電機(jī)與電力拖動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)課件

1、電機(jī)及電力拖動(dòng)基礎(chǔ)電機(jī)及電力拖動(dòng)基礎(chǔ)page 1第第5 5章章 3 3相異步電機(jī)相異步電機(jī)第五章第五章 三相異步電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)異步電動(dòng)機(jī)的用途異步電動(dòng)機(jī)的用途異步電動(dòng)機(jī)廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)及民用電器的各個(gè)部門。異步電動(dòng)機(jī)廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)及民用電器的各個(gè)部門。異步電動(dòng)機(jī)的容量從幾十瓦到數(shù)千千瓦，占各種電動(dòng)機(jī)異步電動(dòng)機(jī)的容量從幾十瓦到數(shù)千千瓦，占各種電動(dòng)機(jī)總數(shù)的總數(shù)的90%左右。左右。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、價(jià)格低廉、運(yùn)行可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、價(jià)格低廉、運(yùn)行可靠、 堅(jiān)固耐用、維修方便、運(yùn)行效率較高等。堅(jiān)固耐用、維修方便、運(yùn)行效率較高等。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：功率因數(shù)較低、調(diào)速性能不夠好。功率因

2、數(shù)較低、調(diào)速性能不夠好。電機(jī)及電力拖動(dòng)基礎(chǔ)電機(jī)及電力拖動(dòng)基礎(chǔ)page 2第第5 5章章 3 3相異步電機(jī)相異步電機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、額定數(shù)據(jù)和主要系列三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、額定數(shù)據(jù)和主要系列一、三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)一、三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)構(gòu) 定子定子由機(jī)座、定子鐵心、定子繞組組成：由機(jī)座、定子鐵心、定子繞組組成：1、機(jī)座：起固定和支撐定子鐵心的作用，一般用鑄、機(jī)座：起固定和支撐定子鐵心的作用，一般用鑄鐵制造。鐵制造。2、定子鐵心：由厚、定子鐵心：由厚0.5mm的硅鋼片沖疊而成，鐵心的硅鋼片沖疊而成，鐵心內(nèi)開有均布的槽，嵌放定子繞組。內(nèi)開有均布的槽，嵌放定子繞組。3、定子繞組：

3、由完全相同的三個(gè)繞組組成，空間互、定子繞組：由完全相同的三個(gè)繞組組成，空間互差差120度，可接成度，可接成Y、Yn或或。電機(jī)及電力拖動(dòng)基礎(chǔ)電機(jī)及電力拖動(dòng)基礎(chǔ)page 3第第5 5章章 3 3相異步電機(jī)相異步電機(jī)三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)圖三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)圖電機(jī)及電力拖動(dòng)基礎(chǔ)電機(jī)及電力拖動(dòng)基礎(chǔ)page 4第第5 5章章 3 3相異步電機(jī)相異步電機(jī)三相三相鼠籠式鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)圖異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)圖電機(jī)及電力拖動(dòng)基礎(chǔ)電機(jī)及電力拖動(dòng)基礎(chǔ)page 5第第5 5章章 3 3相異步電機(jī)相異步電機(jī)2. 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組組成：由轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組組成：1、轉(zhuǎn)軸：、轉(zhuǎn)軸：2、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)

4、子鐵心：由厚鐵心：由厚0.5mm的硅鋼片沖疊而成，鐵心的硅鋼片沖疊而成，鐵心內(nèi)開有均布的槽，嵌放轉(zhuǎn)子繞組、或澆鑄鋁。內(nèi)開有均布的槽，嵌放轉(zhuǎn)子繞組、或澆鑄鋁。3、轉(zhuǎn)子繞組：分繞線式繞組、鼠籠式繞組、轉(zhuǎn)子繞組：分繞線式繞組、鼠籠式繞組電機(jī)及電力拖動(dòng)基礎(chǔ)電機(jī)及電力拖動(dòng)基礎(chǔ)page 6第第5 5章章 3 3相異步電機(jī)相異步電機(jī)電機(jī)及電力拖動(dòng)基礎(chǔ)電機(jī)及電力拖動(dòng)基礎(chǔ)page 7第第5 5章章 3 3相異步電機(jī)相異步電機(jī)電機(jī)及電力拖動(dòng)基礎(chǔ)電機(jī)及電力拖動(dòng)基礎(chǔ)page 8第第5 5章章 3 3相異步電機(jī)相異步電機(jī)3. 氣隙氣隙定子與轉(zhuǎn)子之間的間隙；定子與轉(zhuǎn)子之間的間隙；0.22.5mm氣隙越大，功率因數(shù)越低。氣

