电机学 异步电机篇

异步电动机工业，电动机学第三篇，2011，电气工程及其自动化，2，电动机学教案，2010南昌大学信息工程学院电动机教室异步电动机的结构和运行状态三相异步电动机的电动势和磁场(难点)三相异步电动机的电压方程式和等效电路(重点) 异步电动机的电力方程式和转矩方程式(重点)笼型转子的极数和相数异步电动机参数的测定异步电动机的转矩-转速曲线(重点)异步电动机的动作特性异步电动机的起动、调速，正文内容，3，机电学教案2010南昌大学信息工程学院电机教室，本分析构想，基本结构，4， 机电学教学方案，2010南昌大学信息工程学院电机教室，第七章异步电机概述，第三章异步电机，第八章三相异步电机运行原理，第九章三相异步电机运行特性，第五，机电学教学方案， 2010南昌大学信息工程学院电机教室异步电机的作用和结构异步电机的运行状态(重点)异步电机额定，第七章异步电机概述，6，电机学教案，2010南昌大学信息工程学院电机教室，7.1异步电机的用途，1 .电机结构简单，廉价，运行可靠功率因数差(必须从电网吸收电感性无功功率)，空载电流大，启动和调速性能不充分。 2、发电机，7，电气机械学教案，2010南昌大学信息工程学院电机教室，1，相数分：单相，三相，2，转子结构分：笼式，绕组式，3，壳体保护方式分：防护式，密闭式，防爆式，7.2异步电机分类，8，电气机械学教案，2010南昌大学信息2、定子绕组：装入定子铁心内的圆槽内的导电部分。 3、床：固定定子铁心和端盖，具有较强的机械强度和刚性。 二、转子部分、1、转子铁心：由硅钢板制成，也是磁路的一部分。 2、转子绕组：1)笼形转子：在转子铁心的每个槽中插入裸导线，形成多个对称短路绕组。 2 )绕组式转子：转子绕组为三相对称绕组，嵌合在转子铁心的槽中。 异步电动机的气隙是均匀的。 三、气隙，7.2异步电动机的基本结构，9，电机学教案，2010南昌大学信息工程学院电动机教室，10，电机学教案，2010南昌大学信息工程学院电动机教室，转子结构分别：绕线型异步电动机，笼型异步电动机，11，电机学教案，2010 右图是三相笼型异步电动机的外形图。 12、电机学教案，2010南昌大学信息工程学院电机教室，笼型转子铁心和线圈结构示意图，三相绕线型转子结构图，返回，13，电机学教案，2010南昌大学信息工程学院电机教室，返回，14，电机学教案，2010南昌大学信息工程学院电机教室，例7.3异步电动机铭牌和定额，15电机学教案，2010南昌大学信息工程学院电动机教室，7.3异步电动机名板和定额，16，电机学教案，2010南昌大学信息工程学院电动机教室，感应电动机型号，Y132S1-2，三相异步电动机，床中心很高2010南昌大学信息工程学院电机教室额定功率PN(W，kW )定子额定电压U1N(V，kV )定子额定电流I1N(A )， kA )额定频率fN(Hz )额定转速nN(r/min )定功率率cosN额定效率N，异步电机额定功率，18，电机教案，2010南昌大学信息工程学院电机教案室，额定关系：二，额定功率，19，电机教案2010南昌大学信息工程学院电机教室， 对于中小容量的低压异步电动机，通常引出定子三相线圈的6条导线，可根据需要灵活地连接成“y”形或“d”形。回来，异步电机接线，20，机电学教案，2010南昌大学信息工程学院电机教室，2010 8.1异步电动机的定子线圈及其电动势8.2异步电动机线圈的电动势8.3异步电动机的工作原理8.4异步电动机的转子锁定时的电磁关系8.5异步电动机的转子旋转时的电磁关系，第8章3相异步电动机的工作原理，返回交流电动机理论的共同问题， 电气工程及其自动化，机电学，2010，22，机电学教案，2010南昌大学信息工程学院电机教室，主要内容交流绕组的组成原则和分类三相双绕组(难点)气隙磁场正转分布时交流绕组的感应电动势(重点)感应电动势中高次谐波中有正转电流流过时单相绕组的电动势对称三相电流流动时三相绕组的电动势(重点)，23，电气机械学教案，2010南昌大学信息工程学院电机教室，分析构想，三相交流绕组，感应电动势，脉振电动势旋转电动势，24，电气机械学教案，2010南昌大学信息工程学院电机教室，8.1交流绕组的基础知识， 交流绕组的构成原则交流绕组的分类三相交流绕组模型三相交流绕组的线圈三相交流绕组构成三相交流绕组的术语三相双重层叠绕组，25，电气机械学教案，2010南昌大学信息工学学院电机教室，交流绕组的构成原则，电动势和电动势的电动势波形尽可能接近正弦波，高次谐波的含量尽可能小。 