三相异步电机工作原理

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1、三相异步电机的基本工作三相异步电机的基本工作 原理原理主讲：周富国主讲：周富国四川机电职业技术学院四川机电职业技术学院三相异步电机结构原理三相异步电机结构原理 1 1异步电机异步电机主要部件主要部件 2 2工作原理（重点）工作原理（重点） 3 3旋转磁场（难点）旋转磁场（难点） 4 4基本概念基本概念 5 5小结与讨论小结与讨论 6 6习题思考习题思考 复习复习 1. 1. 直流电机工作特点直流电机工作特点 ： 1)1)调速性能优良调速性能优良. . 2)2)效率高效率高. . 3)3)静差小静差小, ,稳定性好稳定性好. . 2. 2.不足之处不足之处: : 1)1)换向问题换向问题. .

2、2)2)直流电源问题直流电源问题. .问题问题: :如如 何来解何来解 决这一决这一 问题呢问题呢? ? 1. 1.三相异步电机结构三相异步电机结构机壳机壳定子绕组定子绕组1 1. .定子部分定子部分: : 定子铁心定子铁心接线盒接线盒端盖端盖轴承轴承 转子绕组转子绕组2. 2.转子部分转子部分 转子铁心转子铁心轴轴问题问题: :三相异步电机又是如何工作的呢三相异步电机又是如何工作的呢? ?三相异步电机工作原理三相异步电机工作原理 2. 2.异步电机的异步电机的工作原理工作原理定子绕组通入三相交流电流定子绕组通入三相交流电流旋转磁场旋转磁场切割转子绕组切割转子绕组转子绕组产生感转子绕组产生感

3、应电势应电势转子中产生感应转子中产生感应 电流电流转子电流与转子电流与 磁场作用磁场作用产生电磁转矩产生电磁转矩运转运转问题问题: :旋转磁场又是如何产生的呢旋转磁场又是如何产生的呢? ? 3. 3.三相电机旋转磁场三相电机旋转磁场 电动机的电动机的旋转原理旋转原理 旋转磁场旋转磁场产生的条产生的条件件 旋转磁场旋转磁场原理原理 极对数的形成规律极对数的形成规律三相电机旋转磁场三相电机旋转磁场 电动机的旋转原理电动机的旋转原理 旋转磁场产生的条件旋转磁场产生的条件 旋转磁场旋转磁场原理原理 极对数的形成成规律极对数的形成成规律三相电机旋转磁场三相电机旋转磁场 电动机的电动机的旋转原理旋转原理

4、旋转磁场产生的条件旋转磁场产生的条件 旋转磁场旋转磁场原理原理 极对数的形成规律极对数的形成规律 三相对称绕组：三相对称绕组： 互差互差120120度空度空 间电角度。间电角度。 三相对称电源：三相对称电源： 互差互差120120度时度时 间电角度。间电角度。三相电机旋转磁场三相电机旋转磁场 电动机的电动机的旋转原理旋转原理 旋转磁场旋转磁场产生的条产生的条件件 旋转磁场旋转磁场原理原理 极对数的形成极对数的形成规律规律 电动机的电动机的旋转原理旋转原理 旋转磁场旋转磁场产生的条产生的条件件 旋转磁场原理旋转磁场原理 极对数的形成规律极对数的形成规律 电动机的电动机的旋转原理旋转原理 旋转磁场

5、旋转磁场产生的条产生的条件件 旋转磁场原理旋转磁场原理 极对数的形成规律极对数的形成规律 电动机的电动机的旋转原理旋转原理 旋转磁场旋转磁场产生的条产生的条件件 旋转磁场原理旋转磁场原理 极对数的形成规律极对数的形成规律三相电机旋转磁场三相电机旋转磁场 电动机的电动机的旋转原理旋转原理 旋转磁场旋转磁场产生的条产生的条件件 旋转磁场旋转磁场原理原理 极对数的形成规律极对数的形成规律 4. 4.基本概念基本概念 1. 1.旋转磁场的旋转磁场的方向方向由相序决定、改变相序由相序决定、改变相序 就可改变三相异步电机的转向就可改变三相异步电机的转向. . 2. 2.旋转磁场的旋转磁场的转转速速与电源频