5、隙越大，功率因數(shù)越低。電機(jī)及電力拖動(dòng)基礎(chǔ)電機(jī)及電力拖動(dòng)基礎(chǔ)page 9第第5 5章章 3 3相異步電機(jī)相異步電機(jī)二、額定數(shù)據(jù)二、額定數(shù)據(jù)銘牌上標(biāo)有額定數(shù)據(jù)銘牌上標(biāo)有額定數(shù)據(jù)1 額定功率額定功率PN電動(dòng)機(jī)在額定情況下，軸上輸出的電動(dòng)機(jī)在額定情況下，軸上輸出的 機(jī)械功率。單位：機(jī)械功率。單位：KW。2 額定電壓額定電壓UN3 額定電流額定電流IN電動(dòng)機(jī)額定運(yùn)行時(shí)加在定子繞組上的電動(dòng)機(jī)額定運(yùn)行時(shí)加在定子繞組上的 線電壓。單位：線電壓。單位：V或或KV。電動(dòng)機(jī)在額定電壓下，軸上有額定功電動(dòng)機(jī)在額定電壓下，軸上有額定功 率輸出時(shí)，定子繞組中的線電流。率輸出時(shí)，定子繞組中的線電流。 單位：?jiǎn)挝唬篈。電機(jī)及

6、電力拖動(dòng)基礎(chǔ)電機(jī)及電力拖動(dòng)基礎(chǔ)page 10第第5 5章章 3 3相異步電機(jī)相異步電機(jī)4 額定頻率額定頻率f1=fN=50Hz5 額定轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)速nN6 額定功率因數(shù)額定功率因數(shù)電動(dòng)機(jī)在額定狀態(tài)時(shí)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。電動(dòng)機(jī)在額定狀態(tài)時(shí)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。 單位：?jiǎn)挝唬簉/min。NcosNNNNNIUPcos3記住這個(gè)公式：對(duì)于記住這個(gè)公式：對(duì)于3相（異步）電機(jī)相（異步）電機(jī)電機(jī)及電力拖動(dòng)基礎(chǔ)電機(jī)及電力拖動(dòng)基礎(chǔ)page 11第第5 5章章 3 3相異步電機(jī)相異步電機(jī)CZBXYA定子繞組在接線盒中布置定子繞組在接線盒中布置定子繞組的定子繞組的Y型連接型連接定子繞組的定子繞組的型連接型連接CZBXYACBAZXY

7、電機(jī)及電力拖動(dòng)基礎(chǔ)電機(jī)及電力拖動(dòng)基礎(chǔ)page 12第第5 5章章 3 3相異步電機(jī)相異步電機(jī)三相異步電機(jī)的定子可接成三相異步電機(jī)的定子可接成Y或或D 有時(shí)銘牌上標(biāo)有時(shí)銘牌上標(biāo)“電壓電壓380/220，Y/” 表示：表示：電壓電壓=380V時(shí)，應(yīng)接成時(shí)，應(yīng)接成Y電壓電壓=220V時(shí)，應(yīng)接成時(shí)，應(yīng)接成電機(jī)及電力拖動(dòng)基礎(chǔ)電機(jī)及電力拖動(dòng)基礎(chǔ)page 13第第5 5章章 3 3相異步電機(jī)相異步電機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理及轉(zhuǎn)差率三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理及轉(zhuǎn)差率電機(jī)及電力拖動(dòng)基礎(chǔ)電機(jī)及電力拖動(dòng)基礎(chǔ)page 14第第5 5章章 3 3相異步電機(jī)相異步電機(jī)nNSTfn1fn總是總是n1定子合成磁場(chǎng)定子合成磁場(chǎng)

