三相異步電動機(jī)工作原理演示文稿

三相異步電動機(jī)工作原理演示文稿當(dāng)前第1頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)優(yōu)選三相異步電動機(jī)工作原理當(dāng)前第2頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)交流電動機(jī)感性認(rèn)識當(dāng)前第3頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)下面是它主要部件的拆分圖。

一、三相異步電動機(jī)基本結(jié)構(gòu)

右圖是一臺三相籠型感應(yīng)電動機(jī)的外形圖。當(dāng)前第4頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)當(dāng)前第5頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)圖6.1.7銅條籠型繞組圖6.1.8鑄鋁籠型轉(zhuǎn)子當(dāng)前第6頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)當(dāng)前第7頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)第二章三相異步電動機(jī)第二節(jié)

三相異步電動機(jī)的原理一、旋轉(zhuǎn)磁場

1.演示實驗

旋轉(zhuǎn)磁場→感應(yīng)電動勢→電流→電磁轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的方向與磁極旋轉(zhuǎn)方向是相同。

2.旋轉(zhuǎn)磁場一種極性和大小不變，且以一定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的磁場。當(dāng)前第8頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)二、三相異步電動機(jī)的工作原理

異步電動機(jī)原理模型ei磁鐵閉合線圈人為轉(zhuǎn)動感應(yīng)電流受力而旋轉(zhuǎn)感生電流當(dāng)前第9頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生的條件從理論分析和實踐證明，在對稱三相繞組中流過對稱三相交流電時會產(chǎn)生這種旋轉(zhuǎn)磁場。當(dāng)前第10頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)對稱三相繞組三相對稱繞組就是三個外形、尺寸、匝數(shù)都完全相同、首端彼此互隔120o、對稱地放置到定子槽內(nèi)的三個獨(dú)立的繞組，如圖所示。?AYCBZ(?)電流出()電流入?X?AXBYCZiAiBiC二、三相異步電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生當(dāng)前第11頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)

二、三相異步電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生

1.對稱三相繞組

3個外型、尺寸、匝數(shù)都完全相同、首端彼此互隔120°、對稱地放置到定子槽內(nèi)的3個獨(dú)立的繞組。當(dāng)前第12頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)由電網(wǎng)提供的三相電壓是對稱三相電壓，由于對稱三相繞組組成的三相負(fù)載是對稱三相負(fù)載，每相負(fù)載的復(fù)阻抗都相等，所以，流過三相繞組的電流也必定是對稱三相電流。2。對稱三相電流當(dāng)前第13頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生

選定ωt=0o、120o、240o、360o四個特定瞬間考察三相電流產(chǎn)生的合成磁效應(yīng)，說明旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生并規(guī)定：電流為正值時，從每相線圈的首端入、末端出；電流為負(fù)值時，從末端入、首端出。用符號⊙表示電流流出，用×表示電流流入。當(dāng)前第14頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)U←V←W←U1U2V1V2W2W1i1=Imsin

ti2=Imsin(

t－120O)i3=Imsin(

t＋120O)i1

i2

i3

t=0O

時i1=0，i2＜0，i3

＞0××NSIm

tOi1當(dāng)前第15頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)t=0O

時i1=0，i2＜0，i3＞0U1U2V1V2W2W1NSt=120O

時i1＞0，i2=

0，i3＜

0

三相異步電動機(jī)的工作原理U1U2V1V2W2W1NS當(dāng)前第16頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)U1U2V1V2W2W1U1U2V1V2W2W1NSt=240O

時i1＜

0，i2＞0，i3=0t=360O

時i1=0，i2＜0，i3＞0

三相異步電動機(jī)的工作原理NS當(dāng)前第17頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)2.旋轉(zhuǎn)磁場的方向旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向決定于通入定子繞組中的三相交流電源的相序，且與三相交流電源的相序Ｕ，Ｖ，Ｗ的方向一致．只要任意調(diào)換電動機(jī)兩相繞組所接交流電源的相序，旋轉(zhuǎn)磁場即反轉(zhuǎn)．因此要改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)向，只要改變旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向即可．

旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向U(i1)→V(i2)→W(i3)※由超前相轉(zhuǎn)向滯后相?！赏ㄈ肜@組中的電流的相序決定的。

怎樣改變n0的方向?V(i1)→U(i2)→W(i3)當(dāng)前第18頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)i

變化一周i每秒鐘變化50周i每分鐘變化(50×60)周→旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)一圈→旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)50圈→旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)3000圈３.旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速同步轉(zhuǎn)速n1的大小怎樣改變？

三相異步電動機(jī)的工作原理n1=3000=60f1(r/min)旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)速度稱為同步轉(zhuǎn)速．當(dāng)前第19頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)U1U2V1V2W2W1每相繞組由一個線圈組成U1V1W1U2V2

W2U3V3

W3U4V4

W4U1U2U3U4V1V4V2V3W4W1W2W3每相繞組由兩個線圈串聯(lián)組成

三相異步電動機(jī)的工作原理當(dāng)三相對稱電流通入三相對稱繞組，必然會產(chǎn)生一個大小不變，且在空間以一定的轉(zhuǎn)速不斷旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁場。繞組按一定規(guī)律繞制，產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場可相應(yīng)達(dá)到1對、2對》、3對等多對磁極。當(dāng)前第20頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)U1U2U3U4V1V4V2V3W4W1W2W3××××t=0O

時

i1=0，i2＜0，i3

＞0NSNS

磁極對數(shù)p

p=2

電流變化一周→旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)半圈

n1

=1500

當(dāng)磁極對數(shù)p=3時

n1

=100060f12=60f13=

三相異步電動機(jī)的工作原理當(dāng)前第21頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)

結(jié)論

旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速n1取決于電流頻率f和磁極對數(shù)p。p——磁極對數(shù)

f——電流頻率

f=50Hz時：

123456300015001000750600500pn0/(r/min)當(dāng)前第22頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)二、三相異步電動機(jī)的工作原理當(dāng)定子接通三相電源后，即在定、轉(zhuǎn)子之間的氣隙內(nèi)建立了一同步速為n1的旋轉(zhuǎn)磁場。磁場旋轉(zhuǎn)時將切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體，根據(jù)電磁感應(yīng)定律可知，在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中將產(chǎn)生感應(yīng)電勢，其方向可由右手定則確定。磁場逆時針方向旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)體相對磁極為順時針方向切斷磁力線。轉(zhuǎn)子上半邊導(dǎo)體感應(yīng)電勢的方向為流進(jìn)，用×表示；下半邊導(dǎo)體感應(yīng)電勢的方向為流出，用⊙表示。因轉(zhuǎn)子繞組是閉合的，導(dǎo)體中有電流，電流方向與電勢相同。載流導(dǎo)體在磁場中要受到電磁力，其方向由左手定則確定。這樣，在轉(zhuǎn)子導(dǎo)條上形成一個逆時針方向的電磁轉(zhuǎn)矩。于是轉(zhuǎn)子就跟著旋轉(zhuǎn)磁場逆時針方向轉(zhuǎn)動。》當(dāng)前第23頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)5、轉(zhuǎn)差率（異步原理）旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子（電動機(jī)）的轉(zhuǎn)速之差稱為轉(zhuǎn)差，轉(zhuǎn)差與旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速之比稱為轉(zhuǎn)差率，用s表示，即AYCBZXn1n旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速電動機(jī)轉(zhuǎn)速當(dāng)前第24頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)轉(zhuǎn)差率

