第四章 三相異步機的結(jié)構和基本工作原理ppt課件

1、第一節(jié)第一節(jié) 異步電動機的用途和分類一）異步電動機的用途和分類一） 三相異步電機主要用作電動機，拖動各種生三相異步電機主要用作電動機，拖動各種生產(chǎn)機械，例如：風機、泵、壓縮機、機床、輕工產(chǎn)機械，例如：風機、泵、壓縮機、機床、輕工及礦山機械、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的脫粒機和粉碎機、農(nóng)及礦山機械、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的脫粒機和粉碎機、農(nóng)副產(chǎn)品中的加工機械等等。副產(chǎn)品中的加工機械等等。 在民用生活中，電扇、洗衣機、電冰箱在民用生活中，電扇、洗衣機、電冰箱和空調(diào)器等一般由單相異步電動機來拖動。和空調(diào)器等一般由單相異步電動機來拖動。第一節(jié)第一節(jié) 異步電動機的用途和分類二）異步電動機的用途和分類二） 異步電動機能在生產(chǎn)和生活領

2、域中得到廣泛的應異步電動機能在生產(chǎn)和生活領域中得到廣泛的應用，是有著眾多優(yōu)點：用，是有著眾多優(yōu)點： 結(jié)構簡單、制造容易、價格低廉、結(jié)構簡單、制造容易、價格低廉、運行可靠、堅固耐用、運行效率較高并運行可靠、堅固耐用、運行效率較高并具有適用的工作特性。具有適用的工作特性。缺點：缺點： 功率因數(shù)較差，電機在運行過程功率因數(shù)較差，電機在運行過程中必須從電網(wǎng)吸收感性無功功率，因中必須從電網(wǎng)吸收感性無功功率，因此它的功率因數(shù)總小于此它的功率因數(shù)總小于1。第一節(jié)第一節(jié) 異步電動機的用途和分類四）異步電動機的用途和分類四） 異步電動機的種類很多，從不同的角度看，異步電動機的種類很多，從不同的角度看，有不同的分

3、類法，常見的有：有不同的分類法，常見的有：按定子相數(shù)分：按定子相數(shù)分：單相異步電動機單相異步電動機 兩相異步電動機兩相異步電動機 三相異步電動機三相異步電動機第一節(jié)第一節(jié) 異步電動機的用途和分類六）異步電動機的用途和分類六）按轉(zhuǎn)子結(jié)構分：按轉(zhuǎn)子結(jié)構分：繞線型異步電動機繞線型異步電動機鼠籠型異步電動機鼠籠型異步電動機第二節(jié)第二節(jié) 三相異步電動機的結(jié)構一）三相異步電動機的結(jié)構一）下面是它主要部件的拆分圖。下面是它主要部件的拆分圖。 右圖是一臺三相鼠籠型異步電右圖是一臺三相鼠籠型異步電動機的外形圖。動機的外形圖。第二節(jié)第二節(jié) 三相異步電動機的結(jié)構二）三相異步電動機的結(jié)構二） 三相異步電動機的定子部分

4、在結(jié)構上和同步電機的定子部分完全相同。 對中、小容量的低壓異步電動機，通常定子三相繞組的六個出線頭都引出，這樣可根據(jù)需要靈活地接成“Y形或“D形。U1 V1 W1U1 V1 W1W2 U 2 V2W2 U2 V2D聯(lián)結(jié)Y聯(lián)結(jié)第二節(jié)第二節(jié) 三相異步電動機的結(jié)構三）三相異步電動機的結(jié)構三） 三相異步電動機的轉(zhuǎn)子部分結(jié)構類型主要有兩種：鼠籠型和繞線型。 鼠籠型轉(zhuǎn)子繞組由插入每個轉(zhuǎn)子槽中的導條和兩側(cè)的短路端環(huán)構成，如果去掉轉(zhuǎn)子鐵心，剩余的轉(zhuǎn)子繞組就像一個松鼠籠子。鼠籠型轉(zhuǎn)子鐵心和繞組結(jié)構示意圖第二節(jié)第二節(jié) 三相異步電動機的結(jié)構四）三相異步電動機的結(jié)構四）這種電機的特點是：可以在轉(zhuǎn)子繞組中串入附加電這種

5、電機的特點是：可以在轉(zhuǎn)子繞組中串入附加電阻，來改善電機的起動性能或作轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)用。阻，來改善電機的起動性能或作轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)用。下圖是三相繞線型轉(zhuǎn)子結(jié)構。繞組的三個出線端子下圖是三相繞線型轉(zhuǎn)子結(jié)構。繞組的三個出線端子接到固定在轉(zhuǎn)軸上的三銅環(huán)上，通過電刷引出。接到固定在轉(zhuǎn)軸上的三銅環(huán)上，通過電刷引出。5額定功率因數(shù)額定功率因數(shù) 指電動機在額定負載指電動機在額定負載時定子側(cè)的功率因數(shù)；時定子側(cè)的功率因數(shù)；cosN第三節(jié)第三節(jié) 三相異步電動機的額定值一）三相異步電動機的額定值一）1額定功率額定功率 （kW指額定運行時轉(zhuǎn)軸上的指額定運行時轉(zhuǎn)軸上的輸出機械功率；輸出機械功率；NP2額定電壓額定電壓 （V） 指加

