交流电动机的工作原理 ppt课件
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§5.2.2 转子电路 分析
交流电动机的工作原理
结论:
转子电流频率f2=Sf1 转子感应电动势有效值
E2=4.44f2N2Φ=4.44Sf1N2Φ
切割旋转磁场速度 Δn=n0-n
启动时 S=1 常数
E20=4.44Sf1N2Φ=4.44f1N2Φ
E2=SE20
交流电动机的工作原理
转子感抗 X2=2πf2L2=2πSf1L2 启动时S=1 X20=2πSf1L2=2πf1L2(最
§5.1三相异步电动机的 结构和工作原理
交流电动机的工作原理
§5.1.1三相异步 电动机的结构
交流电动机的工作原理
交流电动机
定子
转子
铁绕机 绕
铁
芯组座 组
芯
线绕式 鼠笼式
交流电动机的工作原理
§5.1.2 三相异步电 动机的工作原理
交流电动机的工作原理
工作原理:
基于定子线圈能 够产生一个旋转 磁场，假设有一 个旋转磁场来分 析，如图中N、S 的磁场以n0旋转
所以称为异步电动机
交流电动机的工作原理
>以转差率来表示他的运行情况: S=(n0-n)/ n0 >对于一般的异步电机（笼型）转子 电生大阻的RZ很IZ和小T所m 以只需不大的S就能产 >一般的在额定转速时S为 0.015～0.06比较小
交流电动机的工作原理
§5.1.3三相异步电 动机的旋转磁场
交流电动机的工作原理
三角形（Δ）接法
交流电动机的工作原理
§5.2三项异步电 动机的定子和 转子电路
交流电动机的工作原理
§5.2.1定子电路 分析
交流电动机的工作原理
结论:
定子电路的感应电动势有效值 E1=4.44f1N1Φ(切割旋转磁场产生) 定子电流频率f1=f电源频率 定子电压U≈E1 (不考虑漏磁)
交流电动机的工作原理
大) 转子功率因数COSφ2=R/（SX20） 当n=0时 COSφ2最大 当n=nN时 COSφ2最小
交流电动机的工作原理
§5.2.3 额定值
交流电动机的工作原理
1.型号： 2.额定功率: 3.额定电压: 4.额定频率: 5.额定电流:
交流电动机的工作原理
2、当把定子线圈做成两组（A，A’，B，B‘、 C、C‘）各自串联时，如图 这时各相绕组 夹角60
当 ωt＝0时 , 磁场方向0度 ωt =60时, 磁场方向30度 ωt=120时, 磁场方向60度 这时有两对N、S磁极既p＝2 当ωt转φ磁场转φ/2 所以这时磁场旋转速度=60f/2=1500{r/min}
>对于交流异步电动机当需要反向 时只需对调两根电源线既可（三根 中任意）
交流电动机的工作原理
三、旋转磁场的极数 与旋转速度
交流电动机的工作原理
1、上面讨论时在电机中有一对磁 极（二极）它的极对数为 p＝1
这时电流变化一个周期，磁场转一 圈
所以:磁场旋转速度（同步）为 电源频率f（50Hz）×60=3000{r/min}
交流电动机的工作原理
注：由于A、B、C的各相空间夹角为60=120/2 所以当电源变化一个周期时，磁场只转半圈
既 圈/2 极对数及极数： 极对数 p极数（磁极数）＝2p 一般的对于对于p＝2的电机称为四极电机 人们通常以极数称呼电机
交流电动机的工作原理
各种极数的电机的n0 2极（p＝1）n0＝3000（r/min） 4极（p＝2）n0＝1500（r/min） 6极（p＝3）n0＝1000（r/min） 8极（p＝4）n0＝750 （r/min） 一般的额定转速低于这个值，如4
交流电动机的工作原 理
第五章交流电动机的工作原理
交流电动机的工作 原理
交 异步电动机 三相电动机
流
电
动 机
同步电动机
单相电动机
精品资料
交流 电动 第五章交流电动机的工作原理
机的 工作 原异步理电动机
结构简单、便 宜,是应用最多 的一种电动机
同步电动机
特性绝对硬 β→∞,可以作为 发电机使用
交流电动机的工作原理
极电机区1450r/min左右
交流电动机的工作原理
§5.1.4定子绕组 的线连接方式
交流电动机的工作原理
在三相电机的接线盒中有六个 端子:
D1、D2、D3、D4、D5、D6 首端:D1，D2，D3 末端:D4，D5，D6
交流电动机的工作原理