8、是旋轉(zhuǎn)的，是旋轉(zhuǎn)的，n1轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)出電動(dòng)勢(shì)電機(jī)及電力拖動(dòng)基礎(chǔ)電機(jī)及電力拖動(dòng)基礎(chǔ)page 15第第5 5章章 3 3相異步電機(jī)相異步電機(jī) 1、只要感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的定子繞組產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，、只要感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的定子繞組產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子繞組形成閉合回路，電動(dòng)機(jī)就會(huì)旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子繞組形成閉合回路，電動(dòng)機(jī)就會(huì)旋轉(zhuǎn)。 2、轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度、轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度n始終小于磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)速度始終小于磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)速度n1。 3、轉(zhuǎn)子速度、轉(zhuǎn)子速度n與磁場(chǎng)速度與磁場(chǎng)速度n1的轉(zhuǎn)差的轉(zhuǎn)差n，與磁場(chǎng)速，與磁場(chǎng)速度度n1的比值叫轉(zhuǎn)差率的比值叫轉(zhuǎn)差率s。很小，。很小，S =0.010.0511nnns電機(jī)及電力拖動(dòng)基礎(chǔ)電機(jī)及

9、電力拖動(dòng)基礎(chǔ)page 16第第5 5章章 3 3相異步電機(jī)相異步電機(jī)三相異步電機(jī)的三相異步電機(jī)的3種運(yùn)行狀態(tài)種運(yùn)行狀態(tài)電機(jī)及電力拖動(dòng)基礎(chǔ)電機(jī)及電力拖動(dòng)基礎(chǔ)page 17第第5 5章章 3 3相異步電機(jī)相異步電機(jī)例例5-1 sN很小很小電機(jī)及電力拖動(dòng)基礎(chǔ)電機(jī)及電力拖動(dòng)基礎(chǔ)page 18第第5 5章章 3 3相異步電機(jī)相異步電機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)的主磁通和漏磁通三相異步電動(dòng)機(jī)的主磁通和漏磁通 合成磁勢(shì)在定子、轉(zhuǎn)子、氣隙構(gòu)成的磁路合成磁勢(shì)在定子、轉(zhuǎn)子、氣隙構(gòu)成的磁路上產(chǎn)生磁通上產(chǎn)生磁通=主磁通主磁通+漏磁通漏磁通 主磁通主磁通m ：通過(guò)氣隙、：通過(guò)氣隙、同時(shí)同時(shí)與定子、轉(zhuǎn)子與定子、轉(zhuǎn)子繞組匝鏈的基波磁通

10、。繞組匝鏈的基波磁通。 漏磁通漏磁通s1 、s2 ：(1)槽漏磁通槽漏磁通(2)端部漏磁通端部漏磁通(3)諧波漏磁通諧波漏磁通電機(jī)及電力拖動(dòng)基礎(chǔ)電機(jī)及電力拖動(dòng)基礎(chǔ)page 19第第5 5章章 3 3相異步電機(jī)相異步電機(jī)轉(zhuǎn)子靜止時(shí)的電磁關(guān)系轉(zhuǎn)子靜止時(shí)的電磁關(guān)系 轉(zhuǎn)子靜止的轉(zhuǎn)子靜止的2種情況：種情況：(1)轉(zhuǎn)子繞組開路：轉(zhuǎn)子繞組開路：有感應(yīng)電勢(shì)，不能形成轉(zhuǎn)子電流有感應(yīng)電勢(shì)，不能形成轉(zhuǎn)子電流無(wú)電磁力無(wú)電磁力(2)轉(zhuǎn)子繞組不開路轉(zhuǎn)子繞組不開路有感應(yīng)電勢(shì)、形成轉(zhuǎn)子電流、受有感應(yīng)電勢(shì)、形成轉(zhuǎn)子電流、受電磁力；電磁力；但轉(zhuǎn)子被堵死不能轉(zhuǎn)但轉(zhuǎn)子被堵死不能轉(zhuǎn)(堵轉(zhuǎn)堵轉(zhuǎn))電機(jī)及電力拖動(dòng)基礎(chǔ)電機(jī)及電力拖動(dòng)基礎(chǔ)pag

