三相笼型异步电动机演示幻灯片

1,三相笼型异步电动机,2,三相笼型异步电动机,电机和变压器一样，也是利用电磁感应原理工作的一种设备。它的主要作用是进行能量的转换，例如电动机是将电能转换成机械能，可以带动其他设备工作。发电机则是将其他能量转换成电能，不断提高我们的生活质量。,了解电机的基本结构是我们今后使用或维护电动机的第一步。,3,电机有两大部分：定子和转子,定子是指电机上所有固定不动的部分，主要部件是定子铁芯和定子绕组。,转子是指电机上旋转运动的部分，主要部件是转子铁芯和转子绕组。,一、三相笼型异步电动机的基本结构,4,1、定子铁芯和定子绕组,1）定子铁心：由导磁性能很好的硅钢片叠成导磁部分。,2）定子绕组：放在定子铁心内圆槽内导电部分。,5,2、转子铁芯和转子绕组,1)转子铁心：由硅钢片叠成，也是磁路的一部分。,2）鼠笼式转子：转子铁心的每个槽内插入一根裸导条，形成一个多相对称短路绕组。,6,二、三相电动机的铭牌,7,1、型号,8,2、额定值,1）额定功率额定功率是电动机在额定运行情况下，其轴上输出的机械功率。又称额定容量。2）额定电压额定电压是指电动机在额定运行时定子绕组的线电压，他同定子绕组的接法相对应。3）额定电流额定电流是电动机在额定运行时定子绕组的线电流。如果铭牌上有两个电流值，则表示定子绕组在两种不同接法时的线电流。,9,4）额定转速在额定电压下，输出额定功率时的转速称为额定转速5）绝缘等级绝缘等级是按电动机绕组所用的绝缘材料在使用时允许的极限温度来划分的。6）工作方式工作方式是对电动机按铭牌上等额定功率持续运行时间的限制，分为“连续”、“短时”和“断续”等。7）功率因数电动机在额定运行状态下，定子电路的功率因数。异步电动机空载运行时定子电路的功率因数很低，只有0.20.3，随着负载的增加，功率因数也增加，在额定负载时一般为0.70.9，因此要避免空载运行。,10,8)接法中、小容量的低压异步电动机，通常定子三相绕组的六个出线头都引出，可根据额定电压灵活地接成“Y”形或“D”形。,11,三相异步电动机是如何转动起来的？,固定不动的转子绕组和旋转的定子磁场相切割而感应电动势。,转子绕组是闭合的，因此感应电动势在绕组中产生感应电流。感应电流的方向与感应电动势的方向相同。,载流的转子绕组处在磁场中，必定受到电磁力的作用。,两个电磁力的大小相等、方向相反，因此对电动机转轴形成了电磁转矩。于是转子就顺着定子磁场的方向转动起来。,模型电机的定子磁极,模型电机的转子绕组,e,e,i2,n0,用右手定则判断,用左手定则判断,三、三相异步电动机的工作原理,12,三相异步电动机的三相定子绕组以互隔1200的方式嵌放在定子铁芯中。当三个绕组分别接入三相交流电后，便可以产生旋转磁场。,实际三相电动机的旋转磁场是如何产生的呢？,规定：电流为正值时，电流从绕组首端流入，从末端流出；电流为负值时，电流从绕组末端流入，从首端流出。,13,t=0时电流和磁场情况,A、C两相电流t=0时为正，因此首端流入、末端流出。,B相电流t=0时为负，末端流入、首端流出。,N,S,相邻线圈电流流向一致，在气隙中生成合成磁场。,14,t=120,t=120时电流和磁场情况,N,S,n0,可见当电流随时间变化120，电动机的磁场在空间的位置也随之旋转了120。,观察电流波形图及电机示意图可看出，合成磁场的转向取决于三相电流的顺序，ABC正序时气隙磁场顺时针旋转。,15,t=240,t=240时电流和磁场情况,N,S,n0,观察电流波形图及电机示意图可看出，合成磁场的转向取决于三相电流的顺序。,16,t=360,N,S,n0,电流随时间变化一周，电动机的气隙磁场在空间的位置也顺时针旋转了360。表明磁场的旋转速度与电流变化的频率有关。,t=360时电流和磁场情况,17,归纳：,只要三相异步机的对称三相定子绕组中通入对称三相交流电，就会在定子和转子之间的气隙中产生一个随时间变化的旋转磁场。,18,n0,三相异步电动机工作原理概括,在电动机对称三相定子绕组中通入对称三相交流电流,产生气隙旋转磁场,转子导体与磁场相切割，生成感应电动势、感应电流,载流导体受电磁力的作用形成力偶,力偶对电机转轴形成电磁转矩,从而使固定不动的转子顺着旋转磁场的方向转动起来。,F,F,若要改变电动机的旋转方向，只需任调通入定子绕组中两相电流的相序即可。,19,很明显，电动机上存在两个转速，一个是旋转磁场转速n0，一个是转子的转速n。,电动机的转速n能等于旋转磁场的转速n0吗？,如果二者相等，则转子与旋转磁场之间,产生感应电流成为载流导体不是载流导体就无法在磁场中,就没有了相对切割转子不切割磁场就不能,受力不受力电动机就永远转运不起来。,nn0，异步！,20,三相电动机旋转磁场的转速与哪些因素有关？,1、电流频率,电流随时间变化一周，电动机的旋转磁场旋转了360。,即：磁场转速n0与电流频率f成正比。,2、磁极对数,磁场转速随定子磁极数的增加而发生变化。,四极电机,二极电机,21,四极旋转磁场转速的分析,t=0时,t=120时,电流变化120，旋转磁场在空间的位置仅转过了60；当电流变化360时，四极电动机的旋转磁场才能旋转180。显然，四极旋转磁场的转速是二极电机1/2。,22,综合分析，可得电动机旋转磁场的转速与频率、极对数之间的关系为：,即：异步电动机旋转磁场的转速与电源频率成正比，与电机的极对数成反比。,由于电动机转速n与n0之间存在速度差，因此我们选用一个参数转差率s来表示n与n0的关系。,(1)电动机起动瞬间，电动机转速n=0，转差率s=1；,(2)电动机转速最高时，转速nn0，转差率s0；,(3)电动机运行过程中，转速0nn0，转差率0sTL，电动机就会加速运行；若TTN动力小于阻力电机稳定运行状态被破坏转速n下降转差率s上升转子电路感应电动势增加电流I2增大定子电流I1随之增大电磁转