电工技能培训-18交流电动机

下一页总目录章目录返回上一页同学们好！四川九寨黄龙下一页总目录章目录返回上一页例题：三相对称电路如图9示，已知电源线电压380V，每相负载R=3，XC=4。求：(1)各线电流瞬时值；(2)电路的有功功率，无功功率和视在功率。ACBRRXXCCXCR下一页总目录章目录返回上一页().15531ZRXCjV0380BAUA1.23441.53530220AIA1.14344A9.9644CBII各线电流瞬时值itAA442231sin(.)itBA442969sin(.)itCA4421431sin(.)下一页总目录章目录返回上一页().232896SUIll10VA3PS1739.10W3QSsin.231610Var3下一页总目录章目录返回上一页7.1三相异步电动机的结构和工作原理第7章交流电动机7.2三相异步电动机的电磁转矩与机械特性7.3三相异步电动机的使用7.4单相异步电动机(第二十讲)☻☻下一页总目录章目录返回上一页1.了解三相交流异步电动机的基本构造和转动原理。本章要求：2.理解三相交流异步电动机的机械特性，掌握起动和反转的基本方法及调速和制动的方法。3.理解三相交流异步电动机铭牌数据的意义。第7章交流电动机下一页总目录章目录返回上一页电动机的分类：鼠笼式异步交流电动机授课内容：基本结构、工作原理、机械特性、控制方法电动机交流电动机直流电动机三相电动机单相电动机同步电动机异步电动机他励、并励电动机串励、复励电动机第7章交流电动机下一页总目录章目录返回上一页1.定子7.1.1三相异步电动机的结构铁心：由内周有槽的硅钢片叠成。A----XB----YC----Z三相绕组机座：铸钢或铸铁7.1三相异步电动机的结构和工作原理下一页总目录章目录返回上一页转子:在旋转磁场作用下，产生感应电动势或电流。2.转子鼠笼转子铁心：由外周有槽的硅钢片叠成。(1)鼠笼式转子铁芯槽内放铜条，端部用短路环形成一体。或铸铝形成转子绕组。(2)绕线式转子同定子绕组一样，也分为三相，并且接成星形。鼠笼式绕线式下一页总目录章目录返回上一页下一页总目录章目录返回上一页鼠笼式电动机与绕线式电动机的的比较：鼠笼式：结构简单、价格低廉、工作可靠；不能人为改变电动机的机械特性。绕线式：结构复杂、价格较贵、维护工作量大；转子外加电阻可人为改变电动机的机械特性。3.气隙下一页总目录章目录返回上一页旋转磁场120sin120sinsinmCmBmAtIitIitIi定子三相绕组通入三相交流电(星形联接)BiAXBYCZAiCi1.旋转磁场的产生CiAiBiitmIo下一页总目录章目录返回上一页iCiAiBitmIo0n规定i:“+”首端流入，尾端流出。i:“–”尾端流入，首端流出。AYCBZX(•)电流出()电流入下一页总目录章目录返回上一页CiBiAiitAXYCBZAXYCBZAXYCBZNS三相电流合成磁场的分布情况0t60t合成磁场方向向下合成磁场旋转60°0n6090t合成磁场旋转90°600mIoSNSN下一页总目录章目录返回上一页AAXZBCYAAXZBCY分析可知：三相电流产生的合成磁场是一旋转的磁场即：一个电流周期，旋转磁场在空间转过360°取决于三相电流的相序2.旋转磁场的旋转方向结论：任意调换两根电源进线，则旋转磁场反转。0t60t任意调换两根电源进线(电路如图)CiAXCZBYAiBi0mICiBiAitiomINSNS下一页总目录章目录返回上一页0t3.旋转磁场的极对数P当三相定子绕组按图示排列时，产生一对磁极的旋转磁场，即：1pCiBiAioimItBiAXBYCZAiCiAXYCBZNS下一页总目录章目录返回上一页若定子每相绕组由两个线圈串联，绕组的始端之间互差60°，将形成两对磁极的旋转磁场。C'Y'ABCXYZA'X'B'Z'AiBiCiXAAXBYBYCCZZ下一页总目录章目录返回上一页极对数2p旋转磁场的磁极对数与三相绕组的排列有关C'Y'ABCXYZA'X'B'Z'AiBiCiAXXNSZCZBYBYACSNBiCiAiimIt0下一页总目录章目录返回上一页4.旋转磁场的转速分）转/(6010fn工频：Hz501f分）转/(30000n旋转磁场的转速取决于磁场的极对数p=1时0mICiBiAitiomIAXYCBZNSAXYCBZNSAXYCBZNS下一页总目录章目录返回上一页XNSAXABZCYZCYBSN0t60tp=2时BiCiAiitmI0分）转/(150026010fn0n30AXXZCZBYBYACNSNS下一页总目录章目录返回上一页旋转磁场转速n0与极对数p的关系)/(6010分转pfn2p180分）转/(50011p360分）转/(0003极对数每个电流周期磁场转过的空间角度同步转速)f(Hz5013p120分）转/(00014p分）转/(75090旋转磁场转速n0与频率f1和极对数p有关。