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1、下一页总目录 章目录返回上一页 组员介绍 组长:张洋 组员：郁银 陈正 金元 陆佳伟 郭钰志 刘建 群 杨飞龙 李阳 穆鹏霄 下一页总目录 章目录返回上一页 分工 三相 资料收集：郁银 金元 陆佳伟 陈正 PPT制作：张洋 单相 资料收集：穆鹏霄 杨飞龙 郭钰志 PPT制作：刘建群 演讲：李阳 下一页总目录 章目录返回上一页 1 1 三相异步电动机的构造三相异步电动机的构造 交流电动机交流电动机 2 2 三相异步电动机的工作原理三相异步电动机的工作原理 3 3 三相异步电动机的电路分析三相异步电动机的电路分析 4 4 三相异步电动机转矩与机械特性三相异步电动机转矩与机械特性 5 5 三相异步电
2、动机的起动三相异步电动机的起动 6 6 三相异步电动机的调速三相异步电动机的调速 7 7 三相异步电动机的制动三相异步电动机的制动 8 8 三相异步电动机铭牌数据三相异步电动机铭牌数据 9 9 三相异步电动机的选择三相异步电动机的选择 下一页总目录 章目录返回上一页 电动机的分类：电动机的分类： 鼠笼式异步交流电动机内容： 基本结构、工作原理、基本结构、工作原理、 机械特性、控制方法机械特性、控制方法 电动机电动机 交流电动机交流电动机 直流电动机直流电动机 三相电动机三相电动机 单相电动机单相电动机 同步电动机同步电动机 异步电动机异步电动机 他励、并励电动机他励、并励电动机 串励、复励电动
3、机串励、复励电动机 交流电动机交流电动机 下一页总目录 章目录返回上一页 1 1. .定子定子 1 1 三相异步电动机的构造三相异步电动机的构造 铁心：由内周有槽铁心：由内周有槽 的硅钢片叠成。的硅钢片叠成。 A -XA -X B -Y B -Y C- ZC- Z 三相绕组三相绕组 机座：铸钢或铸铁 下一页总目录 章目录返回上一页 转子: 在旋转磁场作用下，产生感应电动势或电 流。 2 2. .转子转子 鼠笼转子 铁心：铁心：由外周有槽的硅钢片叠成。由外周有槽的硅钢片叠成。 (1) 鼠笼式转子 铁芯槽内放铜条，端 部用短路环形成一体。 或铸铝形成转子绕组。 (2) 绕线式转子 同定子绕组一样，
4、也分为三相，并且接成星形。同定子绕组一样，也分为三相，并且接成星形。 鼠笼式鼠笼式 绕线式绕线式 下一页总目录 章目录返回上一页 鼠笼式电动机与绕线式电动机的的比较鼠笼式电动机与绕线式电动机的的比较 ： 鼠笼式：鼠笼式： 结构简单、价格低廉、工作可靠；不能人为改 变电动机的机械特性。 绕线式：绕线式： 结构复杂、价格较贵、维护工作量大；转子 外加电阻可人为改变电动机的机械特性。 下一页总目录 章目录返回上一页 2. 1 2. 1 旋转磁场旋转磁场 定子三相绕组通入三定子三相绕组通入三 相交流电相交流电( (星形联接星形联接) ) A X B Y C Z 1 1. .旋转磁场的产生旋转磁场的产生
5、 o 下一页总目录 章目录返回上一页 o 规定 i : “+” 首端流入，尾端流出 。 i : “” 尾端流入，首端流出 。 A Y C B Z X ()电流出 ()电流入 下一页总目录 章目录返回上一页 A A X Z B C Y A A X Z B C Y 取决于三相电流的相序取决于三相电流的相序2.旋转磁场的旋转方向旋转磁场的旋转方向 结论：结论： 任意调换两根任意调换两根 电源进线，则旋转电源进线，则旋转 磁场反转。磁场反转。 任意调换两根电源进线 (电路如图) A X C Z B Y 0 t o 下一页总目录 章目录返回上一页 2 2 三相异步电动机的工作原理三相异步电动机的工作原理