11、e 20第第5 5章章 3 3相異步電機(jī)相異步電機(jī)轉(zhuǎn)子靜止時(shí)與轉(zhuǎn)子靜止時(shí)與變壓器變壓器類似類似 定子繞組定子繞組變壓器原邊變壓器原邊 轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)子繞組變壓器副邊變壓器副邊*轉(zhuǎn)子開路時(shí)，由定子繞組電流建立主磁通，轉(zhuǎn)子開路時(shí)，由定子繞組電流建立主磁通，并在轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)出電勢(shì)。并在轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)出電勢(shì)。*轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子中有電流轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子中有電流(如同變壓器副如同變壓器副邊有負(fù)載電流邊有負(fù)載電流)，定子繞組電流除了用來(lái)建，定子繞組電流除了用來(lái)建立主磁通外，還有大部分電流用來(lái)抵消轉(zhuǎn)立主磁通外，還有大部分電流用來(lái)抵消轉(zhuǎn)子電流引起的磁通變化。子電流引起的磁通變化。電機(jī)及電力拖動(dòng)基礎(chǔ)電機(jī)及電力拖動(dòng)基

12、礎(chǔ)page 21第第5 5章章 3 3相異步電機(jī)相異步電機(jī)轉(zhuǎn)子開路轉(zhuǎn)子開路 轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)變壓器變壓器電機(jī)及電力拖動(dòng)基礎(chǔ)電機(jī)及電力拖動(dòng)基礎(chǔ)page 22第第5 5章章 3 3相異步電機(jī)相異步電機(jī)電勢(shì)折算電勢(shì)折算mwkWfEmwkWfE22144. 4211144. 41由同一個(gè)磁通感應(yīng)由同一個(gè)磁通感應(yīng)繞組是靜止不動(dòng)的繞組是靜止不動(dòng)的221121wkWwkWEEek電動(dòng)勢(shì)變比 轉(zhuǎn)子繞組折算成定子繞組，所以轉(zhuǎn)子的電轉(zhuǎn)子繞組折算成定子繞組，所以轉(zhuǎn)子的電壓、電勢(shì)折算時(shí)，需要將實(shí)際值壓、電勢(shì)折算時(shí)，需要將實(shí)際值電動(dòng)勢(shì)變比電動(dòng)勢(shì)變比與變壓器的與變壓器的變比略有不同變比略有不同電機(jī)及電力拖動(dòng)基礎(chǔ)電機(jī)及電力

13、拖動(dòng)基礎(chǔ)page 23第第5 5章章 3 3相異步電機(jī)相異步電機(jī)電流折算電流折算 轉(zhuǎn)子繞組已折算成定子繞組，轉(zhuǎn)子方的電轉(zhuǎn)子繞組已折算成定子繞組，轉(zhuǎn)子方的電流的折算的原則是：流的折算的原則是：繞組產(chǎn)生的磁勢(shì)不變繞組產(chǎn)生的磁勢(shì)不變pIwkWmpIwkWm/222245. 0/211145. 022211122wkWmwkWmIIik電流折算電流折算ikII22電機(jī)及電力拖動(dòng)基礎(chǔ)電機(jī)及電力拖動(dòng)基礎(chǔ)page 24第第5 5章章 3 3相異步電機(jī)相異步電機(jī)阻抗折算阻抗折算UekU電壓折算ikII電流折算ZikekZIUikekIU阻抗折算電機(jī)及電力拖動(dòng)基礎(chǔ)電機(jī)及電力拖動(dòng)基礎(chǔ)page 25第第5 5章章

14、3 3相異步電機(jī)相異步電機(jī)轉(zhuǎn)子開路時(shí)，建立主磁通只需要轉(zhuǎn)子開路時(shí)，建立主磁通只需要Im轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)時(shí)，由定子電流、轉(zhuǎn)子電轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)時(shí)，由定子電流、轉(zhuǎn)子電流共同產(chǎn)生主磁通，即：流共同產(chǎn)生主磁通，即：pmIwkWmIwkWmpIwkWm/11145. 0222245. 0/111145. 0pIwkWmpIwkWm/222245. 0/211145. 0mIII21電機(jī)及電力拖動(dòng)基礎(chǔ)電機(jī)及電力拖動(dòng)基礎(chǔ)page 26第第5 5章章 3 3相異步電機(jī)相異步電機(jī)轉(zhuǎn)子開路轉(zhuǎn)子開路 轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)mIII21mIIII121 轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子電勢(shì)轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子電勢(shì)(包括電流包括電流)的頻率的頻率與定子的相等，采用折算法，實(shí)現(xiàn)了定轉(zhuǎn)子在與定子