对于电动机有星形（Y）和三角形接法（Δ）
星形（Y）接法
转子电流IZ=eZ/RZ
Leabharlann Baidu
其中RZ为转子电阻φ
转子电势eZ=KeφΔn
其中Δn= n0-n 为转子线圈切割力线的相对转速
交流电动机的工作原理
当n = n0时，eZ=0, IZ=0 ,Tm＝0 > n0称为理想空载转速（同步转速） >实际由于Tm不等于0;所以n < n0 >由以上分析可知Δn= n0-n不等于0是保证 交流电机运转的一个重要条件
交流电动机的工作原理
>转子则切割磁力线而产生电流 （右手定电流I方向）
>电流在磁场中切割磁力线而产 生力及力矩（左手定方向）
>它与n0方向相同,使转子转动 起来
>在转子转动中，n比n0小
n0
N
F F
S
交流电动机的工作原理
>在转子转动中，n比n0小 原因：
转子力矩Tm＝KmφIZ 其中φ为旋转磁场磁通φ
A
Y
Z
ωt＝180
C
B
X
当ωt＝180 iA=0; iΒ=A; iC=-A 磁场 位置转到180度
交流电动机的工作原理
依此类推下去，可知 当三相交流电在定子绕组中产生三
相电流后，则三相绕组电流的合 成磁场是旋转的。
交流电动机的工作原理
二、旋转磁场的方向
>对于ABC三绕组如果将任意两根 对调，则经分析可知向反方向旋转
A
iA iB iC
π π|
π|
Y
Z
3
C
B
23
X
交流电动机的工作原理
A
Y Z
ωt＝0
C
B
X
当ωt＝0 iA=0; iΒ=A; iC=A
磁场位置0度
ωt＝60
当ωt＝60 iA=A; iΒ=-A; iC=0 磁场位置转60度
交流电动机的工作原理
A
Y
Z
ωt＝120
C
B
X
当ωt＝120 iA=A; iΒ=0; iC=-A 磁场 位置转到120度
以上是基于在电机中有一 个旋转磁场为根据分析 的，这一节我们分析旋 转磁场的产生。
交流电动机的工作原理
一、由于三相电源，所以定子 中有三相绕组（120°夹角）
对于三相绕组中的电流也 差120°如下页图
交流电动机的工作原理
X Z
Y IC
A iA
IB B C
交流电动机的工作原理
iA=Isin(ωt) iΒ=Isin(ωt+120°) iC=Isin(ωt+240°)
交流电动机的工作原理
结论:
转子电流频率f2=Sf1 转子感应电动势有效值
E2=4.44f2N2Φ=4.44Sf1N2Φ
切割旋转磁场速度 Δn=n0-n
启动时 S=1 常数
E20=4.44Sf1N2Φ=4.44f1N2Φ
E2=SE20
交流电动机的工作原理
转子感抗 X2=2πf2L2=2πSf1L2 启动时S=1 X20=2πSf1L2=2πf1L2(最
§5.1三相异步电动机的 结构和工作原理
交流电动机的工作原理
§5.1.1三相异步 电动机的结构
交流电动机的工作原理
交流电动机
定子
转子
铁绕机 绕
铁
芯组座 组
芯
线绕式 鼠笼式
交流电动机的工作原理
§5.1.2 三相异步电 动机的工作原理
交流电动机的工作原理
工作原理:
基于定子线圈能 够产生一个旋转 磁场，假设有一 个旋转磁场来分 析，如图中N、S 的磁场以n0旋转
所以称为异步电动机
交流电动机的工作原理
>以转差率来表示他的运行情况: S=(n0-n)/ n0 >对于一般的异步电机（笼型）转子 电生大阻的RZ很IZ和小T所m 以只需不大的S就能产 >一般的在额定转速时S为 0.015～0.06比较小
交流电动机的工作原理
§5.1.3三相异步电 动机的旋转磁场
交流电动机的工作原理
三角形（Δ）接法
交流电动机的工作原理
§5.2三项异步电 动机的定子和 转子电路
交流电动机的工作原理
§5.2.1定子电路 分析
交流电动机的工作原理
结论:
定子电路的感应电动势有效值 E1=4.44f1N1Φ(切割旋转磁场产生) 定子电流频率f1=f电源频率 定子电压U≈E1 (不考虑漏磁)
交流电动机的工作原理
大) 转子功率因数COSφ2=R/（SX20） 当n=0时 COSφ2最大 当n=nN时 COSφ2最小
交流电动机的工作原理
§5.2.3 额定值
交流电动机的工作原理
1.型号： 2.额定功率: 3.额定电压: 4.额定频率: 5.额定电流:
交流电动机的工作原理