6、 (1)当三相异步电机接入三相交流电源时，三相定子绕组流 过三相对称电流产生的三相磁动势（定子旋转磁动势）并 产生旋转磁场。 (2)该旋转磁场与转子导体有相对切割运动,根据电磁感应 原理,转子导体产生感应电动势并产生感应电流。 （3）根据电磁力定律，载流的转子导体在磁场中受到电 磁力作用，形成电磁转矩，驱动转子旋转，当电动机轴上 带机械负载时，便向外输出机械能。电机的转速（转子转 速）小于旋转磁场的转速，从而叫为异步电机。它和感应 电机基本上是相同的。s=(ns-n)/ns。s为转差率，ns为磁场 转速，n为转子转速。 下一页总目录 章目录返回上一页 转差率 旋转磁场的同步转速和电动机转子转速
7、之 差与旋转磁场的同步转速之比称为转差率 。描述转子转速与旋转磁场转速相差的程 度。在正常运行范围内，异步电动机的 电磁力产生原理 转差率很小，仅在001-006之间。 下一页总目录 章目录返回上一页 3 3 三相异步电动机的电路分析三相异步电动机的电路分析 三相异步电动机的电磁关系与变压器类似。三相异步电动机的电磁关系与变压器类似。 1)变压器原、副绕组是与同一主磁通相交链，异步 电动机中定子和转子绕组与同一旋转磁通相交链 。因此异步电动机中定子和转子绕组相当于变压器 的原、副绕组。 2）变压器： 变化 e U1 E1=4.44 f N1 异步机： 旋转 e U1 E1=4.44 f N1
8、3）变压器：I2 增大 I1增大，以保持基本不变， 以达到传递能量的目的。 下一页总目录 章目录返回上一页 3 3 三相异步电动机的电路分析三相异步电动机的电路分析 异步机：当负载增加时，转子电流I2 增大 I1增大 ，以保持基本不变，以达到传递能量的目的。 三相异步电动机与变压器的不同之处。三相异步电动机与变压器的不同之处。 1 1）变压器是静止的。而）变压器是静止的。而异步机是旋转的。 2 2）变压器的磁路是无气隙的。而）变压器的磁路是无气隙的。而异步机中的定子和 转子之间是有不大的气隙。 3 3）变压器中原、副绕组的感应电动势是同频率的。）变压器中原、副绕组的感应电动势是同频率的。 而而
9、异步机中转子感应电动势的频率是随转子转速改 变的。 下一页总目录 章目录返回上一页 3. 1 3. 1 定子电路定子电路 1 1. .旋转磁场的磁通旋转磁场的磁通 异步电动机：旋转磁场切割导体 e， U1 E1= 4.44 f 1N1 每极磁通 旋转磁场与定子导体间的相对速度为 n0 ，所以 2 2. .定子感应电势的频率定子感应电势的频率 f f1 感应电势的频率与磁场和导体间的相对速度有关 f 1= 电源频率 f 异步电动机每相电路异步电动机每相电路 i1 u1 e1 e 1 e2 e 2 i2 + + + + + f1f2 下一页总目录 章目录返回上一页 3. 2 3. 2 转子电路转子
10、电路 1. 1. 转子感应电势频率转子感应电势频率 f f 2 2 定子导体与旋转磁场间的相对速度固定，而转子 导体与旋转磁场间的相对速度随转子的转速不同而 变化 定子感应电势频率 f 1 转子感应电势频率 f 2 转子感应电势频率转子感应电势频率 f f 2 2 旋转磁场切割定子导体和转子导体的速度不同 下一页总目录 章目录返回上一页 2. 2. 转子感应电动势转子感应电动势E E 2 2 E E2 2 = 4.44= 4.44 f f 2 2N N2 2 = 4.44 = 4.44s f s f 1 1N N2 2 当转速当转速 n n = 0(= 0(s s=1)=1)时，时， f f
11、2 2 最高，且最高，且 E E 2 2 最大，有最大，有 E20= 4.44 f 1N2 转子静止时转子静止时 的感应电势的感应电势 即E2= s E20 转子转动时转子转动时 的感应电势的感应电势 3. 3. 转子感抗转子感抗X X 2 2 当转速当转速 n n = 0(= 0(s s =1)=1)时，时， f f 2 2 最高，且最高，且 X X 2 2 最大，有最大，有 X20= 2 f1L2 即X2= sX20 下一页总目录 章目录返回上一页 4. 4. 转子电流转子电流 I I 2 2 5. 5. 转子电路的功率因数转子电路的功率因数 coscos 2 2 转子绕组的感应电流转子绕
