51异步电动机基本结构工作原理和额定值

1/13/20231/13/20231/13/20235章异步电机概述转子旋转时异步电动机的运行转子静止时异步电动机的运行异步电动机的参数测定笼型转子的相数和极对数异步电动机功率、转矩和工作特性三相异步电动机的起动调速和制动单相异步电动机第5章异步电机5.1概述1/13/20231/13/20231/13/20235章异步电机异步电机的额定值异步电机的分类异步电机的基本结构转差率异步电机的分类和基本结构异步电机的基本工作原理异步电机的三种运行状态5.1

概述

教学目的了解异步电机的基本结构由哪几部分构成了解异步电机的分类掌握异步电机的额定值有那些，他们之间的相互关系如何了解异步电机的基本工作原理掌握同步转速、转差率的定义掌握异步电机的三种运行状态及其判别方法学时：2学时作业：第1、3题5.1.1异步电机的分类和基本结构1.异步电机的分类异步电机也叫感应电机，主要作电动机使用。主要优点：结构简单、运行可靠、制造容易、价格低廉、坚固耐用，有较高的效率和相当好的工作特性。缺点：目前尚不能经济地在较大范围内平滑调速以及它必须从电网吸收滞后的无功功率。分类：5.1.1异步电机的分类和基本结构2.异步电机的基本结构异步电机外形图异步电机结构图5.1.1异步电机的分类和基本结构感应电机定子绕组定子铁心转子机座笼型，结构转子铁心转轴转子绕组绕线型，结构定子5.1.1异步电机的分类和基本结构右图是一台三相鼠笼型异步电动机的外形图。下面是它主要部件的拆分图。定子绕组转子定子轴承端盖转子绕组定子绕组出线盒集电环5.1.1异步电机的分类和基本结构2.异步电机的基本结构定子铁心：由厚度为0.5mm的低硅钢片叠装而成，构成磁路，嵌放定子绕组。为了嵌放定子绕组，在定子冲片中均匀地冲制若干个形状相同的槽。5.1.1异步电机的分类和基本结构2.异步电机的基本结构槽形有三种，半闭口槽适用于小型异步电机，其绕组是用圆导线绕成的。半开口槽适用于低压中型异步电机，其绕组是成型线圈。开口槽适用于高压大中型异步电机，其绕组是用绝缘带包扎并浸漆处理过的成型线圈。5.1.1异步电机的分类和基本结构2.异步电机的基本结构定子绕组：构成电路部分。其作用是感应电动势、流过电流、实现机电能量转换。5.1.1异步电机的分类和基本结构机座：固定和支撑定子铁心。因此要求有足够的机械强度。5.1.1异步电机的分类和基本结构2.异步电机的基本结构转子铁心：由厚度为0.5mm的低硅钢片叠装而成，构成磁路。转轴：支撑转子铁心和输出输入机械转矩。绕组：构成电路部分。分为：笼形绕组和绕线式绕组。5.1.1异步电机的分类和基本结构2.异步电机的基本结构转子笼型绕组。在转子的每个槽内各放置一根导体，在铁心两端放置两个端环，分别把所有的导体伸出槽外部分与端环联接起来。如果去掉铁心，则剩下来的绕组的形状就像一个松鼠笼子。这种笼型绕组可以用铜条焊接而成，也可以用铝浇铸而成。5.1.1异步电机的分类和基本结构2.异步电机的基本结构转子绕线式绕组：与定子绕组相似的对称三相绕组。一般接成星形。将三个出线端分别接到转轴上三个滑环上，再通过电刷引出电流。绕线式转子的特点是可以通过滑环电刷在转子回路中接入附加电阻，以改善电动机的起动性能、调节其转速。5.1.1异步电机的分类和基本结构2.异步电机的基本结构气隙：定、转子之间的间隙。气隙很小，中、小型异步电机为0.2～1.5mm。气隙大小对异步电机的性能影响很大。为了降低电机的空载电流和提高电机的功率，气隙应尽可能小，但气隙太小又可能造成定、转子在运行中发生摩擦，因此异步电机气隙长度应为定、转子在运行中不发生机械摩擦所允许的最小值。5.1.2异步电动机的额定值额定功率pn：是转轴上输出的机械功率，单位为w或kw。额定电压un：施加在定子绕组上的线电压，单位为v。额定电流in：电动机在额定电压、额定频率下轴端输出额定功率时，定子绕组的线电流，单位为a。额定频率f：我国电网频率f=50hz。额定转速nn：电动机在额定电压、额定频率、轴端输出额定功率时，转子的转速，单位为r/min。额定效率ηn。额定功率因数cosφn。

三相异步电动机额定值之间的关系5.1.3异步电机的基本工作原理异步电机定子绕组接在三相对称交流电网上，转子绕组对称短路。定子绕组中流过三相对称电流，在气隙中将建立基波旋转磁场。这个基波旋转磁场在短路的转子绕组中感应电动势并产生相应的电流，该电流与气隙中的旋转磁场相互作用而产生电磁转矩。转差率

同步转速n1----定子绕组中流过三相对称电流，在气隙中将建立基波旋转磁场的转速。该转速取决于电流的频率f1和绕组的极对数p。

转子转速n----转子的机械转速。异步电机的特点是转子转速与同步转速始终不相等。两极异步电动机示意图（图中气隙磁场形象地用n、s来表示）两极发电机示意图两极电机制动运行图思考：①

n能否等于n1？何谓异步？②电机的转向由谁决定？转差率s----同步转速n1与转子转速n之差对同步转速之比值异步电机的三种运行状态当异步电机的负载发生变化时，转子的转差率随之变化，使得转子导体的电势、电流和电磁转矩发生相应的变化，因此异步电机转速随负载的变化而变动。按转差率的正负、大小，异步电机可分为电动机、发电机、电磁制动三种运行状态5.1.3异步电机的基本工作原理电磁制动状态电动机状态发电机状态s>11>s>0s<0n<00<n<n1n>n1状态电动机