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1、周次第9周淮节名称I-I三相异步电动机的基本工作原埋4-2定子破场和华应电势授课方式理论课（J）:试验课（）：教学4实习（）时数学时教学目的及要求要求驾驭：1.三相异步电动机的旋转磴场工作原理；2,三相异步电动机的转茏率定义。教学内容提要时间安排1 .三相异步电动机的旋转磁场工作原埋：2 .三相异步电动机的转差率定义：3 .三相异步电动机的铭牌参数。第一次课：I其次次课：2,3教学重点与难点1 .三相异步电动机的工作原理与运行状态：2 .三相异步电动机的结构：3 .三相异步电动机的铭牌参数、探讨练习和作业探讨：1.异步电动机的描场与变压器的隔场性质的异同点.2.为什么nnl时,异步电动机才能工
2、作?教学手段多媒体与其它方式结合参考资料1）6电机与拖动基础B刘后新中国电力出版社2）电机与拖动基础?宋银宾机械出版社3）电机与电力拖动台顾绳谷合肥工业出版社1）电机原理及拖动3彭鸿才机械工业出版社第四章三相异步电动机的基本原理第一节:和异步电动机的基本原理一、三相异步电动机的基本原理（如右图（1）、转差率定义：S=3二2。1式中m一旋转磁场的转速（同步转速）n一转子的转速。D当Onm时，即0sn,t,即OsH,电机为发电运行状态（机械能一电能）.3）当n（。时，即s1时，电机为电毡制动运行状态（机械能和电能一热能）.（二）、运行状态分析:（D电机运行状态：n与e：同方向，V-Te与n一方向（
3、驱动性质）,3与i应向一3与e,反方向，因i由5产生，即3与5同方向，所以从电网汲取电能.（2）发电运行状态若原动机使nn,-s为负一e：和i,反向（与电机比）一T,反向（T,与n反方向）（制动性质），又因i：反向一ii反向一i与包同方向（注。I未变）TiIel为正一输出电能。（3）电槌制动运行状态若Tl驱动转子以反方向旋转,则切割方向同电动运行状态一%i,.-T,同电机运行状态,因T,与m同方向，但与n反方向（制动性质），所以Tl必需输入机械功率。又因e,与3反向一i,为负一从电网汲取电功率.二、三相异步电动机的结构：（一）、感应电机的结构I.定子：定子秩心：0.5丽厚徒制片压而成,磁路的一
4、部分.定子绕祖：电磴戏制而成，电路一部分。I机座：铸铁或铜板焊接而成.2 .转子：转轴:支掠转子61-*I.t-cosfl.I4 .沟通军级的分类1）按相数分为：单相、三相、多相。2）按描内层数分为：单层（同心式、徒式、交叉式）、双层（强绕纲、波绕加）、单双层绕组.3）按每极每相槽数q：整数梢、分数槽.三、三相异步电动机的铭牌数据及主要系列（-楮牌数据：额定功率P、：电动机在额定状况下运行,由轴端输出的机械功率，单位为U或kh额定电压口电动机在额定状况下运行,施加在定子绕祖上的线电压，单位为颤定频率R：50Hz.额定电流K：电动机在额定电压、额定城率下轴端情出额定功率时.定子绕组的筏电流，胞位
5、为A.额定转速n、：电动机在额定电压、额定频率、釉端输出额定功率时，转子的转速,单位为rmin.其他额定值*一（或Oj（二主要系列：其次节三相异步电动机的定子磁场及Je应电势一、三相异步电动机的定子绕如磁势（-单和烧组产生的磁势一脓振威势径距集中绕组通单相沟通电时烧组的磁势：设气隙匀称，通以正弦沟通电流，i=5sin,a,NC匝.则Hdf=Zi=Nj每个气隙上的破动势为：f=,Ni=#/N,SinM=EWSinef结论：波形：矩形波：脉动感动势：空间位置固定、幅值大小和方向随时间而改变的改动势，傅里叶分解：fc(xJ)sin(MCOS-XFcntisincotcos-x+FewrsinAWCO