12、组的感应电流 下一页总目录 章目录返回上一页 转子绕组的感应电流转子绕组的感应电流 转子电路的功率因数转子电路的功率因数 结论：转子转动时，转 子电路中的各量均与转 差率 s有关，即与转速 n有关。 I2 cos2 s 1 I2, O 下一页总目录 章目录返回上一页 4 4 三相异步电动机转矩与机械特性三相异步电动机转矩与机械特性 4. 1 4. 1 转矩公式转矩公式 转子中各载流导体在旋转磁场的作用下转子中各载流导体在旋转磁场的作用下, ,受到电受到电 磁力所形成的转矩之总和。磁力所形成的转矩之总和。 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 下一页总目录
13、章目录返回上一页 由此得电磁转矩公式由此得电磁转矩公式 由前面分析知： 下一页总目录 章目录返回上一页 由公式可知由公式可知 电磁转矩公式电磁转矩公式 1. 1. T T 与定子每相绕组电压与定子每相绕组电压 成正比。成正比。U U 1 1 T T 2. 2. 当电源电压当电源电压 U U 1 1 一定时，一定时，T T 是是 s s 的函数。的函数。 3. 3. R R 2 2 的大小对的大小对 T T 有影响。绕线式异步电动机可外有影响。绕线式异步电动机可外 接电阻来改变转子电阻接电阻来改变转子电阻R R 2 2 ，从而改变转距。从而改变转距。 下一页总目录 章目录返回上一页 4. 2 4
14、. 2 机械特性曲线机械特性曲线 O T S 根据转矩公式 得特性曲线： O T 1 下一页总目录 章目录返回上一页 电动机在额定负载时的转矩。电动机在额定负载时的转矩。 1 1. .额定转矩额定转矩 T TN N 三个重要转矩三个重要转矩 O T 额定转矩额定转矩 (N m) 如某普通机床的主轴电机(Y132M-4型) 的额定功 率为7.5kw, 额定转速为1440r/min, 则额定转矩为 下一页总目录 章目录返回上一页 2 2. .最大转矩最大转矩 T Tmax max 转子轴上机械负载转矩转子轴上机械负载转矩T T 2 2 不能大于不能大于T Tmax max ， ，否则将否则将 造成
15、堵转造成堵转( (停车停车) )。 电机带动最大负载的能力。电机带动最大负载的能力。 令：求得 临界转差率 O T T Tmax 将sm代入转矩公式，可得 下一页总目录 章目录返回上一页 当当 U U 1 1 一定时，一定时，T Tmax max为定值 为定值 过载系数过载系数( (能力能力) ) 一般三相异步电动机的过载系数为 工作时必须使工作时必须使T T 2 2 T T 2 2 电机能起电机能起 动，否则不能起动。动，否则不能起动。 O T T Tst st 起动能力 下一页总目录 章目录返回上一页 4. 4. U U 1 1 和和 R R 2 2 变化对机械特性的影响变化对机械特性的影
16、响 (1(1) ) U U 1 1 变化对机械特性的影响变化对机械特性的影响 U Tm Tst T2 T O 下一页总目录 章目录返回上一页 (2(2) ) R R 2 2 变化对机械特性的影响变化对机械特性的影响 T O R2 Tst n 硬特性：硬特性：负载变化时，转速变化不大，运行特性好。负载变化时，转速变化不大，运行特性好。 软特性：软特性：负载增加时转速下降较快，但起动转矩大，负载增加时转速下降较快，但起动转矩大， 起动特性好。起动特性好。 下一页总目录 章目录返回上一页 5 5 三相异步电动机的起动三相异步电动机的起动 5. 1 5. 1 起动性能起动性能 起动起动问题：起动电流大，起动转矩小起动电流大，起动