轉(zhuǎn)差率是異步電機(jī)的一個基本物理量，它反映電機(jī)的各種運(yùn)行情況。轉(zhuǎn)子未轉(zhuǎn)動時，電機(jī)理想空載時，作為電動機(jī)，轉(zhuǎn)速在范圍內(nèi)變化，轉(zhuǎn)差率在0~1范圍內(nèi)變。負(fù)載越大，轉(zhuǎn)速越低，轉(zhuǎn)差率越大；反之，轉(zhuǎn)差率越小。轉(zhuǎn)差率的大小能夠反映電機(jī)的轉(zhuǎn)速大小或負(fù)載大小。電機(jī)的轉(zhuǎn)速為：額定運(yùn)行時，轉(zhuǎn)差率一般在0.02～0.06之間，即電機(jī)轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速。當(dāng)前第25頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)轉(zhuǎn)差率:s=n1－nn1轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速:n=(1－s)n1=(1-s)60f/p

起動時n=0，s=1

理想空載時n=n1，s=0

正常運(yùn)行時0＜n＜n1，1＞s＞0

額定運(yùn)行時sN=0.01~0.09

三相異步電動機(jī)的工作原理異步電機(jī)的各種運(yùn)行狀態(tài)

狀態(tài)制動狀態(tài)堵轉(zhuǎn)狀態(tài)電動機(jī)狀態(tài)理想空載狀態(tài)發(fā)電機(jī)狀態(tài)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)差率n＜0s＞1n=0s=10＜n＜n1

1＞s＞0n=n1s=0n＞n1s＜0當(dāng)前第26頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)工作原理三相交流電源接通三相定子繞組定子繞組產(chǎn)生三相對稱電流三相對稱電流在電機(jī)內(nèi)部建立旋轉(zhuǎn)磁場旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生相對運(yùn)動(切割)轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電流感應(yīng)電流轉(zhuǎn)子繞組(感應(yīng)電流)在磁場中受到電磁力的作用在電磁力作用下，轉(zhuǎn)子逆時針方向開始旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為n

。iAACBXZYiBiC三相異步電動機(jī)原理簡圖三相對稱電流旋轉(zhuǎn)磁場感應(yīng)電流由此可知，異步電動機(jī)是通過載流的轉(zhuǎn)子繞組在磁場中受力而使電動機(jī)旋轉(zhuǎn)的，而轉(zhuǎn)子繞組中的電流由電磁感應(yīng)產(chǎn)生，并非外部輸入，故異步電動機(jī)又稱感應(yīng)電動機(jī)。當(dāng)前第27頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)例題：某三相異步電動機(jī)的額定轉(zhuǎn)速為720r/min，試求該電動機(jī)的額定轉(zhuǎn)差率及磁極對數(shù)。解：因為n1=60f1/p，所以：當(dāng)p=1時，n1=3000r/min；當(dāng)p=2時，n1=1500r/min；當(dāng)p=3時，n1=1000r/min；當(dāng)p=4時，n1=750r/min；當(dāng)p=5時，n1=600r/min。

又因為nN略低于n1，所以n1=750r/min。所以p=60f1/n1=60╳50/750=4SN=（n1—nN）/n1=（750—720）/750=0.04當(dāng)前第28頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)【例題】異步電動機(jī)滿載時，s＜0.06故異步電動機(jī)的額定轉(zhuǎn)速略小于磁場同步轉(zhuǎn)速，由此可知同步轉(zhuǎn)速n1=750r/min,p=4，2p=8?？蛰d轉(zhuǎn)速

n0=(1－s0)n1=(1－0.267%)×750=748r/minr/min額定轉(zhuǎn)差率某三相異步電動機(jī)，電源頻率為50Hz，空載轉(zhuǎn)差率s0=0.00267，額定轉(zhuǎn)速nN=730r/min。試求：電機(jī)的極數(shù)2p、同步轉(zhuǎn)速n1、空載轉(zhuǎn)速n0

