三相异步电动机1简介解析.ppt

1 1 * 情景一 三相异步电动机 三相异步电动机是通过旋转磁场，与转子绕组所产生的感应电流相互作用，而产生电磁转矩的。 任务1 认识三相异步电动机 1、三相异步电动机基本结构 异步电动机在结构上是由定子和转子组成。 1—端盖 2—轴承 3—机座 4—定子绕组 5—转子 6—轴承 7—端盖 8—风扇 9—风罩 10—接线盒 定子 定子绕组：电线绕制而成,电路部分 定子铁心：0.5mm厚硅钢片叠压而成,磁路的一部分 机 座：铸铁或钢板焊接成，固定支撑定子铁心和端盖 (a) 已装入机座内的定子铁心 (b) 定子铁心冲片 转轴:支撑转子 转子 转子铁心：0.5mm硅钢片叠压而成,磁路一部分 铸铝 绕线式绕组: 电线绕制,Y接,滑环引出,可外接电阻 转子绕组 笼型绕组 铜条 气隙：磁路的一部分 2．三相异步电动机的基本工作原理 1）旋转磁场的产生 同步转速 二极旋转磁场示意图 四极旋转磁场示意图 2）基本工作原理 三相异步电动机工作原理图 ①三相对称绕组中通入三相对称电流产生旋转磁场； ②转子导体切割旋转磁场感应电动势和电流； ③转子载流导体在磁场中受到电磁力的作用，形成电磁转矩，驱使电动机转子转动。 异步电机运行中: 即异步电动机的转速很接近同步转速 Y2 200 M2－2 第2次改进设计的异步电动机 中心高度200mm 中机座，2号铁心长度 磁极数2(极对数p=1) 1） 型号 型号包括产品代号、规格代号、和特殊环境代号等 3．异步电动机的铭牌 转差率： 额定电压UN：指额定运行时加在定子绕组上的线电压值 额定电流IN：指额定运行时加在定子绕组上的线电流值 额定功率PN：指额定运行时转子轴上输出的机械功率 对于三相异步电动机，其额定功率为： 额定频率fN ：工频 额定转速 nN：指额定运行时电动机的转速，单位r/min 2）额定值 380V低压三相异步电动机: 于是 可估算电流(一个千瓦两个电流) 3）接线 定子绕组的联接方法 【例】 一台三相异步电动机，额定功率PN=55kW，电网频率为50Hz，额定电压UN=380V；额定效率ηN=0.79，额定功率因数cosφN=0.89，额定转速nN=570 r/min，试求： （1）同步转速n1； （2）磁极对数p； （3）额定电流IN； （4）额定负载时的转差率sN。 解（1）因电动机额定运行时n接近n1，所以n1=600r/min。 （2） （3） （4） 1．三相异步电动机与变压器的比较 三相异步电动机的定子绕组相当于变压器一次绕组，转子绕组相当于变压器二次绕组；定、转子之间也是通过磁耦合联系的；功率传递与变压器一样也是通过电磁感应实现的。不过，异步电动机有自己的特点： ①二者磁场的性质不同。变压器铁芯中为一脉振磁场，而异步电动机气隙中却为一旋转磁场； ②变压器主磁通经过铁芯而闭合，其空载电流 ，异步电动机主磁通不仅要经过铁芯而且还要经过定、转子之间的气隙δ而闭合，空载电流 ③由于异步电动机气隙的存在，加之绕组结构形式的不同，它的漏抗比变压器漏抗大。 ④变压器输出的是电功率，而三相异步电动机输出的是机械功率。 一、 三相异步电动机空载运行 任务2 三相异步电动机的运行 2．转子不动（转子开路）时的空载运行 1）主磁通与漏磁通 主磁通Φ0： 作用：传递能量的媒介； 路径：定子—气隙—转子—气隙—定子 漏磁通Φσ 作用：只起电抗压降的作用； 2）定、转子电压平衡关系 空载时由于转子静止不动，定、转子电压平衡关系与变压器空载运行时相似，即： 式中，Z1=R1+jX1 —定子漏阻抗 X1=2πfL1 —绕组漏电抗，为一个常数。 3．转子转动（转子绕组短路）时的空载运行 1）电磁关系 异步电动机定子电动势也可像变压器那样用励磁阻抗上产生的压降来表示，即： 特点：n≈n1，E2≈0，I2≈0，与转子开路时空载运行情况相似，其基本方程式也相似。 Rm—励磁电阻，反映铁耗的等效电阻 Xm—励磁电抗，与主磁通相对应，为一变量。 电压平衡方程式： 2）空载时等值电路和空载电流 异步电动机空载时等值电路 有功分量I0P：供给pCu1、pFe、pmec 无功分量I0Q：产生气隙旋转磁场I0的绝大部分 结论：异步电动机空载时功率因数很低，应尽量避免长期空载运行 二、三相异步电动机负载运行 1．转子各物理量与转差率S的关系 1）转子电动势频率 感应电动势的频率正比于导体与磁场的相对切割速度，故转子电动势的频率为： 式中f1为电网频率，是一常量，因此转子绕组感应电动势的频率f2与转差率