6、Sx+rrr4后基波越动外的福值：EE=一一NI=09NJJi2V次谐波俄势的福值：Fim.=-0.9VV基波越动势的性质：按正弦规律改变的脉动磁动势.三相沟通绕组电流产生的底势一旋转磁势1,定子旋转俄势：数学法：/川=qsin3cos*xAn=七“sin(rrf-120。)CoSf*-120。)=小晨sin(ruf+120o)COSeX+12OP)分解后相加的三相合成破动势为：fl=-hllsin(-x)图解法：结论：三相时称垃组流过三相对称电流产生的合成粗波磁动势为阴形旋转做动势：33NkNk性质，幅值：E=Iql=IXo9-.=1.35-.:转速：nl=叫“向)：P转向：从教有超曲电流相
7、转到我有滞后电流相：某相电流达最大位时，合成磁动势的帼位恰好在该相统组的轴跳上.2.沟通绕组感场的Ie1.规律：结论：m相对称沟通烧组.通以m相对称沟通电流时,在气隙中产生一个正弦分布的以同步速旋转的旋传磁场三相异步电动机的定子感应电动势：(-统组感应电势1导体的电动势,1) .电动势领率：f=2) .电动势波形；由。=B1.V可知，由气第谶密沿气值分布的波形确定:3) .基波电动势大小：Ec=2.22./0,式中：为每个破根基波电动势的大小.2.线Wi电动势及短矩系数(yvr短矩系数；AU=Sinp80fjl=4.44lI,3,线圈电动势设线圈为Y匝数，则有：vl=4.447V,（二）线Ka
8、纲电动势及分布系数q个战圈纲成，集中绕姐；Elti=4.44.,vll分布绕结/s,=444qasm-f-分布系数：i1=-Z.a绕组系数：Ka=%（三）等相电动势专和线电动势书:一相绕组的串联匝数为W（即一条支路的串联匝效）则一相的感应电动势Eg=4.44fNjmkwi对T单层绕祖,w1=.对于双层绕组,wI式中:a为并联支路数,冏次第10周堂节名称4-3异步电动机的运行原理47异步电动机功率和转地45异步电动机工作特性授课方式理论课“：试验课（）：教学1实习（）时数学时教学目的及要求要求与驭：三相异步电动机的相矢图分析法：教学内容提要时间安排1 .异步电动机负战时的物理状况:2 .基本方程
9、式：极势平衡方程式，电势平衡方程式.第一次课：1其次次深：2教学重点与难点1 .异步电动机空载与负税时的电破关系分析2 .与驭三相异步电动机的相矢图分析法中相址与矢出混合描述的要点探讨练习和作业探讨：I.异步电动机的分析方法与变压滞的分析方法的异同.2.异步电动机参数测定的方法及试监步骤.教学手段讲授多考资料D电机与拖动基础：3刘启新中国电力出版社2） 电机与拖动基础3宋银宾机械出版社3） 电机与电力拖动力版绳谷合肥工业出版社4）电机原理及拖动彭鸿才机械工业出版社第三节三相异步电动机的运行摩理一、界步电动机的空软运行：（-空栽电流和空载磁势空热输出功率为O即负载转矩为0.空载电流&i=ia+i
10、(3)空载磁势：F0=l.35I0w1kwlp（4）空我破通：主磁通：作用：传递能限的媒介作用：路径：定子一气障一转子一气糊一定子。漏毡通中.：不起传递能瑜的媒介作用，只起电抗压降的作用:包括：粕部潴於通、端部漏磴通和高次谐波.三相异步电幼机交软电峙（一）空就定于电压方程式和等效电路：=-El+71R1+y7ll=-E1+71（Rl+AiEIo=-jl（/产片=4.44/M,tfKld二、三相异步电动机的负栽运行负载时的气隙整动势F、:转子绕组中感应电势、电流的频率为:p2(ni-n)人一Pl(11-n)60（二）转子感动势片:1K的幅喻F2=,922.6的方向：由于转子旋转屈势的旋转方向取决