、額定轉(zhuǎn)差率sN?！窘狻啃D(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速為當(dāng)前第29頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)例：已知三相異步電動機(jī)極對數(shù)P=2，額定轉(zhuǎn)速nN=1450r/min,電源頻率f=50Hz,求額定轉(zhuǎn)差率s。該電動機(jī)在進(jìn)行變頻調(diào)速時，頻率突然降為f′=45Hz,求此時對應(yīng)的轉(zhuǎn)差率s′,并問此時電機(jī)在何種狀態(tài)下運(yùn)行？當(dāng)前第30頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)U2U1W2V1W1V2n總結(jié)1、電生磁：三相對稱繞組通往三相對稱電流產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場。2、動磁生電：旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體感應(yīng)電動勢和電流。3、電磁力：轉(zhuǎn)子載流（有功分量電流）體在磁場作用下受電磁力作用，形成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動電動機(jī)旋轉(zhuǎn)，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。當(dāng)前第31頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)第三節(jié)三相異步電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)一、主要部件1.定子定子鐵心、定子繞組、機(jī)座和端蓋等。定子鐵心的硅鋼片異步電機(jī)的基本理論當(dāng)前第32頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)

定子鐵心

三相異步電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)當(dāng)前第33頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)

定子繞組對稱三相繞組。

三相異步電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)當(dāng)前第34頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)

定子接線盒U1V1

W1W2U2V2U1V1

W1U2V2

W2星形(Y)聯(lián)結(jié)U1V1

W1W2

U2V23~三角形()聯(lián)結(jié)U1V1

W1W2

U2V23~

三相異步電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)當(dāng)前第35頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組、轉(zhuǎn)軸、風(fēng)扇等。轉(zhuǎn)子鐵心的硅鋼片2.轉(zhuǎn)子

轉(zhuǎn)子繞組繞線型：對稱三相繞組?；\型：對稱多相繞組。

三相異步電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)當(dāng)前第36頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)

籠型異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子

三相異步電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)當(dāng)前第37頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)

籠型異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子

三相異步電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)當(dāng)前第38頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)

籠型異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子

三相異步電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)當(dāng)前第39頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)

三相異步電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)

繞線型異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子當(dāng)前第40頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)

三相異步電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)

繞線型異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子當(dāng)前第41頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)

三相異步電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)

三相籠型異步電動機(jī)的部件圖當(dāng)前第42頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)

三相異步電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)

三相籠型異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子定子風(fēng)扇

冷空氣流

罩殼（非驅(qū)動端）端蓋（驅(qū)動端）當(dāng)前第43頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)

三相異步電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)

三相繞線型異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)當(dāng)前第44頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)三相異步電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)

三相繞線型異步電動機(jī)示意圖當(dāng)前第45頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)

三相異步電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)

三相異步電動機(jī)的外形

更多的圖片當(dāng)前第46頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)

三相異步電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)

三相異步電動機(jī)的外形

更多的圖片當(dāng)前第47頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)

三相異步電動機(jī)的外形

三相異步電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)

更多的圖片當(dāng)前第48頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)UN400~690VfN50/60HzPN200~2300kW2p2~8

交流低壓籠型異步電動機(jī)

三相異步電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)

更多的圖片當(dāng)前第49頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)UN690V，2~11kVfN50/60HzPN200~3000kW2p2~12

交流高壓籠型異步電動機(jī)

三相異步電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)

更多的圖片當(dāng)前第50頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)第四節(jié)三相異步電動機(jī)的定子繞組三相異步電動機(jī)的定子繞組和繞線型異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組都是三相對稱繞（統(tǒng)稱為三相交流繞組）定子繞組：通入電流建立旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)子繞組：與磁場有相對運(yùn)對時將產(chǎn)生感應(yīng)電動勢它們均是電動機(jī)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵部件。當(dāng)前第51頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)交流繞組的基本知識1線圈、線圈組、繞組組成交流繞組的基本單元叫線圈，它有兩個引出線，一個叫首端，一個叫末端。有效邊端部線線圈可由一匝或多匝組成圈邊首端尾端兩匝線圈當(dāng)前第52頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)三相異步電動機(jī)定子2.電角度和機(jī)械角度機(jī)械角度:電動機(jī)圓周在幾何上分成3600,稱機(jī)械角度.電角度:從電磁觀點(diǎn)來看,經(jīng)過N、S一對磁極恰好相當(dāng)于一個周期，即經(jīng)過3600電角度，若電動機(jī)有P對磁極，電動機(jī)圓周按電角度計算電角度=P╳機(jī)械角度3.極距定子繞組一個磁極所占有定子圓周的距離。（一般用定子槽數(shù)來表示）τ=Z/2P

