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1、第八章 异步电动机,第八章 异步电动机,7.1 三相异步电动机的构造7.2 三相异步电动机的转动原理7.3 三相异步电动机的电路分析7.4 三相异步电动机的铭牌数据7.5 三相异步电动机的转矩与机械特性,交流电动机,电动机,直流电动机,他励、并励、串励、复励,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,电动机的分类,异步电动机的模型：,微型三相异步电动机的实体照片：,定子线圈与机壳等,定子铁芯,定子绕组,接线盒,电枢,电枢,磁极旋转,导线切割磁力线产生感应电动势,导线长,切割速度,（右手定则）,异步,2. 线圈比磁场转得慢,三相异步机的结构,转子：在旋转磁场作用下
2、， 产生感应电动势或 电流。,三相定子绕组：产生旋转磁场。,旋转磁场的产生,A,Y,C,B,Z,异步电机中,旋转磁场代替了旋转磁极,()电流出,()电流入,X,8.2 三相异步电动机的转动原理,合成磁场方向：向下,同理分析，可得其它电流角度下的磁场方向：,旋转方向：取决于三相电流的相序。,改变电机的旋转方向：换接其中两相,旋转磁场的旋转方向,旋转磁场的转速大小,极对数（P）的概念,极对数（P）的改变,将每相绕组分成两段，按右下图放入定子槽内。形成的磁场则是两对磁极。,极对数,极对数和转速的关系,三相异步电动机的同步转速,极对数,每个电流周期磁场转过的空间角度,同步转速,电动机转速和旋转磁场同步
3、转速的关系,电动机转速:,转差率 s的概念：,异步电机运行中:,转差率为旋转磁场的同步转速和电动机转速之差。即：,8.3 三相异步电动机的电路分析,同理得转子边：,取决于转子和旋转磁场的相对速度,转子功率因数,8.4 三相异步电动机铭牌与技术数据,1. 型号 Y 132M4,8.4.2 联接方式：Y/ 接法：,8.4.3 额定电压：定子绕组在指定接法下应加的线电压.,例：380/220 Y/是指：线电压为380V时采用Y接法； 当线电压为220V时采用接法。,说明：一般规定电动机的运行电压不能高于或低于额定值的 5 。,电压波动对电动机的影响,8.4.4 额定电流：定子绕组在指定接法下的线电流
4、。,如：,表示三角接法下，电机的线电流为11.2A，相电流为6.48A；星形接法时线、相电流均为6.48A。,其中,8.4.5 功率与效率： 额定功率指电机在额定运行时轴上输出的功率（ ），不等于从电源吸收的功率（ ）。两者的 关系为：,额定负载时一般为0.7 0.9 ， 空载时功率因数很低约为0.2 0.3。额定负载时，功率因数最大。,注意：实用中应选择合适容量的电机，防止“大马” 拉“小车”的现象。,8.4.6 功率因数(cos1)：,P2,PN,cos1,转差率,8.4.7 转速: 电机轴上的转速（n)。,如： n =1460 转/分,8.4.8 绝缘等级,绝缘等级是按照电动机绕组所用的
5、绝缘材料在使用时允许的极限温度来分等级的。所谓极限温度，是指电机绝缘结构中最热点的最高允许温度。在Y系列电机中，采用B级绝缘，极限温度为130。其他绝缘材料的极限温度参数见书本P149页，不一 一介绍。,8.4.9 工作方式 电动机的工作方式分为连续、短时和断续周期工作方式3种。对于不同工作方式的电动机，使用时要注意不可随便乱用。,8.5 三相异步电动机的转矩与机械特性,8.5.1 电磁转矩公式,电磁转矩 T：转子中各载流导体在旋转磁场的作用下,受到电磁力所形成的转距之总和。,常数,每极磁通,转子电流,转子功率因数,得到转矩公式,8.5.2 机械特性曲线,根据转矩公式,电动机的自适应负载能力,
6、电动机的电磁转矩可以随负载的变化而自动调整，这种能力称为自适应负载能力。,自适应负载能力是电动机区别于其它动力机械的重要特点。（如：柴油机当负载增加时，必须由操作者加大油门，才能带动新的负载。）,直至新的平衡。此过程中， 时， 电源提供的功率自动增加。,三个重要转矩,n0,T,n,（牛顿米）,如果 电机将会因带不动负载而停转。,n0,T,n,求解,过载系数：,三相异步电动机,n0,T,n,体现了电动机带载起动的能力。若 电机能起动，否则将起动不了。,机械特性和电路参数的关系,和电压的关系,结论：,和转子电阻的关系,R2的 改变 ： 鼠笼式电机转子导条的金属材料不同，线绕式电机外接电阻不同。,机
7、械特性的软与硬,硬特性：负载变化时，转速变化不大，运行特性好。软特性：负载增加转速下降较快，但起动转矩大，起 动特性好。 ,不同场合应选用不同的电机。如金属切削，选硬特性电机；重载起动则选软特性电机。,8.6 三相异步机的起动,三相异步机的起动方法：,（1） 直接起动。二三十千瓦以下的异步电动机一般 采用直接起动。,（3）转子串电阻起动。,Y 起动：,转子串电阻起动,起动时将适当的R串入转子绕组中，起动后将R短路。,转子串电阻起动的特点：,（2）R2选的适当，转子串电阻既可以降低起动电流， 又可以增加起动力矩。,8.7 三相异步电动机的调速,3. 改变电源频率 (变频调速) 无级调速,此种调速方法发展很快，且调速性能较好。其主要环节是研制变频电源（常由整流器、逆变器等组成）结束。,7.8.1 能耗制动 7.8.2 反接制动：停车时，将电动机接电源的任意两相反接，使电动机由原来的旋转方向反过来，以达制动的目的；,8.8 三相异步电动机的制动,注意：反接制动时，定子旋转磁埸与转子的相对转速很大，即切割磁力线的速度很大，造成I2上升，从而引起I1上升。为了限制电流，在制动时，要在定子中串适当的电阻。,2).发电反馈制动： 令电机转子的转速超过旋转磁场的同步转速，便会产生制动转矩。,1). 能耗制动：停车时，断开交流电源，接至直流电源上，产生制动转矩；,
