电工电子技术第7章讲解

E1 、E2 频率相同， 均等于电源频率。
Φm
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
?
U1 4.44 f
N1
异步电动机每相电路
异步机 旋转磁场切割导体 ? e
U1 ? E1= 4.44 f 1N1? E2= 4.44 f 2N2?
一、定子电路
1.旋转磁场的磁通 ?
异步机：旋转磁场切割导体 ? e，
U1 ? E1= 4.44 f 1N1?
第7章 交流电动机
7.1 三相异步电动机的构造 7.2 三相异步电动机的转动原理 7.3 三相异步电动机的电路分析 7.4 三相异步电动机的转矩与机械特性 7.5 三相异步电动机的起动 7.6 三相异步电动机的调速 7.7 三相异步电动机的制动 7.8 三相异步电动机的铭牌数据 7.11 单相异步电动机
结构复杂、价格较贵、维护工作量大；转子 外加电阻可人为改变电动机的机械特性。
Y系列三相异步电动机 YR系列绕线转子三相异步电动机
Y 系 列 三 相 异 步 电 动 机 Y2 系 列 三 相 异 步 电 动 机
YC 系 列 单 相 电容起动异步电动机
AEFF IEC 标准 系 列 三相异步电动机
防爆电机 (YB)
与旋转磁场的同步转速 n0之比称为 转差率。
转差率s
s
?
????
n0 ? n0
n
???? ?
100 %
异步电动机 s ? (1 ~ 9)%
电磁转矩 T 转子中各载流导体在旋转磁场的作用下，
受到电磁力所形成的转矩之总和。 电磁转矩与哪些物理量有关
F ? B l i T ? ? ,I2cos? 2
T ? K T Φ I 2cos? 2
每极磁通
? ? U1
4.44 f 1 N 1
? ? U1
2.定子感应电势的频率 f1 感应电势的频率与磁场和导体间的相对速度有关
规定
i 为“+” →电流从首端流入，尾端流出。 (?)流出
i 为“–”→ 电流从尾端流入，首端流出。
旋转磁场(6版).swf
三相电流合成磁
Im i i1 i2 i3
场 的分布情况
O
?t
U1
V2 N
V2
W2
W1
W1 S
60?
U1
N
W2
V2
S
W1
n0
U1
NW2
三相电U2流S 产生V1 的合成磁场U是2 一旋V1转的磁场 , U2
当磁极对数 p = 1时
旋转磁场的转速 n0 ? 60? 50 ? 3000 (转/分）
若定子每相绕组由两个线圈串联，每个线圈的始 末端相差 90°空间角，而每相绕组的始端之间相差
60°空间角。
i1
U1
V2 U1
W2
W2 U2
U2
V1
V2
i3 W1
W1
V1
i2
i1
V2
U2 S
30°
U1
N
U1
W2
L1
W1
? t?
L3
0i
3
WU12
L2 i2
U1
W2
U1
W2VUV2 21
V1
磁场反转(6版).swf
3.旋转磁场的旋转方向 取决于三相电流的相序
任意调换两根电源进线 Im i i1 i2 i3
L1 i1
U1
O
?t
W2 U2
L2 i2 W1
V2 V1
L3 i3
V2
结论：
W1
任意调换两根电源进线，
则旋转磁场反转。
n0
AU1
S
V2
S
W2 W1
AU1
W2
N
N
U2
V1
U2
V1
?t? 0
? t ? 60?
结论：任意调换两根电源进线，则旋转磁场反转， 电动机亦反转。
电动机正转 电源
~
L1 L2 L3
电动机反转 电源
~
L1 L2 L3
U VW M 3~
U VW M 3~
4.旋转磁场的转速 n0与极对数 p 的关系
我国工业用电频率： f1 ? 50 Hz
常数，与电机 旋转磁场 结构有关 每极磁通
转子电流
转子电路的 功率因数
7.3 三相异步电动机的电路分析
三相异步电动机的电磁
i1
i2
关系与变压器相似。
变压器： ? 变化? e U1 ? E1= 4.44 f N 1? m
E2= 4.44 f N 2? m
+
? e1
u1 －
e?+?1 +
+ e? 2 + ?e? 2
整个电机严密封闭，用于爆炸性气体的场所。 例如煤矿井下。
7.2 三相异步电动机的转动原理
1. 异步电动机的转动原理
动磁生电、磁电生力
定子通入三相电， 旋转磁场就出现， 电生磁、磁生电， 磁电生力是关键， 转子跟着磁场转。
7.2 三相异步电动机的转动原理
2. 旋转磁场的产生
定子三相绕组星形联 i1 ? I m sin ? t
V1
磁场具? t有?一0对极，即极对?数t ? p60=? 1，
? t ? 90?
合电成流磁变场化方一向个向周下期，合磁成场磁在场空旋间转转60一°圈合。成磁场旋转 90°
3.旋转磁场的旋转方向
Im i i1 i2 i3
O
L1 i1
U1
W2 U2
L2 i2 W1
L3 i3
V2 V1
? t V2 i1
V1
W2 U2
V2 U1
N
U2
S
W2
V1
S
i3 WN1
VS2 W1 V1
W1
N
i2
? t ? 60?
?t? 0
Im i i1 i2 i3
极对数 p ? 2
电旋流转变磁化场一的个磁周极期对，数
与磁三场相在绕空组间的转安半排圈有。关
O
? t n0= 60? 50/2=1500 转/分
4.旋转磁场的转速 n0与极对数 p 的关系
接，通入对称三相电流
i1
i2 ? I m sin ?? t ? 120 ?? i3 ? I m sin ?? t ? 120 ??
L1
U1 W2 U2
Im i i1 i2 i3
L3 i3 W1
V2
O
V1
?t
L2 i2
Im i i1 i2 i3
O
(? )流入
V2
? t W1
U1 W2
V1
? t ? 0 U2
第7章 交流电动机
本章要求： 1. 了解三相异步电动机的基本构造、转动原理、
机械特性，掌握起动和反转的方法 , 了解调速 和制动的方法。 2. 理解三相异步电动机的铭牌数据的意义。
异步电动机的用途
7.1 三相异步电动机的构造
笼型电动机与绕线型电动机的的比较： 笼型：
结构简单、价格低廉、工作可靠；不能人为改 变电动机的机械特性。 绕线型：
n0
?
60 f 1 p
(转 /分）
我国工业用电频率： f1 ? 50 Hz
当磁极对数 p = 1时
旋转磁场的转速 n0 ? 60? 50 ? 3000 (转/分）
不同磁极对数的旋转磁场转速
p
1
2
34 5 6
n0/(r/min) 3000 1500 1000 750 600 500
5.转差率
转子的转速 n 与旋转磁场的转速 n0 的关系 n < n0 称异步电动机 旋转磁场的同步转速 n0和电动机转子转速 n之差