Z—定子鐵心總槽數(shù)4.節(jié)距Y一個線圈的有兩個有效邊所跨定子圓周的距離,一般也用定子槽數(shù)來表示.5.每極每相槽數(shù)第一個磁極下每相繞組所占有的槽數(shù)Ｑ＝Z/2Pm當(dāng)前第53頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)極相組一個磁極下屬于同一相的線圈按一定方式串聯(lián)成的線圈組稱為極相組.按節(jié)距Y與極距τ

的關(guān)系：整距繞組Y=τ短距繞組Y<τ長距繞組Y>τ按相數(shù)：單相、兩相、三相繞組按槽內(nèi)層數(shù)：單層繞組雙層繞組單雙層混和繞組按每極每相所占槽數(shù)：整數(shù)槽繞組分?jǐn)?shù)槽繞組繞組的分類：按繞組端接部分的形狀：單層繞組分為：同芯式繞組鏈?zhǔn)嚼@組交叉式繞組雙層繞組分為：疊繞組波繞組當(dāng)前第54頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)二、三相繞組圈邊首端尾端1.三相單層繞組例如：z=12，p=1，m=3，y=。兩匝線圈

每極每相槽數(shù)q

z2pmq==122×1×3=2123456789101112定子槽SNU1U2一相繞組接線圖（單層）3.2三相異步電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)當(dāng)前第55頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)SN123456789101112U1簡化的一相繞組接線圖（單層）U2

槽距角α

相鄰兩槽中心線間的電角度。=p·360oz=1×

360o12=30°

極距

相鄰兩磁極中心線間的距離（槽數(shù)）。

z2p==122×1=63.2三相異步電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)當(dāng)前第56頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)

線圈節(jié)距y

線圈兩圈邊之間的距離（槽數(shù)）。當(dāng)y=時，稱為整距繞組；當(dāng)y＜時，稱為短距繞組。

z2py===122×1=6SN123456789101112U1U2yV1V23.2三相異步電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)當(dāng)前第57頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)當(dāng)q＞1——分布繞組。當(dāng)q=1——集中繞組。SN123456789101112U1U2V1V2W1W2三相單層整距分布繞組接線圖3.2三相異步電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)當(dāng)前第58頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)例如：z=12，p

=1，m

=3，y

=5。

由計算得：

q=2，α=30°，y＜。2.三相雙層繞組NS123456789101112串聯(lián)U1U2※實線為外層線圈邊，虛線為內(nèi)層線圈邊。3.2三相異步電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)當(dāng)前第59頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)

雙層繞組3.2三相異步電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)當(dāng)前第60頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)Ｙ100L-2型三相異步電動機(jī),定子繞組為單層同心式繞組，定子槽數(shù)為Ｚ=24,極數(shù)2P=2,相數(shù)M=3,大線圈節(jié)距為11(1-12)槽,小線圈節(jié)距為9(2-11)槽,試?yán)L出其繞組展開圖.當(dāng)前第61頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)3.2三相異步電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)3.三相繞組的種類(1)單層繞組和雙層繞組(2)整距繞組和短距繞組整距繞組y=短距繞組y<(3)集中繞組和分布繞組集中繞組q=1分布繞組q>1當(dāng)前第62頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)

