感应电机PPT

从而产生和转速相反的电磁转矩。此时感应电机转轴从原
动机输入机械功率，克服电磁转矩，由感应电机的定子向
电网输出电功率。
发电机：n n1 s 0
5.1 感应电机的结构和运行状态
③电磁制动状态
图c)用外力使转子逆着旋转磁场转动 n 0 ，此时转子导
体切割磁场的方向和电动机状态时的相同，从而转子的感 应电势及电流和电动机状态时的同方向。电磁转矩和电机 的转速反方向，为电磁制动转矩。这样，感应电机转子从 原动机输入机械功率，定子也从电网吸收电功率（因转子 导体电流方向和电动机状态时的相同），输入的机械功率 和电功率都变成电机的内部损耗。
5.1 感应电机的结构和运行状态
1.感应电机的结构 感应电机分为定子和转子部分。
感应电机外形图
感应电机结构图
5.1 感应电机的结构和运行状态
异步电动机的结构
定子stator： 固定部分
气隙air gap：很小，
0.2-2mm 对电机性能影响很大
转子rotor： 旋转部分
5.1 感应电机的结构和运行状态
5.1 感应电机的结构和运行状态
（2）绕线式绕组：与定子绕组相似的对称三相绕组。一般接 成星形。将三个出线端分别接到转轴上三个滑环上，再通过电 刷引出电流。绕线式转子的特点是可以通过滑环电刷在转子回 路中接入附加电阻，以改善电动机的起动性能、调节其转速。
5.1 感应电机的结构和运行状态
绕线转子接线示意图
电磁制动： n 0 s 1
5.1 感应电机的结构和运行状态
3.额定值
①额定功率P N ：是转轴上输出的机械功率，单位为W或kW。 ②额定电压 U N ：施加在定子绕组上的线电压，单位为V。 ③额定电流I N ：电动机在额定电压、额定频率下轴端输出额 定功率时，定子绕组的线电流，单位为A。
④额定频率 f N ：我国电网频率50Hz。 ⑸额定转速 n N ：电动机在额定电压、额定频率、轴端输出 额定功率时，转子的转速，单位为r/min。
5.1 感应电机的结构和运行状态
②绕组：由铜线绕制成 三相对称绕组，构 成电路部分。其作 用是感应电动势、 流过电流、实现机 电能量转换。
③机座：固定和支撑定 子铁心。因此要求 有足够的机械强度。
5.1 感应电机的结构和运行状态
2）转子
①铁心：由厚度为0.5mm的低硅钢片叠装而成，构成磁 路。
②转轴：支撑转子铁心和输出输入机械转矩。 ③绕组：构成闭合电路部分。分为：笼形绕组和绕线式
5.1 感应电机的结构和运行状态
2.感应电机的运行状态 感应电机分为电动机、发电机和电磁制动三种运行状态，如图。
5.1 感应电机的结构和运行状态
①电动机运行状态
上图a)定子绕组上加三相交流电源电压，便有三相对称电
流流过，在气隙产生旋转磁场。基波磁场以同步转速 n 1 6
逆时针转动，图中瞬间，上部分N极，下部分S极。则转子
0 p
f
绕组顺时针切割磁场感应电势，从而在自行闭合回路的转
子绕组中产生和电势基本上同方向的电流。
转子导体的电流和气隙磁场相互作用，产生和同步转速
同方向的电磁转矩，使转子以转速 n 转动，转子转向和
同步转速同方向。这样，感应电机定子从电源上输入的电
功率转化为转子的输出功率。
由于铁耗、机械损耗等原因，电动机的转速 n 小于但接近同
⑹额定效率 N 。
⑺额定功率因数 cos N 。
三相异步电动机额定值之间的关系： PN 3UNINNcoN s
5.2 三相感应电动机的磁势和磁场
感应电动机工作时，首先定子绕组接电源，产生旋转 磁场通过气隙传递到转子绕组，使转子绕组产生磁势，从 而实现能量转换。变压器工作时，也是一次绕组电流产生 磁场通过铁心传递到二次绕组，使二次绕组产生磁势，实 现能量传递。●即感应电动机的电磁过程和变压器的电磁 过程一样。●感应电动机的定子绕组对应变压器的一次绕 组，转子绕组对应变压器的二次绕组。●变压器的分析方 法完全适用于感应电动机。磁场按空载和负载两种情况分 析。
第5章 感应电机
感应电机又称异步电机主要作为电动机运行，分为三相感 应电机和单相感应电机，我们主要掌握三相感应电机。
5.1 感应电机的结构和运行状态 5.2 三相感应电动机的磁势和磁场 5.3 三相感应电动机的电压方程和等效电路 5.4 感应电动机的功率和转矩方程 5.5 感应电动机参数的测定 5.6 感应电动机的转矩—转差率曲线 5.7 感应电动机的工作特性 5.8 感应电动机的起动，深槽和双笼电动机 5.9 感应电动机的调速 5.10 单相感应电动机
1）定子 ①铁心：由厚度为0.5mm的低硅钢片叠装而成，构成磁路， 嵌放定子绕组。为了嵌放定子绕组，在定子冲片中均匀 地冲制若干个形状相同的槽。
5.1 感应电机的结构和运行状态
槽形有三种，半闭口槽适用于小型异步电机，其绕组是用圆 导线绕成的。半开口槽适用于低压中型异步电机，其绕组是 成型线圈。开口槽适用于高压大中型异步电机，其绕组是用 绝缘带包扎并浸漆处理过的成型线圈。
5.2 三相感应电动Hale Waihona Puke Baidu的磁势和磁场
1.空载运行时的磁势和磁场
异步电动机定子绕组接三相电源，有三相电流流过，主
要产生基波旋转磁势，同步转速
n1
60 f p
；
空载时，n
n1
，
认为
•
I
2
s
0
，定子电流 就是空载电流即激
磁电流
•
I10
•
I0
•
Im
，定子基波磁势基本上就是激磁磁势。
F1 Fm 电机磁场存在
步转速 n 1 ，存在转差，故感应电机又称异步电机。
5.1 感应电机的结构和运行状态
用转差率来反映转差的大小，转差率 s n1 n ；
电动机：n1 n 0 1s0
n1
②发电机运行状态
图b)原动机按同步转速的方向拖动感应电机的转子转动， 且使电机的转速高于同步转速，n n1 ；转子绕组逆时针切 割磁场，产生和电动机状态方向相反的感应电势及电流，
绕组。 (1)笼型绕组。在转子铁心均匀分布的每个 槽内各放置一根导体，在铁心两端放置两个端环， 分别把所有的导体伸出槽外部分与端环联接起来。 如果去掉铁心，则剩下来的绕组的形状就像一个松 鼠笼子。这种笼型绕组可以用铜条焊接而成，也可 以用铝浇铸而成。
5.1 感应电机的结构和运行状态
笼型转子
去掉铁心的笼型绕组