电机拖动原理

23
R1
E 1U 14.4f4 1N 1 Φ mu1 i1 e1
i2
e2
R2
Φ 同理可得： E24.44 f2N2 m
f 2 ：转子感应电动势的频率 N 2 ：转子线圈匝数 f 2 取决于转子和旋转磁场的相对速度
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f2 sf1
24
转子电流
I2
E2
R22
X
2 2
R1
i1
u1
e1
i2
e2
R2
A Y'
C'
N
X' S
•
B'
N
•
Z
A'
Z'
•
B
•
SX
C Y
t 0
p 2 极对数
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15
极对数和转速的关系
Y' C'
A Z
N •B
•
X' S
•
B'
•N
S
X C
30
CS'
X' • • ZN'
A
n0
NZ •
•X
SC
Z'
A' Y t 0
A' t60
Im
n1
60f p
(转/分）
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iA iB iC t
26
例2：三相异步电动机，p=2，n=1440 r/min，转子
R2=0.02，X20=0.08 ， E20=20V， f1= 50Hz。
启动时I2（st）
s=1
E20 R22 ( X 20 )2
20
242A
(0.02)2 (0.08)2
额定转速下的I2（N）
同步转速： n16p0 f160 35010r0/m 0 in
转差率： sn1n10 090600.04 n1 1000
f2s1f0 .0 4 5 0 2Hz
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21
§8.2 三相异步电动机的机械特性 一、三相异步电动机的“电－磁”关系
e1 、e2 ：主磁通产
R1
生的感应电动势。
i1
u1
e1
E24.44f2N2Φm4.44s1fN2ΦmsE20
E204.44f1N2Φm,s1时E 的 （ 2 E2的最大
X 2 2f2 L 2 2s1 L f2 s2 X 0
I2
sE20 R22 (sX20)感2谢下载
25
转子功率因数
co2s
R2 R2 2X2 2
R2 R2 2(s
X 2)02
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n n 2. 线圈比磁场转得慢
1
异步
n1 f
n
N
ei
S
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6
三相异步机的结构
三相定子绕组：产生旋转 磁场。
转子：在旋转磁场作用下， 产生感应电动势或 电流。 线绕式
定子绕组 （三相）
A Y
C
鼠笼式
转子
X
定子
Z
B
鼠笼转子
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机座
7
旋转磁场的产生
异步机中,旋转磁场代替了旋转磁极
(•)电流出
i2
e2
R2
定子电路 转子电路
d
Φ 定子边： u1i1R1e1e1N1dt
设： Φmsi n1t
uN cost 感则谢下：载 1
1m1
212
R1
i1
u1N1Φm 1co1st u1
e1
i2
e2
R2
U1N1Φ m1/ 2N1Φ m2f1/ 2
4.44f1N1Φ m
Φm
U1 4.44f1N1
E 1U 14 感.谢4 下载 f4 1N 1 Φ m
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13
极对数（P）的改变
将每相绕组分成两段，按右下图放入定子槽内。形 成的磁场则是两对磁极。
iA
A
X A'
Z' X'
iC
C' Y' Y
Z B'
C
B
iB
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Y' A Z'
C'
B
X'
X
B'
C
Z A' Y
14
iA
A
X A'
Z' X'
iC
C'
Z C
Y' B'
Y
B
iB
I m iA iB iC t
电流频率为 f Hz，则磁场1/f秒旋转1圈，每秒旋 转f圈。每分钟旋转：
n160f (转 /分）
n1称为同步转速
f5H 0,n 1 感z谢 下载30 转 0 /分 0 12
极对数（P）的概念
iA
iC C iB
A
ZX Y B
A
Y NZ
C
B
S
X
此种接法下，合成磁场只有一对磁极，则极对数为1。
即： p 1
磁铁
磁场旋转
n1 f
n
N
ei
S
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e方向用 右手定则
确定
f方向用 左手定则
确定
闭合 线圈
4
磁极旋转
导线切割磁力线产生感应电动势
eBlv （右手定则）
磁感应强度 导线长 切割速度
闭合导线产生电流 i
N
通电导线在磁场中受力 n 1 f
f Bli
n
ei
（左手定则） 感谢下载
S
5
结论：1. 线圈跟着磁铁转→两者转动方向一致
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1
例：交流电动机
三相异步电动机的结构与工作原理 三相异步电动机的机械特性 三相异步电动机的使用
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2
电动机的分类
电动机
交流电动机
异步机 同步机
鼠笼式 绕线式
直流电动机 他励、异励、串励、复励
鼠笼式异步交流电动机授课内容：
基本结构、工作原理、 机械特性、控制方法
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3
§8.1 三相异步电动机的结构与工作原理
但 n n1
异步电动机
提示：如果 n n1
转子与旋转磁场间没有相对运动
无转子电动势（转子导体不切割磁力线）
无转子电流
无转距
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18
转差率 ( s ) 的概念：
转差率为旋转磁场的同步转速和电动机转速之差。即：
s n1n1 n100%
电动机起动瞬间: n0, s1（转差率最大）
转子最n大 n1 ， 转 s0 速 (转差率
16
三相异步电动机的同步转速
n1
60f p
(转/分）
每个电流周期
同步转速 n 1
极对数 磁场转过的空间角度 (f 50H)z
p 1
360
3000(转/分）
p2
p3
180
120
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1500(转/分）
1000(转/分）
17
电动机转速和旋转磁场同步转速的关系
n 电动机转速（额定转速）:
电机转子转动方向与磁场旋转的方向一致，
s范围 0： s1
s1~9% 异步电机运行中: 感谢下载
19
n1
60f1 p
ห้องสมุดไป่ตู้
(转/分）s n1n1 n100%
f1
n1 60
p
转子感生电流的频率：
f2
n1 n 60
p
n1n1 n6n10psf1
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20
例1：三相异步电动机 p=3，电源f1=50Hz，电机额定 转速n=960r/min。
求：转差率s，转子电动势的频率f2
t
n 1 60
A
Y
Z
N
CS
B
X
t60
n1 A
Y
Z
n1
A
Y
Z
C
B
X
t感谢下1载 20
C
B
X
t 1 8100
旋转磁场的旋转方向
旋转方向：取决于三相电流的相序。
iA iB iC
iA iC
Im
Im
t
iB
t
n1
n1
改变电机的旋转方向：感换谢下接载 其中两相。
11
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°
Y
n A
1
Z
iA Im sint
iB Im sint 120 iC Im sint 240
C
B
iA iB iC
Im
X
t
()电流入
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8
iA
A
ZX
Im
iC C
Y B
iA iB iC
t
iB
Y
A
NZ
t 0
合成磁场方向：
C
B
S
向下
X
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9
同理分析，可得
其它电流角度下 的磁场方向：
Im
iA iB iC