【例】

Y180M－2型三相異步電動機(jī)，PN=22kW，UN=380V，三角形聯(lián)結(jié)，IN=42.2A，N=0.89，fN=50Hz，nN=2940r/min。求額定運(yùn)行時的：(1)轉(zhuǎn)差率；(2)定子繞組的相電流；(3)輸入有功功率；(4)效率。

解：(1)

由型號知2p=2，即

p=1，因此

n0=3000r/min，故sN=n0－nNn0=3000－29403000=0.02(2)由于定子三相繞組為三角形聯(lián)結(jié)，故相電流為I1P

=IN33.2三相異步電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)42.23=A=24.4A當(dāng)前第63頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)氣隙基波磁通勢的幅值2kwN

I2p=4Fpm

=0.9kwN

Ip三、旋轉(zhuǎn)磁通勢三相電流通過三相繞組時，三相繞組的三個基波脈振磁通勢為FpU=Fpmsin

tFpV=Fpmsin(

t－120o)FpW=Fpmsin(

t＋120o)3.4三相異步電動機(jī)的磁通勢平衡方程式當(dāng)前第64頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)大連理工大學(xué)電氣工程系

【例】

有一三相雙層繞組，z

=36，p

=2，y

=8/9，N

=96。(1)分析該繞組的類型；(2)若旋轉(zhuǎn)磁場磁通最大值m=0.011Wb，轉(zhuǎn)速n0=1500r/min，則每相繞組中產(chǎn)生的電動勢的有效值是多少？(3)若通過每相繞組的電流有效值為I

=2.04A，該三相繞組產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁通勢的幅值是多少？

解：(1)

由于y

=8/9＜，故為短距繞組。由于q

=z2pm=362×2×3=3＞1(2)電動勢——分布繞組kp=sin90°y=sin(×90°)89=0.9853.4三相異步電動機(jī)的磁通勢平衡方程式當(dāng)前第65頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)大連理工大學(xué)電氣工程系

=

p·360°zks=2qsin2qsin=2×360°36=20°=20°2sin(3×)3sin20°2=0.96f=pn060=50Hz=Hz2×150060E=

4.44fkw

NΦm

=

4.44×50×0.985×0.96×96×0.011V=220V3.4三相異步電動機(jī)的磁通勢平衡方程式當(dāng)前第66頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)大連理工大學(xué)電氣工程系R2's=m1I2'24.電磁功率PePe=P1－PCu1－PFePe=m2E2I2cos2=m1E2'

I2'cos25.轉(zhuǎn)子銅損耗PCu2

PCu2=m2R2I22=m1R2'

I2'

2=s

Pe3.6三相異步電動機(jī)的功率和轉(zhuǎn)矩=m1R2'I2'

2+m1R2'I2'

21－ss當(dāng)前第67頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)大連理工大學(xué)電氣工程系8.輸出功率P2P2=Pm－P0=Pe－PCu2－P0=P1－PCu1－PFe－PCu2－P06.機(jī)械功率PmPm=Pe－PCu21－ss

Pm=m1R2'I2'2=(1－s

)Pe7.空載損耗P0

P0=Pme＋Pad機(jī)械損耗附加損耗3.6三相異步電動機(jī)的功率和轉(zhuǎn)矩當(dāng)前第68頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)大連理工大學(xué)電氣工程系P1PCu1+PFePePCu2P0P2Pm

總損耗Pal

Pal=PFe＋PCu＋Pme＋Pad=PFe＋(PCu1＋PCu2)＋Pme＋Pad

功率平衡方程式

P2=P1－Pal

效率=×100%P2P13.6三相異步電動機(jī)的功率和轉(zhuǎn)矩當(dāng)前第69頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)大連理工大學(xué)電氣工程系

