最新低压电工作业课件第4章中矿版(异步电动机)

工作原理
运行状态
A Y
CS
n1
NZ
B X
三相定子绕组中通过三相交流电时：
电流入 电流出
i I sint
A
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i I sint 120
B
m
i I sint 120
C
m
16
4 .1 异步电动机构造与工作原理
异步电动机构造
旋转磁场
S
工作原理
S N
U1
V2
W2
W1
V1
U2
N
17
运行状态
N S
4 .1 异步电动机构造与工作原理
T C MΦI 2 cos 2（牛顿•米）
结构常数
每极磁通 转子电流
转子电路功 率因数
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4 .1 异步电动机构造与工作原理
异步电动机构造
工作原理
由气隙磁通和转子电流 共同产生的转矩。
在电磁转矩拖动下，电 动机转子顺着旋转磁场的方 向转动。
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运行状态
4 .1 异步电动机构造与工作原理
异步电动机构造
n0
19
4 .1 异步电动机构造与工作原理
异步电动机构造
工作原理
运行状态
旋转磁场产生后，转子绕组 中即产生感应电动势(切割电动势) 和感应电流。感应电流的方向符 合右手定则。
感应电流在磁场中受到力的 作用。力的方向符合左手定则。
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4 .1 异步电动机构造与工作原理
异步电动机构造
工作原理
运行状态
4 .1 异步电动机构造与工作原理
异步电动机构造
工作原理
运行状态
A
2
i
N
3
1
定子和转子铁芯由0.5mm
厚硅钢片叠压制成。
硅钢片具有良好的导磁性，铁芯构成磁路。
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4 .1 异步电动机构造与工作原理
异步电动机构造
工作原理
2.转子
鼠笼式 绕线式
铁芯槽内放铜条，端部用 短路环形成一体。 或铸铝形成转子绕组。
负载阻转矩
运行状态
鼠笼式：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。
绕线式：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。
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4 .1 异步电动机构造与工作原理
异步电动机构造
主要部件的拆分图：
工作原理
运行状态
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4 .1 异步电动机构造与工作原理
异步电动机构造
4 .1 异步电动机构造与工作原理
异步电动机构造
工作原理
运行状态
支撑转子，传递转矩，保证定子与转子之间各 处有均匀的空气隙。
空气隙是磁路的一部分，空 气隙越小，功率因数越高，空载 电流越小。一般中小型异步电动 机的空气隙为0．2～1mm。
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4 .1 异步电动机构造与工作原理
异步电动机构造
工作原理
工作原理
旋转磁场转速 （同步转 速）计算公式为：
n1
60f p
(转 /分 )
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运行状态
4 .1 异步电动机构造与工作原理
异步电动机构造
工作原理
n n1
转子与旋转磁场间没有相对运动 转子不切割磁场不能生成感应电流 转子不是载流导体则不能受力转动
n≠n1 异步！
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运行状态
4 .1 异步电动机构造与工作原理
外壳防护方式的不同 可分为开启式、防护式、 封闭式三大类。
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4 .1 异步电动机构造与工作原理
异步电动机构造
1.定子
铁芯：由内周有槽 的硅钢片叠成。
工作原理
三相绕组
A ----X B ----Y C---- Z
机座：铸钢或铸铁
作用: 绕组通电后产生旋转磁场。
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运行状态
电动机定子
9
电动机定子铁 芯作为电动机磁通 的通路，要求材料 有良好的导磁性能。
工作原理
运行状态
极对数（P） 1 2 3 4
每电流周期磁场转动角度
360
180 120 90
n 同步转速 1 (f=50HZ)
3000 (转/分） 1500 (转/分） 1000 (转/分） 750 (转/分）
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4 .1 异步电动机构造与工作原理
异步电动机构造
工作原理
运行状态
同步转速 额定转速
AB段是 稳定运行段。
异步电动机构造
工作原理
运行状态
旋转磁场的同步转速和电动机转子转速之差与 旋转磁场的同步转速之比。
电动机起动瞬间:
转子最大转速 （同步）:
电动机运行之中:
s
n1
n1
n
100%
n 0, s 1（转差率最大）
n n1, s 0（转差率最小）
0 n n1, s 1 ~ 9%
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4 .1 异步电动机构造与工作原理
异步电动机构造
工作原理
运行状态
若电动机转速超过同步转速，即：n>n1(s<O)， 则转子绕组中电流方向发生改变，电磁转矩变为制动 转矩。此时的电动机处在发电制动状态。
若电动机转速小于零，即：n<0(s>1)，则电磁转 矩也变为制动转矩。此时电动机处在反接制动状态。
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4 .1 异步电动机构造与工作原理
运行状态
作用: 在旋转磁场下，产生感应电动势或电流。
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4 .1 异步电动机构造与工作原理
异步电动机构造
工作原理
绕线式电动机，又叫滑环式电动机。
转子的三相绕组一般接 成星形，三个出线头通过转 轴内孔分别接到固定在转轴 上的三个铜制滑环上，滑环 上装有电刷，通过电刷使转 子绕组与变阻器接通。
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运行状态
运行状态
将电能转换为机械能的动力设备。
电动机
交流电动机 直流电动机
同步机 异步机
三相电动机 单相电动机
串励、并励电动机 他励、复励电动机
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4 .1 异步电动机构造与工作原理
异步电动机构造
工作原理
运行状态
If
Ia
If
Uf
MU U
M
U
M
U
M
他励
并励
串励
复励
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电动机分类
三相异步电动机种类 繁多，但基本结构由定子 和转子两大部分组成。
异步电动机构造
工作原理
运行状态
切割磁力线是转子产生感应电流和电磁转 矩的必要条件。
转子必须与旋转磁场保持一定的速度差， 才能切割磁力线。
转差率是分析异步电动机运行的一个重要 指标。
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4 .1 异步电动机构造与工作原理
异步电动机构造
工作原理
运行状态
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4 .1 异步电动机构造与工作原理
异步电动机构造
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异步电动机
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内容提纲
1 三相异步电动机的结构 2 三相异步电动机的工作原理 3 三相异步电动机的启动 4 三相异步电动机的使用与维护
第一部分 三相异步电动机的结构
4 .1 异步电动机构造与工作原理
异步电动机构造
工作原理
异步电动机构造
工作原理
运行状态
ωt 在不同时刻电流
i iA
iB
iC
和磁场情况：
0
ωt
A
A
S
S
n1
N
n1
N
t 90
t 180
A
n1
N S
t 270
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4 .1 异步电动机构造与工作原理
异步电动机构造
工作原理
运行状态
旋转方向：取决于三相电流的相序。
iA iB iC Im
t
iA iC iB
Im
t
n0