第五章 感应电机-1.ppt

本章主要研究定、转子间靠电磁感应作用，在转子内感应电流以实现机电能量转接的感应电机。感应电机一般都用作电动机，在少数场合下，亦有用作发电机的。三相感应电动机在工业中应用极广。单相感应电动机则多用于家用电器。 感应电机的结构简单．制造方便，价格便宜，运行可靠。其主要缺点是，不能经济地在较宽的范围内实现平滑调速．此外功率因数恒为滞后。本章先说明空载和负载时三相感应电动机内的磁动势和磁场，然后导出感应电动机的基本方程和等效电路，接着分析它的运行特性和起动，调速问题。 第5章 感应电机 一、感应电机的基本工作原理 感应电机定子三相对称绕组接在三相对称交流电网上，转子绕组对称短路。 定子绕组中流过三相对称电流，在气隙中产生基波旋转磁场。 气隙旋转磁场在短路的转子绕组中感应电动势并产生电流，该电流与气隙中的旋转磁场相互作用产生电磁转矩，实现感应电机的运行。 1 感应电机的基本工作原理和结构 机械负载 旋转起来 工作原理 对称三相绕组 通入对称三相电流 旋转磁场 （磁场能量） 磁感线切割 转子绕组 转子绕组中 产生 e 和 i 转子绕组在磁场中 受到电磁力的作用 转子旋转起来 三相 交流 电能 电磁 转矩 感 应 二、感应电机的转动原理 U2 U1 W2 V1 W1 V2 n 1、电生磁：三相对称绕组通三相对称电流产生圆形旋转磁场。 2、磁生电：旋转磁场切割转子导体感应电动势和电流。 3、电磁力：转子载流（有功分量电流）体在磁场作用下受电磁力作用，形成电磁转矩，驱动电动机旋转，将电能转化为机械能。 正常情况下感应电机的转子转速总是略低于或略高于磁场转速 即同步转速，因此感应电机又称为异步电机。 一、感应电机的基本工作原理 感应电机主要作电动机使用。 主要优点：结构简单、运行可靠、制造容易、价格低廉、坚固耐用，有较高的效率和相当好的工作特性。 缺点：目前尚不能经济地在较大范围内平滑调速，以及它必须从电网吸收滞后的无功功率。 分类： 二、感应电机的基本结构 感应电机外形图 感应电机结构图 感应电机 定子绕组 定子铁心 转子 机座 笼型结构 转子铁心 转轴 转子绕组 绕线型结构 定子 二、感应电机的基本结构 1. 定子 定子铁心：电机主磁路的组成部分，并嵌放定子绕组。由厚度为0.5mm的硅钢片叠装而成。为了嵌放定子绕组，在定子冲片内圆周上均匀地冲制若干个形状相同的槽。 二、感应电机的基本结构 定子铁心的槽形主要有三种：半闭口槽适用于小型异步电机， 其绕组是用圆导线绕成的。半开口槽适用于低压中型异步电 机，其绕组是成型线圈。开口槽适用于高压大中型异步电机， 其绕组是用绝缘带包扎并浸漆处理过的成型线圈。 1. 定子 定子绕组：构成电路部分。其作用是感应电动势、流过电流、实现机电能量转换。 机座：固定和支撑定子铁心。因此要求有足够的机械强度。 二、感应电机的基本结构 二、感应电机的基本结构 2. 转子 转子铁心：电机主磁路的组成部分，并放置转子绕组。由厚度为0.5mm的硅钢片叠装而成，在转子外圆周上冲制均匀分布的形状相同的槽。 转子绕组：构成电路部分。有两种结构型式：笼型绕组和绕线型绕组。 转轴：支撑转子铁心和输出、输入机械转矩。 2. 转子 笼型绕组：在转子铁心均匀分布的每个槽内各放置一根导体，在铁心两端放置两个端环，分别把所有的导体伸出槽外部分与端环联接起来。这种笼型绕组一般为铝浇铸的，对中大型电机为减小损耗、提高效率，往往采用铜条焊接而成。 二、感应电机的基本结构 下面是它主要部件的拆分图。 右图是一台三相鼠笼型异步电动机的外形图。 定子接线盒 U1 V1 W1 W2 U2 V2 U1 V1 W1 U2 V2 W2 星形(Y)联结 U1 V1 W1 W2 U2 V 2 3 ~ 三角形(△)联结 U1 V1 W1 W2 U2 V 2 3 ~ 2. 转子 绕线型绕组：与定子绕组相似、极数相同的三相对称绕组。一般接成星形。将三相绕组的三个引出线分别接到转轴上三个滑环上，再通过电刷与外电路接通。绕线型转子的特点是可以通过滑环电刷在转子回路中接入附加电阻，以改善电动机的起动性能、调节其转速。 二、感应电机的基本结构 三相绕线