三相交流异步电机.ppt

1、项目6 数控机床的伺服系统,任务6.4 三相交流异步电机,一、三相交流异步电动机结构,任务6.4 三相交流异步电机,1、异步电动机的定子： 异步电动机的定子是由机座、定子铁心和定子绕组三个部分组成的。 （1）定子铁心：是电动机磁路的一部分，装在机座里。为了降低定子铁心里的铁损耗，定子铁心用用0.5mm厚的硅钢片叠压而成的。下图所示为定子槽,其中(a)是开口槽，用于大、中型容量的高压异步电动机中；(b)是半开口槽，用于中型500V以下的异步电动机中；(c)是半闭口槽，用于低压小型异步电动机中。,（3）机座：主要是为了固定与支撑定子铁心。如果是端盖轴承电机，还要支撑电机的转子部分。因此，机座应有足

2、够的机械强度和刚度。对中、小型异步电动机，通常用铸铁机座。对大型电机，一般采用钢板焊接的机座，整个机座和座式轴承都固定在同一个底板上。,（2）定子绕组： 高压大、中型容量的异步电动机定子绕组常采用Y接，只有三根引出线，如图(a)所示。对中、小容量低压异步电动机，通常把定子三相绕组的六根出线头都引出来，根据需要可接成Y形或形，如图(b)所示。定子绕组用绝缘的铜（或铝）导线绕成，嵌在定子槽内。,3、异步电动机的转子： 异步电动机的转子是由转子铁心、转子绕组和转轴组成的 。 （1）转子铁心：是电动机磁路的一部分，它用0.5mm厚的硅钢片叠压而成。铁心固定在转轴或转子支架上，整个转子的外表呈圆柱形。

3、（2）转子绕组：分为笼型和绕线型两类。,2、气隙： 异步电动机的气隙比同容量直流电动机的气隙小得多，在中、小型异步电动机中，气隙一般为0.21.5mm左右。,1）笼型转子：笼型绕组是一个自己短路的绕组。在转子的每个槽里放上一根导体，在铁心的两端用端环连接起来，形成一个短路的绕组。如果把转子铁心拿掉，则可看出，剩下来的绕组形状像个松鼠笼子，如图（a) 所示，因此又叫鼠笼转子。导条的材料有用铜的，也有用铝的。,2）绕线型转子：绕线型转子的槽内嵌放有用绝缘导线组成的三相绕组，一般都联接成Y形。转子绕组的三条引线分别接到三个滑环上，用一套电刷装置引出来，如图所示。这就可以把外接电阻串联到转子绕组回路里

4、去，以改善电动机的启动性能或调节电动机的转速。 与笼型转子相比较，绕线型转子结构稍复杂，价格稍贵，因此只在要求起动电流小，起动转距大，或需平滑调速的场合使用。,二、 三相交流异步电动机的工作原理,三相异步电动机的通入三相交流电后产生旋转磁场n1，旋转磁场拉动转子旋转。我们取一对旋转磁极，分析该对磁极是如何拉动转子旋转的？,磁极旋转,导线切割磁力线产生感应电动势,导线长,切割速度,（右手定则）,f,n,(2)线圈比磁场转得慢,f,n,旋转磁场是如何产生的？,A,Y,C,B,Z,()电流出,()电流入,X,合成磁场方向： 向下,同理分析，可得 其它电流角度下 的磁场方向：,旋转方向：取决于三相电流

5、的相序。,改变电机的旋转方向：换接其中两相。,旋转磁场的旋转方向,旋转磁场的转速大小,一个电流周期，旋转磁场在空间转过360,电流频率为 f Hz，则磁场1/f秒旋转1圈，每秒旋转f圈。每分钟旋转：,n1称为同步转速,极对数（P）的概念,极对数（P）的改变,将每相绕组分成两段，按右下图放入定子槽内。形 成的磁场则是两对磁极。,极对数,极对数和转速的关系,三相异步电动机的同步转速,极对数,每个电流周期 磁场转过的空间角度,同步转速,电动机转速和旋转磁场同步转速的关系,电动机转速（额定转速）:,提示：如果,异步电机运行中:,转差率为旋转磁场的同步转速和电动机转速之差。即：,转差率S的概念,三、三相

6、异步电动机的机械特性,转矩公式,常数，与电 机结构有关,旋转磁场 每极磁通,转子电流,转子电路的 功率因数,机械特性曲线,1.额定转矩TN,三个重要转矩,(N m),2.最大转矩 Tmax,3. 起动转矩 Tst,4. 电动机的运行分析,电动机的电磁转矩可以随负载的变化而自动调 整，这种能力称为自适应负载能力。,此过程中， n 、sE2 , I2 I1 电源提供的功率自动增加。,T2,s,T2 T,T =T2,n ,T ,达到新的平衡,5. U1 和 R2变化对机械特性的影响,(1) U1 变化对机械特性的影响,T2,(2) R2 变化对机械特性的影响,R2,Tst ,n,硬特性：负载变化时，转速变化不大，运行特性好。,软特性：负载增加时转速下降较快，但起动转矩大，起动特性好。 ,(2) R2 变化对机械特性的影响,不同场合应选用不同的电机。如金属切削，选硬特性电机；重载起动则选软特性电机。,四、 三相异步电动机的调速,三相异步电动机的转速：,1变极调速,通过改变电动机的定子绕组所形成的磁极对数p来调速。因磁极对数只能是按1、2、3、的规律变化，所以用这种方法调速，电动机的转速不能连续、平滑地进行调节。,2变频调速,通过变频器把频率为50Hz工频的三相交流电源变换成为频率和电压均可调节的三相交流电源，然后供给三相异步电动机，从而使电动机的速度得到调