1.1.2 三相异步电动机的基本原理（课件）-《电机与电气控制技术》同步教学（人民邮电版）

第1章 三相异步电动机 三相异步电动机基础 1.1 三相异步电动机的安装与使用 1.3 三相异步电动机的选择 1.2 特点：运行可靠、结构简单、制造方便、维护容易、价格低廉等，应用广泛。 分类：三相异步电动机和单相异步电动机。 异步电动机的特点和分类 单相异步电动机因容量小，在实验室和家用电器设备中用得较多；而三相异步电动机则广泛用于生产中。 三相异步电动机的种类及外形如图1.1所示。 单相异步电动机与三相异步电动机 图1.1 三相异步电动机的种类及外形图 YS系列 YEJ系列电磁制动式 JR系列绕线型 MC / MY单相铝壳式 YB2隔爆型 Y2系列 YS系列 YS系列 YS系列 1.1 三相异步电动机基础 1.1.1 三相异步电动机的结构 1.1.2 三相异步电动机的基本原理 1.1.3 三相异步电动机的铭牌 1.1.2 三相异步电动机的基本原理 定律——电磁感应、全电流、电路、电磁力等。 旋转磁场——电动机旋转的动力。 基本原理——在定子绕组中，通入三相交流电所产生的旋转磁场与转子绕组中的感应电流相互作用产生的电磁力形成电磁转矩，驱动转子转动，从而使电动机工作。 （1）三相交流电可产生旋转磁场 （2）转子转动原理 1．旋转磁场 2．旋转磁场的转向 3．四极旋转磁场 4．三相异步电动机的转动原理 5．同步转速n0 6． “异步”、转差和转差率 7．电磁转矩T 8．机械特性曲线 （a）三相交流电可产生旋转磁场 （b）电动机转动原理 图1.8 旋转磁场的产生 马蹄形磁铁 铜框— 笼型转子 通电后，磁针转动 1．旋转磁场 图1.9 三相定子绕组及其波形 星形连接 三相对称电流波形 iA=Imsint 参考方向 iB=Imsin（t−120°） iC=Imsin（t+120°） 三相电流互成120°，相序A-B-C 定子三相电流产生的旋转磁场 t =0° t =60° t =90° t =180° 图1.10 三相电流产生的旋转磁场 顺时针转60o 顺时针转90o 顺时针转180o 磁场 三相对称交流电流，产生一对磁极（磁极对数p=1）合成的随时间变化的旋转磁场。 当电流经过一个周期的变化（t =0～360°）时，合成磁场也顺时针方向旋转360°的空间角度。 图1.11 改变旋转磁场的转向 2．旋转磁场的转向 相序 A-B-C 相序 A-C-B t =0° t =60° 3．四极旋转磁场 图1.12 四极旋转磁场 定子绕组分成两部分 定子绕组分成两部分,绕组始端之间相差60° 2个N极 2个N极 转过定子电流电角度的一半 电流变化一周，旋转磁场在空间只转了半周 旋转磁场的转速与电动机的合成磁极对数有关，且与磁极对数成反比。 磁极对数p=2 4．三相异步电动机的转动原理 定子绕组通电——旋转磁场 —感应电动势（右手定则）— 转子感应电流 ——受电磁力F作用（左手定则）——对转轴产生电磁转矩T（顺时针）——转子以转速n顺着旋转磁场的方向旋转 同步转速 转子感应电流 旋转磁场 定子绕组 转子转速 感应电动机：电磁感应传递能量 5．同步转速n0 三相交流电产生的旋转磁场的转速 n0=60f1/p 转/分（ r/min ） p ∶磁极对数（由三相定子绕组的布置和连接决定）。 p=l为2极；p=2为4极；p=3为6极 f1 （Hz）：定子电流频率 磁极对数P l 2 3 4 5 6 同步转速n0（r/min） 3000 1500 1000 750 600 500 电动机 p 固定，且f1也固定，则n0也是固定的 6． “异步”、转差和转差率 （1）异步电动机转子转速n不可能达到同步转速n0——“异步” ——电动机工作的必要条件（n＜n0）。 假设n=n0，则转子与旋转磁场间无相对运动——转子导体不再切割磁力线——感应电动势、感应电流和电磁转矩均为零，转子也不能继续以n0的转速转动。 异步电动机的转速 转差——电动机的同步转速n0与转子的转速n之差。 转差率s——转差与同步转速n0的比值 s=(n0 −n)/ n0 ×100%