可见:下一页总目录章目录返回上一页2电动机的转动原理AXYCBZ定子三相绕组通入三相交流电分）转/(6010pfn方向:顺时针切割转子导体Blv右手定则感应电动势E20旋转磁场感应电流I2旋转磁场Bli左手定则电磁力FF电磁转矩TnvF0nNS下一页总目录章目录返回上一页3转差率旋转磁场的同步转速和电动机转子转速之差与旋转磁场的同步转速之比称为转差率。由前面分析可知，电动机转子转动方向与磁场旋转的方向一致，但转子转速n不可能达到与旋转磁场的转速相等，即0nn异步电动机如果:0nn无转子电动势和转子电流转子与旋转磁场间没有相对运动，磁通不切割转子导条无转矩因此，转子转速与旋转磁场转速间必须要有差别。下一页总目录章目录返回上一页异步电动机运行中:%~s)91(转子转速亦可由转差率求得0)(1nns%10000nnns转差率s例1：一台三相异步电动机，其额定转速n=975r/min，电源频率f1=50Hz。试求电动机的极对数和额定负载下的转差率。解：根据异步电动机转子转速与旋转磁场同步转速的关系可知：n0=1000r/min,即p=3额定转差率为2.5%100%10009751000%10000nnns下一页总目录章目录返回上一页三相异步电动机的电磁关系与变压器类似。1)变压器原、副绕组是与同一主磁通相交链，异步电动机中定子和转子绕组与同一旋转磁通相交链。因此异步电动机中定子和转子绕组相当于变压器的原、副绕组。2）变压器：变化eU1E1=4.44fN1异步机：旋转eU1E1=4.44fN13）变压器：I2增大I1增大，以保持基本不变，以达到传递能量的目的。7.2三相异步电动机的电磁转矩与机械特性7.2.1三相异步电动机的电路分析下一页总目录章目录返回上一页异步机：当负载增加时，转子电流I2增大I1增大，以保持基本不变，以达到传递能量的目的。三相异步电动机与变压器的不同之处。1）变压器是静止的。而异步机是旋转的。2）变压器的磁路是无气隙的。而异步机中的定子和转子之间是有不大的气隙。3）变压器中原、副绕组的感应电动势是同频率的。而异步机中转子感应电动势的频率是随转子转速改变的。下一页总目录章目录返回上一页1定子电路旋转磁场的磁通异步电动机：旋转磁场切割导体eU1E1=4.44f1N1111444Nf.U1UΦ旋转磁场与定子导体间的相对速度为n0，所以定子感应电势的频率f16001pnf感应电势的频率与磁场和导体间的相对速度有关f1=电源频率f异步电动机每相电路i1u1e1e1e2e2i2+－++++－－－－f1f2每极磁通下一页总目录章目录返回上一页2转子电路（1）转子感应电势频率f2∵定子导体与旋转磁场间的相对速度固定，而转子导体与旋转磁场间的相对速度随转子的转速不同而变化定子感应电势频率f1转子感应电势频率f2转子感应电势频率f21000026060fspnnnnpnnf旋转磁场切割定子导体和转子导体的速度不同下一页总目录章目录返回上一页（2）转子感应电动势E2E2=4.44f2N2=4.44sf1N2当转速n=0(s=1)时，f2最高，且E2最大，有E20=4.44f1N2转子静止时的感应电势即E2=sE20转子转动时的感应电势（3）转子感抗X22122222σσLfsLfX当转速n=0(s=1)时，f2最高，且X2最大，有X20=2f1L2即X2=sX20下一页总目录章目录返回上一页（4）转子电流I2和转子电路的功率因数cos2222222XREI2202220)(sXRsE转子绕组的感应电流)(0002nnIs2202220max21XREIs220222222222)(cossXRRXRR202SXRs很小时1cos2202XRss较大时s1cos2下一页总目录章目录返回上一页转子绕组的感应电流2202220222222)(XREXREIss转子电路的功率因数2202222)(cosXRRs变化曲线随、SIcos22)(2Isn)cos(2sn结论：转子转动时，转子电路中的各量均与转差率s有关，即与转速n有关。I2cos2s1I2,2cosO下一页总目录章目录返回上一页•作业–P201:7-3(第二十讲结束)