【2017年整理】电机原理与测试

上传人:爱****1 文档编号:948756 上传时间:2017-05-23 格式:DOC 页数:27 大小:1.61MB
返回 下载 相关 举报
【2017年整理】电机原理与测试_第1页
第1页 / 共27页
【2017年整理】电机原理与测试_第2页
第2页 / 共27页
【2017年整理】电机原理与测试_第3页
第3页 / 共27页
【2017年整理】电机原理与测试_第4页
第4页 / 共27页
【2017年整理】电机原理与测试_第5页
第5页 / 共27页
点击查看更多>>
资源描述

《【2017年整理】电机原理与测试》由会员分享,可在线阅读,更多相关《【2017年整理】电机原理与测试(27页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。

1、论文围绕电机原理与测试书写,是可以的,但论文格式完全没有按照要求做:第一章 绪论1.1 课题的研究意义,论述电机测试的意义;1.2 电机的分类,应用,发展(自行考虑小标题或内容)1.3 本文主要工作(写这篇论文做了什么工作)第二章 三相异步电动机的工作原理(将交流电机绕组的磁势理论部分去掉,增加异步电机的等效电路,参数测定,电磁转矩的表达式,异步电机的工作特性等内容,这些内容在任何一本电机学的教科书上都有,但要有所选择,不要大段大段地抄教科书)第三章 三相异步电动机的出厂测试(测试软件的画面可否截图,现在完全是纯文字论述)第四章 总结章中,图名要用 word 书写,严格按格式要求书写, 公式编

2、辑器的字体要与正文字体一致,文中表格用 word 表格,严禁拷贝;文中变量必须用公式编辑器写,改用下标的地方必须用下标。格式的问题自行修改。目前,论文很粗糙,认真修改后在发来。1.1 三相异步电动机1.1.1 基本结构和铭牌数据 三相鼠笼异步电动机结构图1.交流电机定子结构定子铁芯:是电机磁路的一部分,定子铁芯内圆上均匀开有槽,安放定子绕组。机座:是用作固定与支撑定子铁芯。定子绕组:是电机电路部分,它由三个在空间相差 120电角度、结构相同的绕组连接而成,按一定规律嵌放在定子槽中。绕组分类:单层绕组和双层绕组。绕组应用:单层绕组一般用在 10kW 以下的电机,双层短距绕组用在较大容量的电机中。

3、2.转子结构转子铁芯:一般用 0.5mm 的硅钢片叠压而成,它是磁路的一部分。转子绕组:是用作产生感应电势、并产生电磁转矩它分鼠笼式和绕线式两种。 气隙:中、小容量的电动机气隙一般在 0.21.5 mm 范围。转子鼠笼转子绕线转子提刷装置3.铭牌数据主要铭牌数据 1(1) 额定功率 PN:指电动机在额定运行时,轴上输出的机械功率,单位:W或 kW;(2) 额定电压 U1N:指电动机额定运行时,加在定子绕组上的线电压,单位: V;(3)额定电流 I1N:指电动机在定子绕组上加额定电压、轴上输出额定功率时定子绕组中的线电流,单位:A;主要铭牌数据 2(4)额定频率 f1N:我国规定电网工频为 50

4、Hz;(5)额定转速 nN:指电动机在定子额定电压、额定频率下,轴上输出额定功率 时的转子转速,单位:r/min;(6)额定功率因数 cos N:指电动机在额定运行时定子侧的功率因数。主要铭牌数据 3铭牌上还标有绝缘等级、温升、工作方式、连接方法等,对绕线式异步电动机还标有转子绕组的额定电压和额定电流。(7)转子绕组额定电压 U2N:指定子绕组加额定电压、转子绕组开路时,滑环间 的线电压,单位:V; (8)转子额定电流 I2N:指电动机额定运行、转子短路状态下,滑环之间流过的 线电流,单位:A。转差率转差率 s 是表示转子转速 n 与磁场转速 n0 之间差别程度即: 转子转速 n电动机运行时的

