交流電動機(jī)-三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)動原理.ppt

1、,2 三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)動原理,圖2.1所示是異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的演示。,圖中，磁極與轉(zhuǎn)子之間無任何機(jī)械聯(lián)系，但轉(zhuǎn)動磁極時(shí)，轉(zhuǎn)子會隨著磁極的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動。若磁極轉(zhuǎn)得快，轉(zhuǎn)子也轉(zhuǎn)得快；磁極轉(zhuǎn)得慢，轉(zhuǎn)子也轉(zhuǎn)得慢；若磁極反向旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子也隨即反向旋轉(zhuǎn)。,圖2.1異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的演示,轉(zhuǎn)子（鼠籠型）,磁極,n,n0,2.1 旋轉(zhuǎn)磁場,異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動原理與圖7.2.1所述演示相似。第一需有一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場；第二是轉(zhuǎn)子跟著旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)動。,1.旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生,iA = Im sint,iB = Im sin (t120),iC = Im sin (t + 120),圖7.2.3 三相電流產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場（p

2、 = 1）,圖7.2.2 定子繞組中的三相對稱電流,2.旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向,旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向與定子繞組中的電流相序有關(guān)。若將圖7.2.3中電動機(jī)三相繞組的任意兩相對調(diào)位置，例如將 B 相與C 相對調(diào)后(如圖7.2.4所示) ，則旋轉(zhuǎn)磁場反向（逆時(shí)針方向）旋轉(zhuǎn)。,圖2.4 任意對調(diào)兩相繞組后旋轉(zhuǎn)磁場的反轉(zhuǎn),3.旋轉(zhuǎn)磁場的對極數(shù),下圖所示，定子三相繞組的每相繞組由一個(gè)線圈組成，定子三相繞組共有三個(gè)線圈。,三個(gè)線圈的始端分布為,如圖所示，定子三相繞組中的每相繞組是由兩個(gè)線圈串聯(lián)組成，定子三相繞組共有六個(gè)繞組線圈。,形成的旋轉(zhuǎn)磁場的對極數(shù)為 P = 2,繞組線圈的始端分布為,圖2.6 兩對（p =

3、2）磁極的旋轉(zhuǎn)磁場,4.旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速n0,設(shè)旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速為 n0 ，它與旋轉(zhuǎn)磁場的對極數(shù) P（即定子繞組中每相繞組的線圈數(shù)）及頻率 f 相關(guān)。,（1）一對極（p = 1）旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速n0,當(dāng)電流從t = 0 到t = 60時(shí)，旋轉(zhuǎn)磁場（N-S極）在空間旋轉(zhuǎn)了60；,當(dāng)電流從t = 0 到t = 90時(shí)，旋轉(zhuǎn)磁場（N-S極）在空間旋轉(zhuǎn)了90。依次類推可知，當(dāng)電流交變一周時(shí)，磁場旋轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)。,依據(jù)以上分析，設(shè)電流的頻率為 f1，可得一對極（P=1）旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速為,轉(zhuǎn)/分鐘（r/min）,（2）二對極（p = 2）旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速n0,（p = 2）兩對極旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速,當(dāng)電流從t = 0 到t

4、 = 60時(shí)，旋轉(zhuǎn)磁場（N-S極）在空間旋轉(zhuǎn)了30,即,依次類推，電流從t = 0 到t = 360時(shí)，旋轉(zhuǎn)磁場（N-S極）在空間旋轉(zhuǎn)的角度為,因此，若旋轉(zhuǎn)磁場的對極數(shù)為 p，則定子旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速的計(jì)算式為,轉(zhuǎn)/分鐘（r/min）,即電流交變一周，磁場旋轉(zhuǎn)了半周。若定子繞組中電流的頻率為 f1 ，依據(jù)以上分析可得二對極（P=2）旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速為,注：定子旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速n0是定子旋轉(zhuǎn)磁場相對于定子的轉(zhuǎn)速,2.2 電動機(jī)的轉(zhuǎn)動原理,電動機(jī)的轉(zhuǎn)動原理，如圖2.7所示。圖中N、S表示定子繞組產(chǎn)生的一對極旋轉(zhuǎn)磁場，轉(zhuǎn)子導(dǎo)條如同一閉合的線圈。,當(dāng)旋轉(zhuǎn)磁場順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，相當(dāng)于轉(zhuǎn)子導(dǎo)條逆時(shí)針方向切割磁力線導(dǎo)條中形成感應(yīng)電流，（感應(yīng)電流的方向依據(jù)右手定則確定，如圖中所示）電流與旋轉(zhuǎn)磁場相互作用，導(dǎo)條受到電磁力 F（方向依據(jù)左手定則確定）由電磁力 F 產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。,可見，轉(zhuǎn)子跟著旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)動，其旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)磁場的方向相同，當(dāng)旋轉(zhuǎn)磁場反轉(zhuǎn)時(shí)，電動機(jī)也跟著反轉(zhuǎn)。,2.3 異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)差率,轉(zhuǎn)差率是表示轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場之間轉(zhuǎn)速差的物理量，用小寫字母 s 表示。,若 n = n0，則轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場間無相對運(yùn)動，轉(zhuǎn)子導(dǎo)條不會切割磁力線，轉(zhuǎn)子無電磁力作用，而不會轉(zhuǎn)動。,因此，異步電動機(jī)工作時(shí)，轉(zhuǎn)