《电工学-第6章电动机》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电工学-第6章电动机（60页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第 6 章 电 动 机,6.1 电机概述,6.2 三相异步电动机的工作原理,6.5 三相异步电动机的机械特性,6.4 三相异步电动机的铭牌数据,6.6 三相异步电动机的起动,6.7 三相异步电动机的调速,*6.8 单相异步电动机,6.3 三相异步电动机的基本结构,*6.9 交流伺服电动机,*6.10 步进电动机,*6.11 三相同步电动机,*6.12 直流电动机,*6.13 电动机的选择,下一章,上一章,返回主页,电机是实现能量转换或信号转换的电磁装置。 电能 机械能,种类： (1) 动力电机：直流电机和交流电机,他励电机 并励电机 串励电机 复励电机,6.1 电 机 概 述,异步电机 同步电
2、机,(2) 控制电机伺服电动机：电压信号转化为角位移或角速度；测速发电机：将转速转化为电压信号；自 整 角 机 ：实现角度的传输、变换和接受；步进电动机：电脉冲信号转化为转角或转速；旋转变压器：转角信号变换成电压信号；感应同步器：转角位移或直线位移转换成电压信号。,1. 旋转磁场的产生,一、旋转磁场,三相 (多相) 绕组中流过三相 (多相) 电流。,U1 U2 通入 iU V1 V2 通入 iV W1 W2 通入 iW,6.2 三相异步电动机的工作原理,t = 0,N,S,t = 90,N,S,每相绕组都用两个线圈串联组成：,形成的磁场则是两对磁极， 即 p = 2,N,S,N,S,N,S,N
3、,S,t = 0,t = 90,2. 旋转磁场的转速,旋转磁场转速 n0 同步转速,电流变化一周, 旋转磁场转一圈,电流每秒变化 50 周, 旋转磁场转 50 圈, 旋转磁场转 3000 圈,电流每分变化 (5060) 周,p = 1 时：,电流变化一周, 旋转磁场转半圈,电流每秒变化 50 周, 旋转磁场转 25 圈, 旋转磁场转 1500 圈,电流每分变化 (2560) 周,p = 2 时：,f = 50 Hz 时，不同磁极对数时的同步转速如下：,磁极对数为 p 时,3. 旋转磁场的转向,旋转磁场的转向为：,U1,V1,W1,与三相绕组中的三相电流的相序 L1 L2 L3 一致,二、工作原
4、理,1. 电磁转矩的产生,右手定则,左手定则,用右手定则判断转子绕组中感应 电流的方向。,用左手定则判断转子绕组受到的 电磁力的方向。,电磁力 F 电磁转矩 T 。T 与 n0 同方向。,n0,F,n,电动机转速和旋转磁场同步转速的关系：, n 与 n0 方向一致。 n n0，,转差率 :,起动 (堵转) 时: n = 0，s = 1理想空载时: n = n0，s = 0正常工作时: 0 s TL 加速运行 当 T2 TL 电动机能起动， 否则将起动不了。 起动转矩倍数:,Y系列：KS = 1.62.2 KC = 5.57.0,起动电流:,例6.5.1 某三相异步电动机，额定功率 PN = 4
5、5 kW，额定转速 nN = 2 970 r/min， KM = 2.2 ，KS = 2.0。 若 TL = 200 Nm，试问能否带此负载：(1) 长期运行; (2) 短期运行; (3) 直接起动。,解 (1) 电动机的额定转矩,由于TN TL，故可以带此负载短时运行。,(3) 电动机的起动转矩,由于TS TL，故可以带此负载直接运行。,TS = KSTN = 2.0145 Nm = 290 Nm,二、人为特性,1. 定子电压降低时的人为特性,UN,0.9UN,R2,R2 +R,TM,2. 转子电阻增加时的人为特性,转子串联合适的电阻: TS TM,异步机的起动特性：起动电流大: IS =
6、KI IN = (57)IN起动转矩小: TS = KSTN = (1.62.2)TN,影响：频繁起动时造成热量积累,易使电动机过热。大电流使电网电压降低，影响其他负载工作。,6.6 三相异步电动机的起动,良好的起动性能:起动电流小起动转矩大,一、笼型异步电动机的起动,1.直接起动 (全压起动)(a) 小容量的电动机；(b) 电源容量足够大时。,规定：7.5 kW 以下直接起动7.5 kW 以上，且电源容量能满足起动 电流倍数,星形三角形减压起动适用于：正常运行为形联结的电动机。,2. 减压起动,起动时,运行时,定子线电压比,定子相电压比,起动电流比,起动转矩比,电源电流比,Y形起动与形起动时
7、起动电流和起动转矩比较,定子相电流比,(2) 自耦变压器减压起动,降压比,定子线电压比,定子相电压比,定子相电流比,起动电流比,电源电流比,起动转矩比,(3) 软起动器起动,限压起动模式,限流起动模式,例6.6.1 一台 Y250M-6 型三相笼型异步电动机，UN380 V，三角形联结，PN = 37 kW，nN = 985 r/min，IN = 72 A，KS = 1.8，KC = 6.5。已知电动机起动时的负载转矩TL = 250 Nm，从电源取用的电流不得超过360 A，试问：(1) 能否直接起动？(2) 能否采用星形三角形起动？(3) 能否采用 KA = 0.8 的自耦变压器起动？,解
8、 (1) 电动机的额定转矩,直接起动时的起动转矩和起动电流,由于I= IS 360 A，所以不能直接起动。,TS = KSTN = 1.8359 Nm = 646 Nm,IS = KCIN = 6.572 A = 468 A,(2) 星形三角形起动时的起动转矩和起动电流,由于 TSY TL， IS 360 A，所以可以采用自耦变压器起动。,二、绕线转子异步电动机的起动方法,1. 转子电路串联电阻起动,减小起动电流 增大起动转矩,2. 转子电路串频敏变阻器起动,频敏变阻器：频率高，损耗大，电阻大； 频率低，则反之。转子电路起动时:,转子电路运行时:,f2 高，电阻大，,f2 低，电阻小，,自动切
9、除变阻器。,(1) 改变同步转速 n0改变频率 f1 和磁极对数 p (2) 改变转差率 s,调速方法：,6.7 三相异步电动机的调速,调速：在一定的负载下，根据生产的需要 人为地改变电动机的转速。,一、变频调速,二、变极调速,(a) p = 2,(b) p = 1,三、变压调速,四、转子电路串联电阻调速,UN,0.9UN,R2,R2 +R,TM,五、串级调速,I2,n,s,I2 ,T ,若相位相同,T,若相位相反,I2,n,s,I2,T,T,例6.7.1 一台绕线转子异步电动机，转子绕组每相的电阻 R2= 0.022，漏电抗 X2 = 0.275，额定转速 nN=1 440 r/min。(1) 要使起动转矩等于最大转矩，在转子绕组的每相电路中应串联多大的起动电阻？(2) 在额定负载转矩情况下，在转子绕组的每相电路中应串联多大的调速电阻才能将转速降至1 200 r/min？,
