第5次课交流电动机结构、.ppt

交流电动机结构、原理、安装
一、三相交流异步电机结构和原理
1、基本结构
(1)定子(固定部分)
定子是电动机的静止部分,它主要由机座(外壳)、定子铁心和定子绕组等部分组成。
①定子铁心:磁路部分,用来嵌放定子绕组。
②定子绕组:定子里安放的是三相绕组,就是三组在空间位置上互差120°电角度的绕组,把它们按照一定的规律(Y形或Δ形)连接而成,用于产生旋转磁场
(2)转子(转动部分)
①转子组成
转子子是电动机的转动部分,它主要由转子铁心、转子绕组、转轴等部分组成。
②转子作用
在旋转磁场作用下,产生感应电动势或电流。
③转子绕组分类
转子绕组分鼠笼式和绕线式两种,由此决定电动机的类型。
转子绕组由两侧端部互相短接的铜条或铝条构成,和外电路之间没有任何电的联系,因而可自成一体,像个“鼠笼”
鼠笼式
绕线式
2 三相异步电动机的工作原理
(1) 旋转磁场的产生
结论:
1、合成磁场是一个在空间旋转的磁场。
2、旋转磁场的转动方向取决于定子绕组中通入三相电流的相序。
3、改变转向,只要任意调换两根电源相线即可。(例如交换B、C相线,转向改变)
4、旋转磁场的转速大小一个电流周期,旋转磁场在空间转过360°。则
同步转速(旋转磁场的速度)为:
f—电源频率
p---磁极对数
(2)转子转动原理
转子与旋转磁场有相对运动,导条中有感应电动势e,由于转子导条彼此在端部短路,于是导条中有电流,这样,导条就在磁场中受力f,转子受力,产生转矩T,为电磁转矩,方向与旋转磁动势同方向,转子便在该方向上旋转起来。转子旋转后,转速为n,只要n<n1(n1为旋转磁动势同步转速),转子导条与磁场仍有相对运动
结论:电动机转速和旋转磁场同步转速的关系
电动机转速:n
电机转子转动方向与磁场旋转的方向一致,但n<n0
异步电动机。
(3)转差率S
转差率为旋转磁场的同步转速和电动机转速之差。即
异步电机运行中:
n=(1- s)no
分析:电动机启动瞬间,n=0,s=1
理想空载转速。n=n0,s=0
所以:
转子绕组中的感应电流也要产生旋转磁场,但十分明显的是,如果定子绕组中没有电流,转子绕组中也就不产生感应电流。所以转子磁场是不可能独立的,也无法从外部去控制。并且,转子磁场和定子磁场在空间上也并不互相垂直。
直流电动机在结构上的两个特点,异步电动机都不具备,这是异步电动机调速困难的根本原因。
二、异步电动机的基础分析
1、异步电动机的定子电路
定子绕组既起输入电源的作用,又产生主磁通。
(1)定子绕组磁通
①主磁通Φ
主磁通是穿过空气隙,并能够被转子绕组切割,产生感应电动势和感应电流,而得到能量,所以主磁通是用来传递能量的
②漏磁通Φ0
漏磁通是未能穿过空气隙,未能够被转子绕组切割,所以未能用来传递能量,仅仅使定子绕组产生自感电动势。
(2) 定子绕组的电动势
①定子绕组中的反电动势E1
定子绕组的反电动势是定子绕组切割了自己产生的主磁通而感生的自感电动势。
E1---反电动势的有效值,V
f1—定子电流的频率,Hz
N1—每相定子绕组的匝数
K1—比例系数
Φ—主磁通
上式表明:在频率一定的情况下,反电动势的有效值与磁通成正比。因此,反电动势的大小直接反映了主磁通的大小,也反映了转子传递能量的大小。
②漏磁