第5章 三相异步电动机.ppt

第5章三相异步电动机,下一页,返回,5.1电机概述5.2三相异步电动机的构造5.3三相异步电动机的工作原理5.4三相异步电动机的转矩与机械特性5.5三相异步电动机的启动5.6三相异步电动机的调速5.7三相异步电动机的制动5.8三相异步电动机的铭牌数据,电动机的分类：,5.1电动机概述,上一页,下一页,返回,1.定子,5.2三相异步电动机的构造,上一页,下一页,返回,2.转子,铁心：由外周有槽的硅钢片叠成。,(2)绕线型转子：转子绕组由线圈绕组构成,上一页,下一页,返回,上一页,下一页,返回,笼型异步电动机,上一页,下一页,返回,定子,上一页,下一页,返回,转子,上一页,下一页,返回,转子,上一页,下一页,返回,笼式异步电动机,上一页,下一页,返回,绕线式异步电动机,转子,定子,上一页,下一页,返回,绕线式异步电动机,上一页,下一页,返回,5.3三相异步电动机的转动原理,对称三相定子绕组接入对称三相电压,旋转磁场(磁场能量),磁力线切割转子绕组,转子绕组中产生e和i,转子绕组在磁场中受到电磁力的作用,转子旋转起来,机械负载旋转起来,三相交流电流,输出机械能量,上一页,下一页,返回,i1=Imsint,i3=Imsin(t+120),i2=Imsin(t-120),L1,L3,L2,两极旋转磁场,（一）旋转磁场,（1）旋转磁场的产生,上一页,下一页,返回,四极旋转磁场,上一页,下一页,返回,极对数（p）的概念：,（2）旋转磁场的转速,旋转磁场转速n0同步转速（r/min),以Y型接法为例，当每相绕组只有一个线圈时，按右下图放入定子槽内，合成的旋转磁场只有一对磁极，则极对数为1。即p=1,上一页,下一页,返回,以Y型接法为例，将每相绕组都改用两个线圈串联组成。,按下图放入定子槽内。形成的磁场则是两对磁极。即p=2,返回,三相绕组,四极旋转磁场,上一页,下一页,返回,上一页,下一页,返回,三相异步电动机的同步转速,f1=50Hz时,不同极对数时的同步转速如下:,同步转速,p为任意值时：,上一页,下一页,返回,（3）旋转磁场的转向,旋转磁场是沿着：,U1,V1,W1,与三相绕组中的三相电流的相序：L1L2L3一致。,旋转方向：取决于三相电流的相序。将其中两根电源线对调即可改变旋转磁场的方向。,上一页,下一页,返回,（二）工作原理,（1）电磁转矩的产生,用右手定则判断转子绕组中感应电流的方向,用左手定则判断转子绕组受到的电磁力的方向,电磁力电磁转矩TT与n0同方向。,工作原理示意图,F,上一页,下一页,返回,（2）电磁转矩的方向,电磁转矩的方向与旋转磁场的转向一致。,改变电动机的转向,上一页,下一页,返回,电动机转速和旋转磁场同步转速的关系：,电机转子转动方向与磁场旋转的方向一致，但nTLnsI2T2TL,T2n0,3发电反馈制动,当电动机的nn0时，旋转磁场产生的电磁转矩作用方向发生变化，由驱动转矩变为制动转矩。电动机进入制动状态，同时将外力作用于转子的能量转换成电能回送给电网。,上一页,下一页,返回,5.8三相异步电动机铭牌数据,1.型号,例如：Y132M4,用以表明电动机的系列、几何尺寸和极数。,上一页,下一页,返回,异步电动机产品名称代号,上一页,下一页,返回,2.接法,Y连接,连接,接线盒,上一页,下一页,返回,3.电压,例如：380/220V、Y/是指线电压为380V时采用Y连接；线电压为220V时采用连接。,电动机在额定运行时定子绕组上应加的线电压值。,三相异步电动机的额定电压有380V，3000V,及6000V等多种。,上一页,下一页,返回,4.电流,例如：Y/6.73/11.64A表示星形连接下电机的线电流为6.73A；三角形连接下线电流为11.64A。两种接法下相电流均为6.73A。,5.功率与效率,电动机在额定运行时定子绕组的线电流值。,额定功率是指电机在额定运行时轴上输出的机械功率P2，它不等于从电源吸取的电功率P1。,上一页,下一页,返回,6.功率因数,7.额定转速,电机在额定电压、额定负载下运行时的转速。,上一页,下一页,返回,如：nN=1440转/分sN=0.04,上一页,下一页,返回,【解】,（1）,例：某三相异步电动机，定子电压为380V，三角形联结。当负载转矩为51.6Nm时，转子转速为740r/min，效率为80，功率因数为0.8。求：（1）输出功率；（2）输入功率；（3）定子线电流和相电流,（2）,（3）,上一页,下一页,返回,（1）,当U1LUN时,（2）当U1L0.8UN时，由于，所以,【解】,例：某三相异步电动机，PN30kW，nN980r/min，KM2.2，KS2.0，求：（1）U1LUN时的TM和TS；（2）U1L0.8UN时的TM和TS。,上一页,下一页,返回,例：下面是电动机产品目录中所列的一台三相笼式异步电动机的数据。试问：（1）额定转差率；（2）额定转矩；（3）额定输入功率；（4）最大转矩；（5）起动转矩；（6）起动电流。,上一页,下一页,返回,【解】（1）由表中nN1470r/min可知,（2）,（3）,（4）,（5）,（6）,上一页,下一页,返回,【解】电源电压380V时，定子绕组星形联结，此时,电源电压为220V时，定子绕组角形联结，此时,例：有一台J514型三相异步电动机，PN4.5kW，UN220/380V，。试求电源电压为380V和220V两种情况下，定子绕组的联结方法和额定电流的大小。,上一页,下一页,返回,（1）,由于,故当时电动机过载。,（2）,【解】,例：某三相异步电动机，PN11kW，UN380V，nN2900r/min，cos=0.88，N=85.5%。试问：(1)TL=40Nm时，电动机是否过载；(2)I1L10A时，电动机是否过载？,由于，故当时电动机不过载,上一页,下一页,返回,（1）,由于TNTL，但由于IS3IN，故不可以直接起动。,（2）,例：某三相异步电动机，PN5.5kW，UN380V，三角形联结，IN11.1A，nN2900r/min。Is/IN7.0，KSt2.0。由于起动频繁，要求起动时电动机的电流不得超过额定电流的3倍。若TL10Nm，试问可否采用：（1）直接起动；（2）星三角起动；（3）KA0.5的自耦变压器起动。,【解】,上一页,下一页,返回,由于TSYTL，ISY3IN，故可以采用星三角起动。,此时电动机起动线电流为,由于Tsa3IN,即起动的两个必备条件均不满足，故不可以采用KA为0.5的自耦变压器起