5、实际转速也就是转子转速 n。同步转速 n0电动机旋转磁场的转速也称为同步转速 n0。根据电动机的转动原理,转子转速将小于磁场的转速,即 n n0。若二者相等,转子就没有切割磁力线作用,转矩也就消失了,因此转子不可能以 n0 的转速正常运行。1.2 交流电机的绕组和感应电动势(以下内容去掉)1.2.1 绕组极距是指每一磁极所占定子内圆周的距离,即有 节距 y 是指线圈两有效边之间的距离。单层绕组是整距绕组,即有 y=每极每相槽数 q 是指一个磁极下一相绕组所占有的槽数,即有相带是指一相绕组在一个磁极下连续所占的范围。机械角:电机圆周空间角度为 360或为 2 弧度,称这种角度为机械角。对于一对磁

6、极由 NSN 变化一周相当于 360电角度或为 2 电弧度。当电机有 p 对磁极时,电角度=p机械角。1.2.2 交流绕组的感应电势1ns %5.0),65.1(ssNpZ211mq1.一根导体感应电势设定子内表面槽中嵌放导体 A,有效长度为 l(m),转子只有一对磁极,它由原动机拖动以恒定转速 n1(r/min)逆时针旋转,沿气隙圆周方向分布的基波磁密波形,大小为:式中 B 1m 为基波气隙磁密幅值。感应电动势导体 A 切割磁力线产生感应电动势大小为:导体的基波感应电动势最大值为:波形si1mBbsin11vlBlbemxtEt12sin1112flBlvEmm )(2.2111VffEm1

7、11flavavB11感应电动势频率在一对磁极情况下,导体 A 每经过一对主磁极,其中的感应电势经历一个周期。当电机转子上有 p 对主磁极,电机每旋转一圈,导体 A 中的基波感应电势变化 p周,则导体 A 中基波感应电势频率为: 当电机的极对数 p 和转速 n1 一定时,f1 频率便为固定的数值。2.整距线匝感应电势两导体 A、X 就构成了整距线匝。它们中的感应电势总是大小相等,方向相反。整距线匝基波感应电势为:用相量表示时:整距线匝基波感应电动势整距线匝基波感应电势瞬时表达式为:)( Hzp601111 2AXAT EE111XATee整距线匝基波感应电势有效值为:3.整距线圈感应电动势线圈

8、是由 Ny 匝线匝串联而成,即匝数 Ny 整距线圈的基波感应电势瞬时值为:4.整距分布线圈感应电动势如果在定子内圆表面槽中均匀嵌放三个匝数为 Ny 的整距线圈头尾连接,相互串联形成线圈组,称为整距分布线圈,相邻线圈的槽距角是 。tEtEe ymyy 11111 sin2sin)(4.111 VNfyy tEtEe TmTT 11111 sin2sin 1111 4.2.2 ffEAT整距分布线圈的基波感应电动整距分布线圈的基波感应电势为:绕组的基波分布系数:基波分布系数含义基波分布系数是一个小于 1 的数,其含义是:分布放置的线圈要比将各线圈集中放置在一个槽中的基波感应电势小。可以这样认为:把

9、实际 q 个分布放置的整距线圈,看成是集中放置的,但它们的总等效匝数为 qNykq1,而不是 qNy。2sini1qk 1111 4.qyqyq kNfkE1.3 交流电机绕组的磁动势1.3.1 单相脉振磁场1.整距集中绕组的磁动势由于空气隙的磁阻远远大于定、转子铁芯中的磁阻,可认为磁势全部降落在两个气隙上,即作用在每个空气隙的磁势为全部磁势的一半(iNy/2 )磁动势波形为矩形波。整距集中绕组的磁动势2.磁动势的空间谐波矩形波磁动势用傅立叶级数分解得:3.单相绕组基波脉振磁动势)232(1)(2)( iNif yy)5cos13cs(os42)( iNfy设 AX 中通入交流电为:则每极磁势

10、表达式为:谐波分析对周期性变化的矩形波分布的磁势,用傅氏级数进行谐波分析,可分解成为:式中 v=1,3, 5为谐波系数,系数 Cv 为基波磁势为:为基波磁势最大幅值。三次谐波磁势为:三次谐波磁势最大幅值tIi1cos2tiNtfy cos)5cos13cs(os42)( , tCtfy 11,351 coss),( 2sin24vINCyv tFtINf yyy 1111 coscos24 yyy IIF0.9241 tFtINfyyy 1313 coscos3241 yyy IIF0.3五次谐波和高次谐波五次谐波磁势为:五次谐波磁势最大幅值。还有七次、九次、十一次等高次谐波磁势。分析:谐波次

