要点：,5.1.2交流电机的主要类型及基本结构,1 主要类型 按能量转换：电动机，发电机 按供电：单相、三相 按原理：同步、异步（感应）电机,2 基本结构 （1） 同步电机的主要结构部件 （2） 异步电机的主要结构部件 （3）同步电机和异步电机主要结构部件的对比,与直流电机的结构比较,1）定子磁场不旋转，由换向器得到“被整流”后的脉动电压电流； 2）采用左、右手定则就可分析原理。,在交流电机部件中对能量转换起主要作用的部件是 定子铁心； 定子绕组：空间上相差120度的三相绕组； 转子：同步电机和异步电机完全不同。,（3）同步电机和异步电机主要结构部件的对比,同步电机和异步电机的转子铁心和转子绕组的简化结构图 ：,异步电动机的转子按结构不同可分为鼠笼型和绕线型两种 。,1 交流电机绕组的基本作用,5.1.3 交流电机绕组简介,以定子绕组为例： (1) 流入定子电流，建立旋转磁场； (2) 产生感应电动势：无论是定子电流建立的旋转磁场，还是图5.1.7 (a)中转子磁极的旋转，其磁力线都必然会切割固定不动的定子绕组.,(2) 定子三相绕组的模型 ？ 星、三角接法,2 最简单的三相绕组(定子为例),(1) 三相绕组的外观图和基本特点 构成：线圈边：嵌入定子铁心的槽中那一部分（有效部分）；端接部分； 特点：空间位置及其对应出线端的位置彼此错开120度，A、B、C三相绕组在圆周上排列的顺序。,(3) 三相绕组的简化模型(以定子绕组为例),3 关于交流绕组的更多的知识（了解）,(1) 多极绕组与电角度,动画：极对数、机械角度、电角度4.1.8 机械角度（机械角速度）:1周为360度，在地面上看到的转子实际旋转的角度和速度； 电角度（电角频率）: 1周为360度，是以电、或磁信号的角度表示的。,例：通用直流电流形成的磁极以及极距。,槽数,q=1 q=12/6=2,END,作业： 1 分析图5.1.15 绕组的极对数、相数、极距、节距、每极每相槽数以及槽距角等结构参数