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1、第5章 交流电机原理,5.1 交流电机基本结构和基本工作原理反映交流电机工作原理的两个实验模型 5.1.2 交流电机的基本类型和基本结构 5.1.3 交流电机绕组简介,5.2交流电机电枢绕组的电动势与磁通势交流电机电枢电流建立的磁场和磁动势交流电机电枢绕组的感应电动势,5.3 交流异步电动机原理 5.3.1 异步电动机的工作原理 1 转子静止转子绕组开路时的电磁关系 2 转子堵转的电磁过程 3 转子旋转时的电磁关系 5.3.2 三相异步电机的功率与转矩 5.3.3 三相异步电动机的机械特性 5.4 交流同步电动机原理（仅介绍）,5.1 交流电机基本结构和基本工作原理,反映交流电机工作原理的两个
2、实验模型5.1.2 交流电机的基本类型和基本结构5.1.3 交流电机绕组简介,1）定子形成旋转磁场 定子如何形成旋转磁场？第节：旋转磁动势2）转子为磁铁（或永磁铁、或励磁）,5.1.1 反映交流电机工作原理的两个实验模型,原理一个磁铁拉着另一个磁铁旋转；特点：磁极转动的角速度总是等于外部磁铁旋转的角速度（同步），但可以有角度差。,同步电动机工作原理：,1）定子形成旋转磁场（同同步电动机）2）转子为“鼠笼”：笼形导体的圆柱形软磁铁心构成。,只有在转子转速不等于磁场转速的情况下（异步），当外部磁场旋转时，其磁力线才能切割转子导条，并因而在导条中产生感应电动势及感生电流；感生电流进而受到电磁力的作用
3、，转子才能旋转。正是因为两者转速有差异才能工作，所以这种电机称为“异步”电机。,异步（鼠笼）电动机工作原理：,交流电机的基本结构：主要介绍电机的磁路及电枢绕组的结构特点，这是本节后续部分的内容。交流电机的共同问题：主要介绍两个问题：1）交流绕组中流过交流电流后所产生的磁场，尤其是对称三相电流产生旋转磁场的问题；2）当电机中存在旋转磁场时，在电枢绕组中产生感应电动势的问题（5.2）。异步电机运行分析：以异步电动机为例，分析当定子电流产生旋转磁场后，该旋转磁场切割图所示转子绕组，在其中产生感应电势及转子电流，进而产生电磁转矩，从而实现电能转换为机械能的过程。异步电机的运行分析。其重点是建立基本方程
4、，推导出等效电路，进而实现其工作特性，以及启动、制动与调速（5.3）。,本章要点：,交流电机的主要类型及基本结构,1 主要类型 按能量转换：电动机，发电机 按供电：单相、三相 按原理：同步、异步（感应）电机,2 基本结构（1）同步电机的主要结构部件（2）异步电机的主要结构部件（3）同步电机和异步电机主要结构部件的对比,与直流电机的结构比较,1）定子磁场不旋转，由换向器得到“被整流”后的脉动电压电流；2）采用左、右手定则就可分析原理。,在交流电机部件中对能量转换起主要作用的部件是 定子铁心；定子绕组：空间上相差120度的三相绕组；转子：同步电机和异步电机完全不同。,（3）同步电机和异步电机主要结
5、构部件的对比,同步电机和异步电机的转子铁心和转子绕组的简化结构图：,异步电动机的转子按结构不同可分为鼠笼型和绕线型两种。,1 交流电机绕组的基本作用,5.1.3 交流电机绕组简介,以定子绕组为例：(1)流入定子电流，建立旋转磁场；(2)产生感应电动势：无论是定子电流建立的旋转磁场，还是图5.1.7(a)中转子磁极的旋转，其磁力线都必然会切割固定不动的定子绕组.,(2)定子三相绕组的模型？星、三角接法,2 最简单的三相绕组(定子为例),(1)三相绕组的外观图和基本特点构成：线圈边：嵌入定子铁心的槽中那一部分（有效部分）；端接部分；特点：空间位置及其对应出线端的位置彼此错开120度，A、B、C三相
6、绕组在圆周上排列的顺序。,(3)三相绕组的简化模型(以定子绕组为例),3 关于交流绕组的更多的知识（了解）,(1)多极绕组与电角度,动画：极对数、机械角度、电角度机械角度（机械角速度）:1周为360度，在地面上看到的转子实际旋转的角度和速度；电角度（电角频率）:1周为360度，是以电、或磁信号的角度表示的。,例：通用直流电流形成的磁极以及极距。,槽数,q=1 q=12/6=2,END,作业：1 分析图5.1.15 绕组的极对数、相数、极距、节距、每极每相槽数以及槽距角等结构参数。P 242:5-135-1 鼠笼式感应电机能否用作发电机？能否工作在发电状态？5-2 同步电动机和异步电动机在结构上有何不同和相同？5-3 空间电角度和空间机械角度有什么关系？,
