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1、第七章 电动机,第一节 三相异步电动机的结构,第二节 三相异步电动机的转动原理,第三节 三相异步电动机的电路分析,第五节 三相异步电动机的启动,第四节 三相异步电动机的电磁转矩与机械特性,第六节 三相异步电动机的制动,第七节 三相异步电动机的调速,第八节 三相异步电动机的选择与使用,第九节 单相异步电动机,第十节 直流电动机,第七章 电动机,交流电动机,直流电动机,他励、并励、串励、复励,电动机的分类,电动机：电能转换成机械能,第一节 三相异步电动机的结构,第七章 电动机,异步电动机的模型：,第一节 三相异步电动机的结构,第七章 电动机,第一节 三相异步电动机的结构,第七章 电动机,(1)定子
2、铁心,一、定子,第一节 三相异步电动机的结构,第七章 电动机,(2)定子绕组：,可以Y接，也可以接,三相绕组对称分布在定子铁芯的圆周上，,第一节 三相异步电动机的结构,第七章 电动机,二、转子,第七章 电动机,第二节 三相异步电动机的转动原理,一、定子的旋转磁场,定子三相对称绕组 U1U2, V1V2 , W1W2 通入三相对称电流，就会在空间产生旋转磁场。,“”电流流出,“”电流流入,假设电流正方向：从首端流入，尾端流出。,第二节 三相异步电动机的转动原理,一、定子的旋转磁场,U2,V2,W1,V1,W2,U1,第二节 三相异步电动机的转动原理,一、定子的旋转磁场,同理分析，可得其它瞬间产生
3、的磁场方向：,U1,U2,V2,W1,V1,W2,第二节 三相异步电动机的转动原理,二、旋转磁场的方向,与通入定子三相绕组U1U2, V1V2 , W1W2的三相电流的相序有关。,第二节 三相异步电动机的转动原理,三、旋转磁场的转速,1、极对数,此种接法下，合成磁场只有一对磁极。,第二节 三相异步电动机的转动原理,三、旋转磁场的转速,极对数,第二节 三相异步电动机的转动原理,三、旋转磁场的转速,2、旋转磁场的转速,电流频率为 f1，则每分钟电流变化60 f1周，磁场旋转n0圈。即：,p = 1时：,p = 2时：,旋转磁场的转速取决于磁场的极对数和电源频率,第二节 三相异步电动机的转动原理,三
4、、旋转磁场的转速,n0称为同步转速,第二节 三相异步电动机的转动原理,四、电动机的转动原理,感应电动势方向 用右手定则确定,受力F方向 用左手定则确定,假设磁场旋转,(1)转子的转动方向与磁场的旋转方向一致;,结论：,电动机如何实现 反转呢？,第二节 三相异步电动机的转动原理,四、电动机的转动原理,将电动机同电源相接的三根导线中任意互换两根即可。,正转,反转,第二节 三相异步电动机的转动原理,四、电动机的转动原理,(2)转子的转速小于旋转磁场的转速,结论：,五、转差率,第二节 三相异步电动机的转动原理,转差率s ：,旋转磁场的转速和转子转速之差与旋转磁场的转速之比称为转差率。,空载转差率一般0
5、.5%,例7-1：有一台三相异步电动机，额定转速nN=730r/min ，电源频率f1=50Hz, 空载转差率为0.00267，试求这台电动机的磁极对数、同步转速、空载转速及额定负载时的转差率。,五、转差率,第二节 三相异步电动机的转动原理,解：,由于三相异步电动机的额定转速略低于同步转速,空载转速 ：,例7-1：有一台三相异步电动机，额定转速nN=730r/min ，电源频率f1=50Hz, 空载转差率为0.00267，试求这台电动机的磁极对数、同步转速、空载转速及额定负载时的转差率。,五、转差率,第二节 三相异步电动机的转动原理,额定负载时的转差率：,第三节 三相异步电动机的电路分析,三相
6、异步电动机的电磁关系与变压器类似。,异步电动机每相电路,第三节 三相异步电动机的电路分析,一、 定子电路,定子绕组中 变化的电流,变化的磁场,感应电动势e1,第三节 三相异步电动机的电路分析,二、 转子电路,1、转子电流频率f2,第三节 三相异步电动机的电路分析,二、 转子电路,2、转子电动势E2,起动瞬间转子电动势最大：,s为任意值时的转子电动势的有效值为：,第三节 三相异步电动机的电路分析,二、 转子电路,3、转子感抗X2,起动瞬间转子感抗最大：,s为任意值时：,4、转子电流I2,第三节 三相异步电动机的电路分析,二、 转子电路,5、转子电路的功率因数,电磁转矩转子中各载流导体在旋转磁场的
7、作用 下,受到电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,一、转矩公式,第四节 三相异步电动机的电磁转矩 与机械特性,得到电磁转矩公式,第四节 三相异步电动机的电磁转矩 与机械特性,由公式可知,（2） s，R2一定时，T 与定子每相绕组电压 成正比。,（1） 当电源电压 U1 一定时，T 是 s 的函数。,（3） R2 的大小对 T 有影响，因此绕线式异步电动机 可以外接电阻来改善启动性能和调速性能。,第四节 三相异步电动机的电磁转矩 与机械特性,第四节 三相异步电动机的电磁转矩 与机械特性,二、 机械特性曲线,机械特性曲线,第四节
8、三相异步电动机的电磁转矩 与机械特性,1、额定转矩,电机在额定电压下，以额定转速 运行，输出额定功率 时，电机转轴上输出的转矩。,（牛顿米）,第四节 三相异步电动机的电磁转矩 与机械特性,2、最大转矩 Tmax,转轴上机械负载转矩TL 不能大于Tmax ，否则将造成堵转(停车)。,电机带动最大负载的能力,临界转差率,第四节 三相异步电动机的电磁转矩 与机械特性,过载系数：,三相异步机,（1）三相异步机的 和电压的平方成正比所以对电压的波动很敏感，使用时要注意电压的变化。,电机严重过热烧坏,第四节 三相异步电动机的电磁转矩 与机械特性,3、 起动转矩 Tst,起动时，n= 0 （s =1）,Tst体现了电动机带负载起动的能力。,c点：转矩达最大Tm ，转速n继续，T，沿c-b走,b点：T=TL，转速n不再上升，稳定运行,当TL,s,TL T,n ,T ,达到新的平衡,I2 ,T,O,c,b,第四节 三相异步电动机的电磁转矩 与机械特性,a点：,d,c-d段：不稳定工作区,在稳定运行区，电动机具有自适应负载的能力。,第四节 三相异步电动机的电磁转矩 与机械特性,U1 变化对机械特性的影响,结论：,第四节 三相异步电动机的电磁转矩 与机械特性,R2 变化对机械特性的影响,结论：,第四节 三相异步电动机的电磁转矩 与机械特性,