6、率成正比，与与电源频率成正比，与 极对数成反比极对数成反比. . 3. 3.空间电空间电角度角度、空间角度、时间电角度、空间角度、时间电角度. . 4. 4.旋转磁场的旋转磁场的幅值幅值. . 5. 5.转差与转差与转差率转差率. .小结与讨论小结与讨论 旋转磁场形成的条件？旋转磁场形成的条件？ 异步？异步？ 同步速度？速度？同步速度？速度？ 异步电机地运行原理？异步电机地运行原理？ 转差？转差率？转差？转差率？ 空间角度？空间电角度？时间电角度空间角度？空间电角度？时间电角度? ? 极对数？极对数？小结与讨论小结与讨论 旋转磁场形成的条件？旋转磁场形成的条件？ 异步？异步？ 同步速度？速度？

7、同步速度？速度？ 异步电机的运行原理？异步电机的运行原理？ 转差？转差率？转差？转差率？ 空间角度？空间电角度？空间角度？空间电角度？ 极对数？极对数？ 定子：三相对称绕组定子：三相对称绕组 分别加入三相对称电分别加入三相对称电 源：源：小结与讨论小结与讨论 旋转磁场形成的条件？旋转磁场形成的条件？ 异步？异步？ 同步速度？速度？同步速度？速度？ 异步电机地运行原理？异步电机地运行原理？ 转差？转差率？转差？转差率？ 空间角度？空间电角度？空间角度？空间电角度？ 极对数？极对数？ 转子速度与磁场速度不相等转子速度与磁场速度不相等 相对切割运动相对切割运动小结与讨论小结与讨论 旋转磁场形成的条件

8、？旋转磁场形成的条件？ 异步？异步？ 同步速度？速度？同步速度？速度？ 异步电机地运行原理？异步电机地运行原理？ 转差？转差率？转差？转差率？ 空间角度？空间电角度？空间角度？空间电角度？ 极对数？极对数？ 旋转磁场的旋转旋转磁场的旋转 速度速度 与频率、极对数与频率、极对数 有关有关 方向：取决于相方向：取决于相 序。序。小结与讨论小结与讨论 旋转磁场形成的条件？旋转磁场形成的条件？ 异步？异步？ 同步速度？速度？同步速度？速度？ 异步电机地运行原理？异步电机地运行原理？ 转差？转差率？转差？转差率？ 空间角度？空间电角度？空间角度？空间电角度？ 极对数？极对数？ 定子定子三相三相 对称绕组

9、对称绕组 旋转磁场。旋转磁场。 切割转子绕组切割转子绕组 感生电动感生电动 势势感生电感生电 流。流。 磁场磁场- -转子电转子电 流作用流作用电电 磁转矩磁转矩 运行。运行。小结与讨论小结与讨论 旋转磁场形成的条件？旋转磁场形成的条件？ 异步？异步？ 同步速度？速度？同步速度？速度？ 异步电机地运行原理？异步电机地运行原理？ 转差？转差率？转差？转差率？ 空间角度？空间电角度？空间角度？空间电角度？ 极对数？极对数？ 转子速度与同步速度之差转子速度与同步速度之差 转差率：相对比转差率：相对比小结与讨论小结与讨论 旋转磁场形成的条件？旋转磁场形成的条件？ 异步？异步？ 同步速度？速度？同步速度

10、？速度？ 异步电机地运行原理？异步电机地运行原理？ 转差？转差率？转差？转差率？ 空间角度？空间电角度？时间电角度？空间角度？空间电角度？时间电角度？ 极对数？极对数？ 空间角度：圆周空间角度：圆周= 空间电角度：空间电角度：1 1对磁极极距对磁极极距= 时间电角度：时间电角度：1 1个周期时间个周期时间=小结与讨论小结与讨论 旋转磁场形成的条件？旋转磁场形成的条件？ 异步？异步？ 同步速度？速度？同步速度？速度？ 异步电机地运行原理？异步电机地运行原理？ 转差？转差率？转差？转差率？ 空间角度？空间电角度？空间角度？空间电角度？ 极对数？极对数？ 指旋转磁场形成的多少对磁极，指旋转磁场形成的

