大學考研-電動與拖動課件-第3章異步電機的基本理論.ppt
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1、大連理工大學電氣工程系,第 3 章 異步電機的基本理論,3.1 三相異步電動機的工作原理,3.2 三相異步電動機的基本結(jié)構(gòu),3.5 三相異步電動機的運行分析,3.6 三相異步電動機的功率和轉(zhuǎn)矩,3.7 三相異步電動機的運行特性,3.8 單相異步電動機,*3.9 三相直線異步電動機,*3.10 三相異步發(fā)電機,第 3 章 異步電機的基本理論,3.1 三相異步電動機的工作原理,3.2 三相異步電動機的基本結(jié)構(gòu),3.3 三相異步電動機的電動勢平衡方程式,3.4 三相異步電動機的磁通勢平衡方程式,3.5 三相異步電動機的運行分析,3.6 三相異步電動機的功率和轉(zhuǎn)矩,3.7 三相異步電動機的運行特性,3
2、.8 單相異步電動機,*3.9 三相直線異步電動機,*3.10 三相異步發(fā)電機,電機與拖動,返回主頁,大連理工大學電氣工程系,3.1 三相異步電動機的工作原理,一、旋轉(zhuǎn)磁場 1. 旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生,W2 W1,V2 V1,U1 U2,第3章 異步電機的基本理論,三相 (多相) 電流 三相 (多相) 繞組 旋轉(zhuǎn)磁場。 三相繞組,大連理工大學電氣工程系,橫截面,流出,流入,3.1 三相異步電動機的工作原理,大連理工大學電氣工程系,U V W,i1 = Imsin t i2 = Imsin( t120O) i3 = Imsin( t120O),i1 i2 i3, t = 0O 時 i1 = 0,i2
3、0, i3 0,N S,3.1 三相異步電動機的工作原理,大連理工大學電氣工程系,t = 0O 時 i1 = 0,i2 0, i30,N S,t = 120O 時 i10,i2 = 0,i3 0,3.1 三相異步電動機的工作原理,大連理工大學電氣工程系,N S,t = 240O 時 i1 0,i20,i3 = 0,t = 360O 時 i1= 0,i2 0,i30,3.1 三相異步電動機的工作原理,N S,大連理工大學電氣工程系,i 變化一周 i 每秒鐘變化 50 周 i 每分鐘變化 (5060) 周,旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)一圈 旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn) 50 圈 旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn) 3000 圈,2. 旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速,同步轉(zhuǎn)
4、速n0,n0 = 3000 = 60 f1 (r / min) 同步轉(zhuǎn)速 n0 的大小怎樣改變?,3.1 三相異步電動機的工作原理,大連理工大學電氣工程系,每相繞組由 一個線圈組成,每相繞組由兩個 線圈串聯(lián)組成,3.1 三相異步電動機的工作原理,大連理工大學電氣工程系,t = 0O 時 i1 = 0,i2 0, i3 0,N,S,N,S,磁極對數(shù) p p = 2 電流變化一周 旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)半圈 n0 = 1 500,當磁極對數(shù) p = 3 時 n0 = 1 000,3.1 三相異步電動機的工作原理,大連理工大學電氣工程系,3. 旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向 U (i1) V(i2) W(i3) 由超前相轉(zhuǎn)向滯
5、后相。 由通入繞組中的電流的相序決定的。 怎樣改變 n0 的方向 ? V(i1) U(i2) W(i3),3.1 三相異步電動機的工作原理,大連理工大學電氣工程系,二、工作原理,對稱三相繞組 通入對稱三相電流,旋轉(zhuǎn)磁場 (磁場能量),磁感線切割 轉(zhuǎn)子繞組,轉(zhuǎn)子繞組中 產(chǎn)生 e 和 i,轉(zhuǎn)子繞組在磁場中 受到電磁力的作用,轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)起來,電磁 轉(zhuǎn)矩,3.1 三相異步電動機的工作原理,大連理工大學電氣工程系,1. 電磁轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生, ,轉(zhuǎn)子電流有功 分量與e2同方向,轉(zhuǎn)子電流有功分量 與旋轉(zhuǎn)磁場相互作用,3.1 三相異步電動機的工作原理,轉(zhuǎn)子電流無功 分量滯后e2 90o,轉(zhuǎn)子電流無功分量 與旋轉(zhuǎn)磁場
6、相互作用,大連理工大學電氣工程系,轉(zhuǎn)差率 :,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 : n=(1 s) n0,起動時 n = 0,s = 1 理想空載時 n = n0,s = 0 正常運行時 0nn0, 1s0 額定運行時 sN = 0.01 0.09,3.1 三相異步電動機的工作原理,n0 s1,n = 0 s = 1,0nn0 1s0,n = n0 s = 0,nn0 s0,大連理工大學電氣工程系,2. 電磁轉(zhuǎn)矩 的大小,T = CTm I2cos2,3.1 三相異步電動機的工作原理,3. 電磁轉(zhuǎn)矩的的方向,與旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向相同。,順時針方向旋轉(zhuǎn),怎樣改變轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向?,逆時針方向旋轉(zhuǎn),大連理工大學電氣工程系,3.2
7、三相異步電動機的基本結(jié)構(gòu),一、主要部件 1. 定子 定子鐵心、定子繞組、 機座和端蓋等。,定子鐵心的硅鋼片,第3章 異步電機的基本理論,大連理工大學電氣工程系,定子鐵心,3.2 三相異步電動機的基本結(jié)構(gòu),大連理工大學電氣工程系,定子繞組,對稱三相繞組。,3.2 三相異步電動機的基本結(jié)構(gòu),大連理工大學電氣工程系,定子接線盒,星形(Y)聯(lián)結(jié),三角形()聯(lián)結(jié),3.2 三相異步電動機的基本結(jié)構(gòu),大連理工大學電氣工程系,轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組、轉(zhuǎn)軸、風扇等。,轉(zhuǎn)子鐵心的硅鋼片,2. 轉(zhuǎn)子,轉(zhuǎn)子繞組 繞線型:對稱三相繞組。 籠 型:對稱多相繞組。,3.2 三相異步電動機的基本結(jié)構(gòu),大連理工大學電氣工程系,籠型
8、異步電動機的轉(zhuǎn)子,3.2 三相異步電動機的基本結(jié)構(gòu),大連理工大學電氣工程系,籠型異步電動機的轉(zhuǎn)子,3.2 三相異步電動機的基本結(jié)構(gòu),大連理工大學電氣工程系,籠型異步電動機的轉(zhuǎn)子,3.2 三相異步電動機的基本結(jié)構(gòu),大連理工大學電氣工程系,3.2 三相異步電動機的基本結(jié)構(gòu),繞線型異步電動機的轉(zhuǎn)子,大連理工大學電氣工程系,3.2 三相異步電動機的基本結(jié)構(gòu),繞線型異步電動機的轉(zhuǎn)子,大連理工大學電氣工程系,3.2 三相異步電動機的基本結(jié)構(gòu),三相籠型異步電動機的部件圖,大連理工大學電氣工程系,3.2 三相異步電動機的基本結(jié)構(gòu),三相籠型異步電動機的結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)子,定子,風扇,冷空氣流,罩 殼(非驅(qū)動端),端蓋(
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