三相绕组的电动势、电动势必须是对称的，电阻、电抗必须是平衡的。 绕组利用率高。 绕组用铜的量一定时，必须获得大的基波电动势和电动势，电动势一定时，铜的量节约，铜的消耗量小。 绝缘可靠，机械强度高，散热条件好，容易制造。26、电气机械学教案，2010南昌大学信息工程学院电机教室，交流绕组分类，按绕组法分类层叠绕组，波绕组槽内层数单相绕组，按双重绕组相数分类单相绕组，三相绕组，按多相绕组极每相槽数分类整数槽绕组，分数槽绕组，27，电气机械学教案，20 三相交流绕组模型，a相轴，c a，b，z，y，x，b轴，c相轴，a，b，c，28，电机学教案，29，电机学教案，2010南昌大学信息工程学院电机学教案，三相交流绕组的绕组，间距y1=:整比层叠绕组、绕组、绕组、绕组、绕组、绕组、绕组、绕组、绕组、绕组、绕组、绕组、绕组、绕组2010南昌大学信息工程学院电动机教室、层叠线圈、多匝线圈、单匝线圈、离散线圈、成型线圈、31、电动机教诲2010南昌大学信息工程学院电机教室，三相交流线圈构成，1线圈组(Nc匝)，1线圈组(q线圈组)，1相线圈组(2p线圈组)，单匝线圈(2导体)，1导体，a， x Nc=4，q=3，2p=2，1相绕组总绕组数=2pqNc，极相组，32，机电学教案，2010南昌大学信息工学学院电动机教室，三相交流绕组的术语相数： m=3槽数： Q=36极数： 2p=4极间距：=Q/2p=9(机械角度：实际几何角度电角度：电角度=p机械角度缝隙间距机械角度：0=360/Q=10缝隙间距电角度：=p36/q=20，33，机电学教案，2010南昌大学信息工程学院电机教研室，三相交流绕组术语(2)，相带：每相(180 该分法保证了三相感应电动势的对称性，合成电动势大，是一种常用方法。 也可以将360度的圆周3等分，120度等分，称为120度相带，但是，通过该分法得到的电动势很小，不怎么使用。 槽电动势星形图：用矢量表示电枢上各槽内导体的感应电动势的星形图。34、电机学教案，2010南昌大学信息工程学院电动机教室，槽电动机星形图和绕组相带，、60相带绕组，35，电机学教案，2010南昌大学信息工程学院电动机教室，槽电动机星形图和绕组相带，60相带绕组，120相带绕组，36，电机2010南昌大学信息工程学院电动机教室，三相双层绕组已知：相数： m=3槽数： Q=36极数： 2p=4极间距：=9间距： y1=8极每相槽数： q=3槽间距电角度：=20求出：三相双层绕组展开图，37，电机画出槽电动势星形图，60度相带分相。三相双层绕组，38，电机学教案，2010南昌大学信息工程学院电机学研究室，三相双层绕组，39，电机学教案，2010南昌大学信息工程学院电机学研究室，并联分支数a (与直流机不同的a=)， 123，101112，192021，282930，101112，123 282930，192021，a=1电压高电流小，a=2，a=4电压低电流大，每条并联旁路40、电机学教案，2010南昌大学信息工学院电机教室，三相双层绕组(y1=7，a=2)， 41、电机学教案2010南昌大学信息工程学院电动机教室，三相双层绕组(三相全图)，42，电机学教案，2010南昌大学信息工程学院电动机教室正弦分布的气隙磁场一个导体的感应电动势一匝整距线圈的感应电动势一个整距线圈的感应电动势(Nc匝) 