11、数越高,其幅值就越小。为了改善波形,除基波以外,考虑消除三、五、七次谐波,由于三次谐波及三的倍数次谐波在绕组连接成三相对称绕组时就已相互抵消,而五、七次谐波可通过短距和分布绕组来基本消除。因此当连成三相绕组后,只考虑基波磁势就可以了每相绕组产生基波磁势幅值:I1 为相电流的有效值,kw1=kq1ky1 称为基波绕组系数,tFtINf yyy 1515 coscos5241 yyy IIF0.85)/(0.911 极安 匝wkNpIF 双 层apqNy21基波分布系数为:基波短距系数为:每相绕组产生的谐波磁动势幅值为:(安匝/极)kw=kqky 称为 v 次谐波绕组系数v 次谐波分布系数为:v

12、次谐波短距系数为:脉振磁动势的分解推导根据三角函数的和差与积的关系:2sini1qk单 层apqNy12sin11yky wkNpIF10.92sinvqkv2sin1yvkyv)(cos)(cossco2 2121),(11 tFtFtf 11ff1.3.2 三相绕组的合成旋转磁场三相对称绕组:各相绕组匝数、结构相同,在空间互差 120电角度。三相对称交流电:在三相对称绕组中通入三相对称交流电,每相绕组中都要产生单相脉振磁势,这三个脉振磁势在空间和时间上都互差 120电角度。图示三个脉振磁动势表达式)(cos211tFf )(cos211tFf )240(cos21cstIitIiCBA)1

13、20(cos2)(cos2440)(sF)(s120co12co)(s)(s211111ttFf ttf ttFfCBA合成磁动势在三相对称绕组通以三相对称交流电产生的旋转磁势具有以下特点:旋转磁势的幅值为:旋转磁势的转速为同步转速: 旋转磁势的转向:由电流的相序决定(即电流达到最大值的顺序),它总是从电流领先的一相绕组向电流滞后的一相绕组方向转动。1.3.3 三相电动机的起动1.起动性能电动机的起动就是将它开动起来。在起动瞬间,n=0,s=1 。我们没从起动时的电流和转矩来分析电动机的期待性能。起动电流 Ist在刚起动时,由于旋转磁场对静止的转子有着很大的相对转速,磁力线切割转子导体的速度很

14、快,这时转子绕组中感应出的电动势和产生的转子电流都很大。一般中小型电动机的起动电流约为额定值的 5-7 倍。即:)(cos23),(1111tFffftf CBAIpkNw110.9fn116 IpkNIpkFwwm1135.9.023每 极安 匝 /35.11IpkNFwmmin)/(6011rfn75I/Nst当电动机不是频繁起动时,起动电流对电机本身影响不大。因为电机的起动时间很短。但当起动频繁时,由于热量的积累,可以使电机过热。但是,电动机的起动电流对线路是有影响的。起动转矩 Tst在刚起动时,虽然转子电流较大,但由于转子的功率因数是很低的。因此起动转矩是不大的,它与额定转矩之比值约为 1.02.2。如果起动转矩过小,就不能在满载下起动,应设法提高。但起动转矩也不能过大,否则,会使传动机构收到冲击而损坏。由上述可知,异步电动机起动时的主要缺点是起动电流较大。为了减小起动电流,必须采用适当的起动方法。2、起动方法1、直接起动鼠笼式电动机的起动方法有两种2、降压起动直接起动直接起动就是利用闸刀开关或接触器将电动机直接接到额定电源上。这种起动方法虽然简单,但如上所述,由于起动电流较大,将使线路电压下降,影响负载的正常工作。一般只有功率在二三十千瓦以下的异步电动机才能采用直接起动的方法来起动。而对于功率较大的异步电动机通常都采用降

展开阅读全文
相关资源
正为您匹配相似的精品文档
相关搜索

最新文档


当前位置:首页 > 行业资料 > 实验/测试

电脑版 |金锄头文库版权所有
经营许可证:蜀ICP备13022795号 | 川公网安备 51140202000112号