11、多少对磁极， 每一组三相绕组产生一对磁极每一组三相绕组产生一对磁极 绕组排列基本规律绕组排列基本规律 U U1 1-W-W2 2-V-V1 1-U-U2 2-W-W1 1-V-V2 2- U- U1 1-W-W2 2-V-V1 1-U-U2 2-W-W1 1-V-V2 2习题（判断）习题（判断） 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6任选一题：任选一题：若答案正确：若答案正确： 选选T T若答案错误：若答案错误： 选选F F祝贺祝贺 你的判断正确你的判断正确你的判断错误你的判断错误 继续努力继续努力 1 1 异步电机的转子电流是外部输入的，才异步电机的转子电流是外部输入的，才 能与磁场

12、的共同作用，产生电磁转矩能与磁场的共同作用，产生电磁转矩。 2 2 无论是异步电动机还是异无论是异步电动机还是异 步发电机，既有感生电动步发电机，既有感生电动 势，又有电磁转矩。势，又有电磁转矩。 3 3 同步速度是指异步电机在同步速度是指异步电机在 实际空载时的速度。实际空载时的速度。 4 4 异步电机的极对数越多异步电机的极对数越多 ，频率越低，则电机的转，频率越低，则电机的转 速就越低。速就越低。 5 5 异步电机的旋转磁场的异步电机的旋转磁场的 方向取决于三相交流电流方向取决于三相交流电流 的频率与幅值，而与相序的频率与幅值，而与相序 无关。无关。 6 6 三相合成磁势的幅值是三相合成

13、磁势的幅值是 不变的，因为在轴线处磁不变的，因为在轴线处磁 力线所包办的全电流是不力线所包办的全电流是不 变的。变的。 三相异步电机结构三相异步电机结构三相异步电机转子结构三相异步电机转子结构旋转磁场的旋转磁场的转向转向1. 1.旋转磁场的轴线总是与电旋转磁场的轴线总是与电 流达到正的最大值的那一流达到正的最大值的那一 相绕组的轴线重合相绕组的轴线重合. .2. 2.三相对称电流相序为三相对称电流相序为U-V-U-V- W.W.3. 3.合成磁场的轴线依次由合成磁场的轴线依次由U U 相轴线转到相轴线转到V V相轴线再到相轴线再到WW 相轴线相轴线. .旋转磁场的旋转磁场的速度速度P=2P=1

14、1. 1.旋转磁场的旋转速度称旋转磁场的旋转速度称 同步转速同步转速. .n n1 1表示表示. .2. 2. n n1 1= = 单位转单位转/ /分分. .3. 3.同步转速与频率成正比同步转速与频率成正比, , 与极对数成反比与极对数成反比. .4. 4.同步转速成同步转速成“ “有级有级”. ”.P=1 P=1 n n1 1=3000=3000P=2 nP=2 n1 1=1500=1500(f (f1 1=50HZ)=50HZ)空间电空间电角度角度、空间角度、时间电角度、空间角度、时间电角度360360度空间度空间 角度。角度。720720度空间度空间 电角度。电角度。360360度空间度空间 角度。角度。360360度空间度空间 电角度。电角度。以时间轴为以时间轴为 坐标。坐标。一个周期为一个周期为 360360度。度。旋转磁场的旋转磁场的幅幅 值值结论：合成磁势结论：合成磁势 的幅值是不变的的幅值是不变的 。转差与转差率转差与转差率1. 1.异步异步: :从异步电机的工作原从异步电机的工作原 理可知理可知, ,相对的切割运动是产相对的切割运动是产 生感生电势及感生电流的关生感生电势及感生电流的关 键键. .2. 2.对于电动运行的异步电机对于电动运行的异步电机 而言而言, ,同步速度与转子转速总同步速度与转子转速总 存在