电机与电力拖动 第7章 异步电动机.ppt

1、7.1 三相异步电动机的基本结构及工作原理,第7章 异步电动机,电机,电动机,发电机,直流电动机,交流电动机,直流发电机,交流发电机,鼠笼型,绕线型,1、电机的分类,2、三相异步电动机的基本结构,三相异步电动机,定子,转子,气隙,组成：机座、定子铁芯、定子绕组,作用：产生旋转磁场,组成：转子铁芯、转子绕组,作用：在旋转磁场的作用下产生 感应电动势或电流。,3、转子的类型：绕线型转子与鼠笼型转子,4、三相异步电动机的工作原理,对称三相绕组 通入对称三相电流,旋转磁场 （磁场能量）,转子绕组切割 磁感线,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,电磁 转矩,右

2、手定则：判断转子绕组中感应电流的方向 ； 左手定则：判断转子绕组受到的电磁力的方向； 电磁力产生电磁转矩T，T的方向与旋转磁场的方向相同；,5、旋转磁场,定子绕组在三相交流电的作用下，其合成磁场的方向不断在变，就像磁场在旋转一样。,（1）旋转磁场的产生,（2）旋转磁场的转速n1同步转速,（3）旋转磁场的转向,旋转方向：取决于三相交流电的相序；U1V1W1 电机正转和反转？,f=50Hz时,不同极对数时的同步转速如下:,6、电动机转速n和旋转磁场同步转速n1的关系转差率s,电机转子转动方向与磁场旋转的方向一致，,但nn1，所以称异步电动机或感应电动机。,转差率：,电动机起动时：n=0,s=1,电

3、动机的额定转速十分接近同步转速nNn1。,题1：某三相异步电动机的额定转速n=570r/min。求电动机的极数和额定时的转差率(f=50Hz)。,由于电动机的额定转速应接近且略小于同步转速n1，而n1对应于磁极对数p有一系列固定值。显然，与570r/min最接近的是p=5, n1=600r/min,因此，额定时的转差率为:,转差率可反映： （1）转子转速的快慢； （2）电动机负载的大小； （3）异步电动机的运行状态；,7 三相异步电动机的铭牌数据,三相异步电动机 型 号 Y132S6 功 率 3 kW 频 率 50Hz 电 压 380 V 电 流 7.2 A 联 结 Y 转 速 960r/mi

4、n 功率因数 0.76 绝缘等级 B,（1）型号：6=2p,磁极对数p=3, p=3,可求得n1=1000r/min,（2）额定电压（线电压）：UN=380V;,（3）额定转速：nN=960r/min;,（4）额定功率：PN=3kW,轴上输出的额定机械功率;,（5）额定电流（线电流）：IN=7.2A;,（6）功率因数： cosN=0.76;,（7）绝缘等级：表示电机所用材料的耐热能力；,（8）连接方式（三相绕组）：星形接法、三角形接法,解：,（1）因电动机额定运行时转速接近同步转速，所以同步转速为600r/min。,（2）电动机极对数,（3）额定电流,（4）转差率,7.2 三相异步电动机的空载

5、运行,1、空载运行时的电磁关系 2、空载运行时定子电压平衡关系,1、负载运行时的电磁关系 2、转子绕组各电磁量 （电动势、磁动势、功率因素、电流、漏阻抗、转子频率） 3、磁动势平衡方程 4、电动势平衡方程,7.3 三相异步电动机的负载运行,7.4 三相异步电动机的等效电路和相量图,T型等效电路：简化,简化等效电路,通过折算： 频率、电流、电压、 电动势、阻抗、漏抗,7.5 三相异步电动机的功率和电磁转矩,1.功率平衡(能量守恒定律，能量传递）,异步电动机功率流程图,（1）求P1:,（2）求PCu1:,（3）求PFe:,（4）求PM:,（5）求PCu2:,（6）求Pm:,（7）求P2:,（8）求

6、转差率s和转子绕组电流频率f1:,（9）机械损耗Pme和附加损耗Ps通过功率关系求，一般不求；,2. 转矩平衡,（1）电磁转矩的方向 电磁转矩（转子）的方向 与旋转磁场的转向相同。,（2）电磁转矩的大小,（3）转矩平衡方程式,功率：,转速：,角速度：,转矩：,功率、转速、角速度、转矩、转差率,（1）额定转速；（2）电磁转矩；（3）输出转矩；（4）空载转矩,（1）转子电流频率；（2）电磁功率；（3）转子铜损耗； （4）定子电流；（5）效率。,（1）总机械功率；（2）电磁功率；（3）转差率；（4）负载转矩； （5）空载转矩；（6）电磁转矩。,7.6 三相异步电动机的参数测定,1 空载试验（电动机不

7、带机械负载）,（1）空载试验的主要目的是：测定电机的励磁参数。,空载参数的计算为：,（2）空载试验参数,励磁参数的计算为：,2 短路试验（不让电动机的输出轴转动。目标：测量短路参数）,对于大、中型电机，可以认为：,用每相的数据代入下列各式算出短路参数：,图7-17 异步电动机堵转试验等效电路,图7-18 短路特性曲线,7.7 单相异步电动机,单相异步电机的结构与三相异步电动机相似：定子+转子 （1）单相的工作绕组； （2）起动绕组，用获得起动转矩（旋转磁场）； 单相异步电动机的特点：自身没有起动转矩；,单相异步电动机分为： 分相式单相电机（电容分相，电阻分相）； 罩极式单相电机；,三相异步电动机的单相（缺相）运行： 三相异步电动机在