6、在繞組上的線電壓；指加在繞組上的線電壓；NU3額定電流額定電流 （A） 指定子繞組中的線電流；指定子繞組中的線電流；NI4額定頻率額定頻率 （Hz） 我國工業(yè)用頻率為我國工業(yè)用頻率為50Hz；f第三節(jié)第三節(jié) 三相異步電動機的額定值二）三相異步電動機的額定值二）6額定轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)速 （r/min） 指電機額定運行時轉(zhuǎn)指電機額定運行時轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速；軸的轉(zhuǎn)速；Nn2()9550( /min)NNNP kWTnr（N m）7電動機的額定輸出轉(zhuǎn)矩計算式為電動機的額定輸出轉(zhuǎn)矩計算式為.考慮：如果轉(zhuǎn)矩單位為考慮：如果轉(zhuǎn)矩單位為kg m，該如何計算？，該如何計算？.第三節(jié)第三節(jié) 三相異步電動機的額定值三）三相異步

7、電動機的額定值三） 2如銘牌上標有“380V、D聯(lián)結(jié)時，表示電機正常運行時只能采用“D聯(lián)結(jié)，但是在電動機起動過程中可接380V電源，繞組采用“Y聯(lián)結(jié)，起動完畢，恢復“D聯(lián)結(jié)。對高壓電動機：對高壓電動機： 定子繞組只有三根出線，只要電源電壓符合電定子繞組只有三根出線，只要電源電壓符合電動機銘牌電壓值便可使用。動機銘牌電壓值便可使用。對于中低壓電動機：對于中低壓電動機： 1如銘牌上標有“380/220V、Y/D聯(lián)結(jié)時，表示電源電壓為380V時，電機繞組采用“Y聯(lián)結(jié)；電源電壓為220V時，采用“D聯(lián)結(jié)。兩極異步電動機示意圖 （圖中氣隙磁場形象地 用N、S來表示）N1n1nnS160 fnp( /mi

8、n)r 定子接三相電源上，繞組中流過三相對稱電流，氣隙中建立基波旋轉(zhuǎn)磁動勢，產(chǎn)生基波旋轉(zhuǎn)磁場，轉(zhuǎn)速為同步速:第四節(jié)第四節(jié) 三相異步電動機的簡單工作原理一）三相異步電動機的簡單工作原理一）電動機運行時的基本電磁過程：電動機運行時的基本電磁過程： 這個同步速的氣隙磁場切割轉(zhuǎn)子繞組，產(chǎn)生感應電動勢并在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生相應的電流； 轉(zhuǎn)子繞組在磁場中受到電磁轉(zhuǎn)子繞組在磁場中受到電磁力矩作用，這個力矩驅(qū)動轉(zhuǎn)子旋力矩作用，這個力矩驅(qū)動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)電動機的工作過程。轉(zhuǎn)，實現(xiàn)電動機的工作過程。第四節(jié)第四節(jié) 三相異步電動機的簡單工作原理二）三相異步電動機的簡單工作原理二）考慮：考慮： 能否等于能否等于 ？何謂異步

9、？何謂異步？ 電機的轉(zhuǎn)向由隨決定？電機的轉(zhuǎn)向由隨決定？n1nNS1nNS1nNS1n0n 兩極發(fā)電機示意圖 兩極電機制動運行圖NS1nNS1nNS1n1nn第四節(jié)第四節(jié) 三相異步電動機的簡單工作原理三）三相異步電動機的簡單工作原理三） 由于異步電動機的轉(zhuǎn)速 總不等于同步速 ，因此在描述異步電機轉(zhuǎn)速時通常采用轉(zhuǎn)差率的概念。 轉(zhuǎn)差率的概念定義如下：把同步速 和電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 之差與同步速 的比值稱為轉(zhuǎn)差率，用 表示：n1n1ns11nnsnn1n第四節(jié)第四節(jié) 三相異步電動機的簡單工作原理四）三相異步電動機的簡單工作原理四）狀狀 態(tài)態(tài)電動機電動機發(fā)電機發(fā)電機電磁制動電磁制動n n與與s s關系關系nn1nn10s10sn1nn1s0s0n n與與n1n1反向，反向，n1n1E1E1的的性質(zhì)性質(zhì)反電動勢反電動勢電源電動勢電源電動勢反電動勢反電動勢T T的的