【例】

某三相異步電動機(jī)，UN=380V，形聯(lián)結(jié),f1=50Hz,R1=1.5Ω,R2'=1.2Ω。在拖動某負(fù)載運(yùn)行時，相電流I1=11.5A，I2'=10A,=0.86,=82%,

n

=1446r/min。求：該電機(jī)的

P1、Pe、Pm和P2

。解：同步轉(zhuǎn)速T2=TL=140N·m3.6三相異步電動機(jī)的功率和轉(zhuǎn)矩n0

=60f1p

=60×502r/min=1500r/min轉(zhuǎn)差率s

=n0－nn0=1500－14461500=0.036當(dāng)前第70頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)大連理工大學(xué)電氣工程系輸入功率P1=3U1I1

=3×380×11.5×0.86W=11.27kW

P2

=

P1=0.82×11.27kW=9.24kW

Pm

=(1－s)Pe=(1－0.036

)×10kW=9.64kW3.6三相異步電動機(jī)的功率和轉(zhuǎn)矩輸出功率電磁功率機(jī)械功率Pe

=m1I2'2R2'

s=3××10

2

W=10kW

1.20.036當(dāng)前第71頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)大連理工大學(xué)電氣工程系二、三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩Pm=P2＋P0T

=T2＋T0÷Ω1.電磁轉(zhuǎn)矩TT

=PmPmn

=9.55

=60Pm2nT

=Pe0

=60Pe2n0Pen0

=9.552.空載轉(zhuǎn)矩T0T0

=P0

=60P02nP0n

=9.553.輸出轉(zhuǎn)矩T2T2

=P2

=60P22nP2n

=9.553.6三相異步電動機(jī)的功率和轉(zhuǎn)矩當(dāng)前第72頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)大連理工大學(xué)電氣工程系

電動機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩為TL，穩(wěn)定運(yùn)行時T2=TL若TL→T2＞TL→n

→s→E2s→I2s

(I1)T

→T2=TL→重新穩(wěn)定運(yùn)行(n較高,I1較小)。

一般T0很小，在滿載或接近滿載時，3.6三相異步電動機(jī)的功率和轉(zhuǎn)矩T0

T因此T

=T2=TL當(dāng)前第73頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)大連理工大學(xué)電氣工程系

【例】求例中的電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩T2、

T0

和T

。解:輸出轉(zhuǎn)矩電磁轉(zhuǎn)矩空載轉(zhuǎn)矩T2

=60P22n×609.24×103

2×3.141446=N·m=61.05N·mT0

=60P02n600.4×103

2×3.141446=N·m=2.64N·m×

P0=Pm－P2=(9.64－9.24)kW=0.4kW

空載損耗T

=T0+

T2=(2.64+61.05)N·m=63.69N·m

3.6三相異步電動機(jī)的功率和轉(zhuǎn)矩當(dāng)前第74頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)大連理工大學(xué)電氣工程系T

=60Pe2n06010×103

2×3.141500=N·m=63.69N·m×

T

=60Pm2n609.64×103

2×3.141446=N·m=63.69N·m×

或者3.6三相異步電動機(jī)的功率和轉(zhuǎn)矩當(dāng)前第75頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)大連理工大學(xué)電氣工程系3.7三相異步電動機(jī)的運(yùn)行特性

當(dāng)U1=U1N，f1=f1N時，

n=

f(P2)I1

=

f(P2)T=

f(P2)

=

f(P2)

=

f(P2)運(yùn)行特性nI1T

P2

→

n→

I1(I2)

→

T(P1)

在額定功率附近，和

最高。第3章異步電機(jī)的基本理論OP2n,,,

I1,

T當(dāng)前第76頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)大連理工大學(xué)電氣工程系3.8單相異步電動機(jī)Oft一、脈振磁場定子：單相繞組；轉(zhuǎn)子：籠型。定子單相繞組產(chǎn)生的脈振磁場第3章異步電機(jī)的基本理論U1U2SNNS當(dāng)前第77頁\共有88頁\編于星期日\17點(diǎn)大連理工大學(xué)電氣工程系

脈振磁通勢的分