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1、返回退出上一页 下一页章目录电动机的分类：电动机的分类：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、复励电动机串励、复励电动机第第1 1章章 三相异步电动机三相异步电动机返回退出上一页 下一页章目录1 1. .定子定子1.11.1 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。U U1 1- U - U2 2V V1 1- V - V2 2WW1 1- W- W2 2三相绕组三相绕组机座：铸钢或铸铁返回退出上一页
2、下一页章目录转子: 在旋转磁场作用下，产生感应电动势或电 流。2 2. .转子转子笼型转子铁心：由外周有槽的硅钢片叠成。 (1)笼型笼型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) 绕线型转子同定子绕组一样，也分为三相，并且接成星形。笼型绕线型返回退出上一页 下一页章目录返回退出上一页 下一页章目录笼型电动机与绕线型电动机的的比较笼型电动机与绕线型电动机的的比较： 笼型：笼型：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。绕线型：绕线型：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。返回退出上一页 下一页章目录1.21.2 三
3、相异步电动机的转动原理三相异步电动机的转动原理 1. 2. 1 1. 2. 1 异步电动机转动的一般原理异步电动机转动的一般原理返回退出上一页 下一页章目录实验现象：1. 金属笼（转子）随着磁铁（磁场）的旋转方向而旋转。2. 磁场旋转的速度越快，转子的转速也越快。3. 磁场反向旋转，转子也随之反向旋转。4. 转子转速比旋转磁场转速慢（异步）。返回退出上一页 下一页章目录旋转力矩的产生返回退出上一页 下一页章目录1. 2. 2 1. 2. 2 旋转磁场的产生旋转磁场的产生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U1U2V1V2W1W2o返回退出上一页 下一页章目录U1V2W1V1W2
4、U2规定i : “+” 首端流入，尾端流出。 i : “” 尾端流入，首端流出。 o返回退出上一页 下一页章目录U1U2V2W1V1W2U1U2V2W1V1W2U1U2V2W1V1W2三相电流合成磁三相电流合成磁场场 的分布情况的分布情况合成磁场方向向下合成磁场旋转60 合成磁场旋转90600 to返回退出上一页 下一页章目录分析可知：三相电流产生的合成磁场是一旋转的磁场且：一个电流周期，旋转磁场在空间转过3601. 2. 3 1. 2. 3 旋转磁场的转速旋转磁场的转速返回退出上一页 下一页章目录当三相定子绕组按图示排列时，产生一对 磁极的旋转磁场，即：o tU1U2V2W1V1W2U1U2
5、V1V2W1W2返回退出上一页 下一页章目录若定子每相绕组由两个线圈串联 ，绕组的始端 之间互差60，将形成两对磁极的旋转磁场。W1U1V1W1V1U2U2U1V2V2W2W2返回退出上一页 下一页章目录极对数旋转磁场的磁极对数 与三相绕组的排列有关OW1U1V1W1V1U2U2U1V2V2 W2W2返回退出上一页 下一页章目录工频：旋转磁场的转速取决于磁场的极对数旋转磁场的转速取决于磁场的极对数p=1时U1V1W2U2W1V2U1V1W2U2W1V2U1V1W2U2W1V2O返回退出上一页 下一页章目录p=2时0返回退出上一页 下一页章目录旋转磁场转速旋转磁场转速n n0 0与极对数与极对数
6、 p p 的关系的关系旋转磁场转速n0与频率f1和极对数p有关 。可见可见: :极对数每个电流周期 磁场转过的空间角度同步转速返回退出上一页 下一页章目录U1U2V2W1V1W2 定子三相绕组通入三相交流电定子三相绕组通入三相交流电方向方向: :顺时针顺时针切割转子导体切割转子导体 右手定则右手定则感应电动势感应电动势 E E2020旋转磁场旋转磁场感应电流感应电流 I I2 2旋转磁场旋转磁场左手定则左手定则电磁力电磁力F FF电磁转矩电磁转矩T Tn nF返回退出上一页 下一页章目录1. 2. 4 转差率 旋转磁场的同步转速和电动机转子转速之差与 旋转磁场的同步转速之比称为转差率。由前面分
7、析可知，电动机转子转动方向与磁场 旋转的方向一致，但转子转速 n 不可能达到与旋转 磁场的转速相等，即 异步电动机 如果:无转子电动势和转子电流转子与旋转磁场间没有相对运动，磁通不切割转子导条无转矩 因此，转子转速与旋转磁场转速间必须要有差别。返回退出上一页 下一页章目录异步电动机运行中异步电动机运行中: :转子转速亦可由转差率求得转差率转差率s s例1：一台三相异步电动机，其额定转速n=975 r/min，电源频率 f1=50 Hz。试求电动机的 极对数和额定负载下的转差率。 解： 根据异步电动机转子转速与旋转磁场同步转 速的关系可知：n0=1000 r/min , 即即p p=3=3 额定
