第7章 异步电动机.ppt

第7章异步电动机 7 1三相异步电动机的结构与工作原理7 2三相异步电动机的机械特性7 3三相异步电动机的使用7 4单相异步电动机 交流电动机 电动机 直流电动机 他励 异励 串励 复励 电动机的分类 磁极旋转 导线切割磁力线产生感应电动势 导线长 切割速度 右手定则 异步 2 线圈比磁场转得慢 三相异步机的结构 转子 在旋转磁场作用下 产生感应电动势或电流 三相定子绕组 产生旋转磁场 旋转磁场的产生 A Y C B Z 异步机中 旋转磁场代替了旋转磁极 电流出 电流入 X 合成磁场方向 向下 同理分析 可得其它电流角度下的磁场方向 旋转方向 取决于三相电流的相序 改变电机的旋转方向 换接其中两相 旋转磁场的旋转方向 旋转磁场的转速大小 极对数 P 的概念 极对数 P 的改变 将每相绕组分成两段 按右下图放入定子槽内 形成的磁场则是两对磁极 极对数 极对数和转速的关系 三相异步电动机的同步转速 极对数 每个电流周期磁场转过的空间角度 同步转速 电动机转速和旋转磁场同步转速的关系 电动机转速 转差率的概念 异步电机运行中 转差率为旋转磁场的同步转速和电动机转速之差 即 7 2 1三相异步电动机的 电 磁 关系 7 2三相异步电动机的机械特性 取决于转子和旋转磁场的相对速度 转子功率因数 电磁转矩T 转子中各载流导体在旋转磁场的作用下 受到电磁力所形成的转距之总和 常数 每极磁通 转子电流 转子电路的 转矩公式的推导 得到转矩公式 7 2 2三相电动机的机械特性 根据转矩公式 电动机的自适应负载能力 电动机的电磁转矩可以随负载的变化而自动调整 这种能力称为自适应负载能力 直至新的平衡 此过程中 时 电源提供的功率自动增加 三个重要转矩 n0 T n 牛顿 米 如果电机将会因带不动负载而停转 n0 T n 求解 过载系数 三相异步机 n0 T n 机械特性和电路参数的关系 和电压的关系 结论 和转子电阻的关系 机械特性的软硬 硬特性 负载变化时 转速变化不大 运行特性好 软特性 负载增加转速下降较快 但起动转矩大 起动特性好 7 3 1三相异步机铭牌与技术数据 1 型号Y132M 4 转差率 7 3三相异步电动机的使用 3 联接方式 Y 接法 4 额定电压 定子绕组在指定接法下应加的线电压 说明 一般规定电动机的运行电压不能高于或低于额定值的5 例 380 220Y 是指 线电压为380V时采用Y接法 当线电压为220V时采用 接法 电压波动对电动机的影响 5 额定电流 定子绕组在指定接法下的线电流 如 表示三角接法下 电机的线电流为8 2A 相电流为6 48A 星形接法时线 相电流均为6 48A 6 额定功率 额定功率指电机在额定运行时轴上输出的功率 不等于从电源吸收的功率 两者的关系为 其中 额定负载时一般为0 7 0 9 空载时功率因数很低约为0 2 0 3 额定负载时 功率因数最大 注意 实用中应选择合适容量的电机 防止 大马 拉 小车 的现象 7 功率因数 cos 1 P2 PN cos 1 7 3 2三相异步机的起动 三相异步机的起动方法 1 直接起动 二三十千瓦以下的异步电动机一般采用直接起动 3 转子串电阻起动 Y 起动 转子串电阻起动 起动时将适当的R串入转子绕组中 起动后将R短路 转子串电阻起动的特点 2 R2选的适当 转子串电阻既可以降低起动电流 又可以增加起动力矩 方法 和电源相接的任意两相互换 就可实现反转 7 3 3三相异步电动机的正 反转 制动方法 1 抱闸 加机械抱闸 2 反接制动 停车时 将电动机接电源的意两相反接 使电动机由原来的旋转方向反过来 以达制动的目的 7 3 4三相异步电动机的制动 4 发电反馈制动 令电机转子的转速超过旋转磁场的同步转速 便会产生制动转矩 3 能耗制动 停车时 断开交流电源 接至直流电源上 产生制动转矩 7 3 5三相异步电动机的调速 3 改变电源频率 变频调速 无级调速 此种调速方法发展很快 且调速性能较好 其主要环节是研制变频电源 常由整流器 逆变器等组成 7 4 1单相异步电动机的工作原理 结构 定子放单相绕组 其中通单相交流电 转子一般用鼠笼式 定子中通入单相交流电后 形成脉动磁场 其磁感应强度按正弦分布 且随时间按正弦变化 单相异步电动机的特点 1 自身没有起动转矩 当定子绕组产生的合成磁场增加时 根据右手螺旋定则和左手定则 可知转子导条左 右受力大小相等方向相反 所以没有起动转矩 2 转子借助其它力量转动后 外力去除后仍按原方向继续转动 其原理分析如下 定子绕组产生的脉动磁场 可用正 反两个旋转磁场合成而等效 即 脉动磁场的分解 正反向旋转磁场的合成转矩特性 合成转矩 正向 反向 电容分相式起动 7 4 2单相异步电动机的起动 罩极式单相电机 定子通入电流以后 部分磁通穿过短路环 并在其中