一个短距线圈的感应电动势(y1)一个短距线圈组的感应电动势(q个线圈)一相绕组的感应电动势(2p个线圈组)三相绕组的感应电动势、8.1.2气隙磁场正弦分布时的交流绕组的感应电动势、重点、存储、43机电学教案、2010南昌大学信息工程学院机电教室单导体电动势，单匝线圈电动势，线圈电动势，线圈组电动势，相线圈电动势，44，电气机械学教案，2010南昌大学信息工程学院电气机械教室，两极同步发电机模型，正弦分布的气隙磁场，45，电气机械学教案2010南昌大学信息工程学院电动机教室，导体的感应电动势， 电机教案，2010南昌大学信息工程学院电机教案，同步转速同步速度，f=50Hz，47，电机教案，2010南昌大学信息工程学院电机教案，导体电动势有效值，48，电机教案2010南昌大学信息工程学院电机教室，整距线圈的有调距线圈就有Nc匝：49，机电学教案，2010南昌大学信息工程学院电机教室，有短距线圈就有Nc匝：基频螺距系数pitchfactor，50，机电学教案，2010南昌大学信息工程学院电机教室线圈群的感应电动势q个线圈，分布线圈，q个线圈，电气机械学教案，2010南昌大学信息工程学院电气机械教室，线圈组感应电动势，基波分布系数分布因子，基波绕组系数windingfactor，52，电气机械学教案2010南昌大学信息工程学院电机教室， 一相绕组感应电动势，一相绕组群为qNC匝，每一相绕组n匝，双重绕组： N=2pqNC/a，53，电机教案，2010南昌大学信息工程学院电机教案室，三相绕组感应电动势，三角形连接：明星连接：54，电机教案2010南昌大学信息工程学院电机变压器相电动势：交流电机相电动势：感应电动势谐波*，电气工程学及其自动化，机电学(补充)，2011， 56、电机学教案，2010南昌大学信息工程学院电动机教室，高次谐波电动势的计算抑制高次谐波电动势的危害8.1.3感应电动势中的高次谐波*，57，电机学教案，2010南昌大学信息工程学院电机教室，高次谐波电动势的计算，58，电机学教案，2010南昌大学信息工程学院电机教室， 谐波电动势计算，相电动势：线电动势：连接：y连接：交流发电机一般采用，59，机电学教案，2010南昌大学信息工程学院机电教室，谐波电动势的危害，使发电机电动势波形劣化，增加影响供电质量的发电机附加损失，降低效率， 可能会对提高温度上升的感应电动机产生有害的附加扭矩和损失，在附近的通信线路上引起电磁干扰，引起输电线的过电压。60、电机学教案、2010南昌大学信息工程学院电机教研室、抑制高次谐波电动势、改进发电机设计方案，使磁极磁场沿电枢表面尽可能呈正弦波规则分布的发电机三相绕组采用采用y接线的短距离绕组的分布绕组。 61、电机学教案，2010南昌大学信息工程学院电机教室，短距离绕组减弱高次谐波，5次高次谐波电动势最大，5次高次谐波电动势零，62、电机学教案，2010南昌大学信息工程学院电机教室，短距离绕组减弱高次谐波，5次和7次高次谐波电动势，y 1 电气机械学教案2010南昌大学信息工程学院电机教室，短距离绕组减弱高次谐波，64，电气机械学教案，2010南昌大学信息工程学院电机教室，分布绕组减弱高次谐波，65，电气机械学教案，2010南昌大学信息工程学院电机教室前期的知识回顾了本节分析的前提条件， 一个整数线圈的磁动力(Nc匝)一个整数线圈的磁动力(q线圈)一个短距离线圈的磁动力(y 10，147，电机学教案，2010南昌大学信息工程学院电机教室，转子磁动力和气隙磁场，148，电机学教案，2010南昌大学信息工程学院电机教室， 三相感应电动机内部电磁关系，、149，电气机械学教案，2010南昌大学信息工程学院电气机械教室，三相感应电动机起磁力平衡方程式，150，电气机械学教案，2010南昌大学信息工程学院电气机械教室，起磁力平衡方程式的电流式，转子反应，151，电气机械学教案， 2010南昌大学信息工学院电机教室，异步电动机的时-空矢量图，152，电机学教案，2010南昌大学信息工学院电机学研究室，三相异步电动机的电压方程式三相异步电动机的等效电路频率的计算，线圈的计算精密等效电路， 相量图，近似等效电路，简化等效电路，三相异步电动机的基本方程式和等效电路，补充，153， 机电学教案2010南昌大学信息工程学院电机教室，三相