8、转差率为额定转差率为返回退出上一页 下一页章目录1.31.3 三相异步电动机的特性三相异步电动机的特性返回退出上一页 下一页章目录三相异步电动机的电三相异步电动机的电 磁关系与变压器类似。磁关系与变压器类似。 变压器： 变化 e U1 E1= 4.44 f N1E2= 4.44 f N2E E1 1 、E E2 2 频率相同，都等频率相同，都等 于电源频率。于电源频率。 异步电动机每相电路异步电动机每相电路i1u1e1e 1e2e 2i2+f1f21.3.11.3.1 三相异步电动机的电路特性三相异步电动机的电路特性返回退出上一页 下一页章目录1 1 定子电路定子电路 1 1. .旋转磁场的磁
9、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返回退出上一页 下一页章目录2 2 转子电路转子电路 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返回退出上一页 下一页章目录2. 2. 转子感应电动势转子感应电动势E E 2 2
10、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 2 2最高，且最高，且 E E2 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 X2 2 最大，有最大，有X20= 2 f1L2即X2= s
11、X20 返回退出上一页 下一页章目录4. 4. 转子电流转子电流 I I2 25. 5. 转子电路的功率因数转子电路的功率因数 coscos2 2转子绕组的感应电流转子绕组的感应电流返回退出上一页 下一页章目录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。I2cos2s1I2,O返回退出上一页 下一页章目录1.3.21.3.2 三相异步电动机转矩和机械特性三相异步电动机转矩和机械特性1. 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
12、 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 功率因数返回退出上一页 下一页章目录由此得电磁转矩公式由此得电磁转矩公式由前面分析知：返回退出上一页 下一页章目录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 U1 1 一定时，一定时，T T 是是 s s 的函数。的函数。3. 3. R R2 2的大小对的大小对 T T 有影响。绕线有影响。绕线型异步电动机可外异步电动机可外接电阻来改变转子电阻接电阻来
13、改变转子电阻R R2 2，从而改变转距。，从而改变转距。返回退出上一页 下一页章目录2 2 机械特性曲线机械特性曲线OTS根据转矩公式得特性曲线：OT1返回退出上一页 下一页章目录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, 则额定转矩为返回退出上一页 下一页章目录2 2. .最大转矩最大转矩 T Tmaxmax转子轴上机械负载转矩转子轴上机械负载转矩T T2 2 不能大于不能大于T Tma
14、xmax ，否则将，否则将 造成堵转造成堵转( (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OT TTmax 将sm代入转矩公式，可得返回退出上一页 下一页章目录当当 U U1 1一定时，一定时，T Tmaxmax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 T2 2 T T2 2电机能起电机能起 动，否则不能起动。动，否则不能起动。OTT Tst st起动能力返回退出上一页 下一页章目录4. 4. 电动机的运行分析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电动机的电磁转矩可以随负
15、载的变化而自动调 整，这种能力称为自适应负载能力。整，这种能力称为自适应负载能力。此过程中，此过程中， n n 、s sE E2 2, , I I2 2 I I1 1 电源提供的功率自动增加。电源提供的功率自动增加。T2sT2 TT =T2n T T2达到新的平衡T2常用特常用特 性段性段TO返回退出上一页 下一页章目录5. 5. U U1 1 和和 R R2 2变化对机械特性的影响变化对机械特性的影响(1(1) ) U U1 1 变化对机械特性的影响变化对机械特性的影响U TmTstT2T O返回退出上一页 下一页章目录(2(2) ) R R2 2 变化对机械特性的影响变化对机械特性的影响TOR2Tst 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。 返回退出上一页 下一页章目录(2(2) ) R R2 2 变化对机械特性的影响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。TOR2Tst 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