11、于转子电流的相序，所以转子旋转磁势的旋转方向与定子底势的旋转方向一样，3.弓的他转速度：(1)EJ相对于竹子的行速：r?=勺-=.”4+/t=l(2)K相对于定子的转速：+=s+,=生I(三)磁动势平衡方程式：K+弓=可或K+E=E=WM=E+(-冷091.2p氏=TO.9哒4,”.2P户=吧0.9吃%22p2J四电势平衡方程式：f=4.44Nmfu,：Ela=llxta：Elt=4.442N2wm.2=4.44(1)N2,h2:EAB=hsx2m=lsx2-U1=-F1+1RI+J,v=-Ej+zE?S=12sr2+Jx2颇率折算：目的：把转子由转动状态化为静止状态.(1)折算条件:保持F2
12、不变，只要使等效前后转子电流的大小和相位相等即可:等效前后转子电路的功率和损耗相等，(2)折算方法：1)电势的折蚱：E2S=SE22)电流和电阻的折算:T=/2s=sE=E?加+X鼠强+”纪VJ(%)2+北R，1C=as+R)S-S附加电阻上Sr,的物理意义：模拟转轴工总的机械功率：S转子方程为：y2=E2-2（R2+7v2）:2=2-R,S绕二折算:二八+%=/。1）电流折算：l1n2N2Kw2l1nhNxK.m2N2kH2,/,=1,=：.nuVwk.2）电势折为区=出吧,=.NM3）阻抗折算；,M2z22r2=w62r2三x2=ex2R2=坐山,四匹心！R,=KKRN内,2jV,Kh,*
13、频率1=50Hz,试求：1）转子电流频率/2；2）定子电流产生的旋转俄动势以(三等效电路:例1已知：一台三和异步电动机.在额定转速下运行,内=l470nin.电淑什么速僮切割定子？又以什么速度切冽转子？3也转子电流产生的转子破动势以什么速度切割定子？又以什么速度切割转子？四、参数测定（-空栽时与励酸参数的确定：I空载试验:2耐侵参数的确定：（二）堵咕试验与网路参数的确定：1培转试脸：2短路参数的倘定：第四节三相异步电动机的功率和转矩一、功率和损耗：1 .怆入功率：f=3U111cos2 .定子钢损耗：pad=3fR13 .定子损彬H=34R,2R.4,电感功率：Pfm=Pl-PatI-PFe=
14、12=,n2l2=fn2f22COS825 .转子铜损耗：p（u2=322R2=322-=56 .总机械功率：=3/；2=(-5)m-S二、转矩平衡方程式：PM=TailQ=P2+pm+P.；P2=T2Q.；“色一孙=M1.-=l=三、电磁转矩公式P=*444iNlM”KKl6cos%-11J=。竺六/cos%=CT2CoS夕22.参数表达式第五节异步电动机的工作特性定义：是指在额定电压和频率下，电动机的转速n($)、输出转矩指、定子电流J功率因数CosM、效率n与输出功率P,之间的关系。-、转速特性=f)或s=f(P2)1.Pe2-3RaPem3E1COS火%COS%所以-/；)是一条向下幅
15、斜的曲线.二、定子电流特性人=/(B)./=1()+(，2)由八=/。+(-/；)知，空载时：/?=OJi=/.很小:负我时，P.增加，也增加，h也增加.四、功率因数特性COS例=f(6)COS),=f(l)空投：CoSsl很小：负我时P,t.cos江匕4PyZP=PFe+Pcul+P,”2+Pm+Padj当可变损耗与不变损耗相等(即Pel+pcu2+Pad=PFe+Pm)时效率达到最大值.(空投时，P-0,Q=O:负载时，随著汽的增加，q也增加,当负我增大到可变损耗与不变投耗相等时，n城大：负我接着增大，钢投增加很快，n反而下降，)*说明：电机在额定他战旁边的COSg和TI较高，带型在P,旁边运行。五、转矩特性)：Ttm=T2+T0T2=八鸟)是一条过原点稍向上翘的曲战，,H.I,C而Ten