2、当把定子线圈做成两组（A，A’，B，B‘、 C、C‘）各自串联时，如图 这时各相绕组 夹角60
当 ωt＝0时 , 磁场方向0度 ωt =60时, 磁场方向30度 ωt=120时, 磁场方向60度 这时有两对N、S磁极既p＝2 当ωt转φ磁场转φ/2 所以这时磁场旋转速度=60f/2=1500{r/min}
>对于交流异步电动机当需要反向 时只需对调两根电源线既可（三根 中任意）
交流电动机的工作原理
三、旋转磁场的极数 与旋转速度
交流电动机的工作原理
1、上面讨论时在电机中有一对磁 极（二极）它的极对数为 p＝1
这时电流变化一个周期，磁场转一 圈
所以:磁场旋转速度（同步）为 电源频率f（50Hz）×60=3000{r/min}
交流电动机的工作原理
注：由于A、B、C的各相空间夹角为60=120/2 所以当电源变化一个周期时，磁场只转半圈
既 圈/2 极对数及极数： 极对数 p极数（磁极数）＝2p 一般的对于对于p＝2的电机称为四极电机 人们通常以极数称呼电机
交流电动机的工作原理
各种极数的电机的n0 2极（p＝1）n0＝3000（r/min） 4极（p＝2）n0＝1500（r/min） 6极（p＝3）n0＝1000（r/min） 8极（p＝4）n0＝750 （r/min） 一般的额定转速低于这个值，如4
交流电动机的工作原 理
第五章交流电动机的工作原理
交流电动机的工作 原理
交 异步电动机 三相电动机
流
电
动 机
同步电动机
单相电动机
精品资料
交流 电动 第五章交流电动机的工作原理
机的 工作 原异步理电动机
结构简单、便 宜,是应用最多 的一种电动机
同步电动机
特性绝对硬 β→∞,可以作为 发电机使用
交流电动机的工作原理
极电机区1450r/min左右
交流电动机的工作原理
§5.1.4定子绕组 的线连接方式
交流电动机的工作原理
在三相电机的接线盒中有六个 端子:
D1、D2、D3、D4、D5、D6 首端:D1，D2，D3 末端:D4，D5，D6
交流电动机的工作原理
对于电动机有星形（Y）和三角形接法（Δ）
星形（Y）接法
转子电流IZ=eZ/RZ
Leabharlann Baidu
其中RZ为转子电阻φ
转子电势eZ=KeφΔn
其中Δn= n0-n 为转子线圈切割力线的相对转速
交流电动机的工作原理
当n = n0时，eZ=0, IZ=0 ,Tm＝0 > n0称为理想空载转速（同步转速） >实际由于Tm不等于0;所以n < n0 >由以上分析可知Δn= n0-n不等于0是保证 交流电机运转的一个重要条件
交流电动机的工作原理
>转子则切割磁力线而产生电流 （右手定电流I方向）
>电流在磁场中切割磁力线而产 生力及力矩（左手定方向）
>它与n0方向相同,使转子转动 起来
>在转子转动中，n比n0小
n0
N
F F
S
交流电动机的工作原理
>在转子转动中，n比n0小 原因：
转子力矩Tm＝KmφIZ 其中φ为旋转磁场磁通φ
A
Y
Z
ωt＝180
C
B
X
当ωt＝180 iA=0; iΒ=A; iC=-A 磁场 位置转到180度
交流电动机的工作原理
依此类推下去，可知 当三相交流电在定子绕组中产生三
相电流后，则三相绕组电流的合 成磁场是旋转的。
交流电动机的工作原理
二、旋转磁场的方向
>对于ABC三绕组如果将任意两根 对调，则经分析可知向反方向旋转
A
iA iB iC
π π|
π|
Y
Z
3
C
B
23
X
交流电动机的工作原理
A
Y Z
ωt＝0
C
B
X
当ωt＝0 iA=0; iΒ=A; iC=A
磁场位置0度
ωt＝60
当ωt＝60 iA=A; iΒ=-A; iC=0 磁场位置转60度
交流电动机的工作原理
A
Y
Z
ωt＝120
C
B
X
当ωt＝120 iA=A; iΒ=0; iC=-A 磁场 位置转到120度
以上是基于在电机中有一 个旋转磁场为根据分析 的，这一节我们分析旋 转磁场的产生。
交流电动机的工作原理
一、由于三相电源，所以定子 中有三相绕组（120°夹角）
对于三相绕组中的电流也 差120°如下页图
交流电动机的工作原理
X Z
Y IC
A iA
IB B C
交流电动机的工作原理
iA=Isin(ωt) iΒ=Isin(ωt+120°) iC=Isin(ωt+240°)