三相異步電機(jī)工作原理

1、三相異步電機(jī)的基本工作原理 主講：周富國(guó) 四川機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 三相異步電機(jī)結(jié)構(gòu)原理三相異步電機(jī)結(jié)構(gòu)原理 ?1異步電機(jī)主要部件異步電機(jī)主要部件 ?2工作原理（重點(diǎn)）工作原理（重點(diǎn)） ?3旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)（難點(diǎn)）旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)（難點(diǎn)） ?4基本概念基本概念 ?5小結(jié)與討論小結(jié)與討論 ?6習(xí)題思考習(xí)題思考 ? 復(fù)習(xí)復(fù)習(xí) 1. 直流電機(jī)工作特點(diǎn)：直流電機(jī)工作特點(diǎn)： 1)調(diào)速性能優(yōu)良調(diào)速性能優(yōu)良. 2)效率高效率高. 3)靜差小靜差小,穩(wěn)定性好穩(wěn)定性好. 2.不足之處不足之處: 1)換向問(wèn)題換向問(wèn)題. 2)直流電源問(wèn)題直流電源問(wèn)題. 問(wèn)題問(wèn)題:如如何來(lái)解何來(lái)解決這一決這一問(wèn)題呢問(wèn)題呢? 三相異步電機(jī)工作原理三相異步

2、電機(jī)工作原理 ?1.三相異步電機(jī)結(jié)構(gòu)三相異步電機(jī)結(jié)構(gòu) 機(jī)殼機(jī)殼 定子繞組定子繞組 1 .定子部分定子部分: 定子鐵心定子鐵心 接線盒接線盒 轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)子繞組 2.轉(zhuǎn)子部分轉(zhuǎn)子部分 轉(zhuǎn)子鐵心轉(zhuǎn)子鐵心 軸軸 端蓋端蓋 軸承軸承 問(wèn)題問(wèn)題:三相異步電機(jī)又是如何工作的呢三相異步電機(jī)又是如何工作的呢? ?2.異步電機(jī)的異步電機(jī)的工作原理工作原理 定子繞組通入三相交流電流定子繞組通入三相交流電流 轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生感轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)應(yīng)電勢(shì) 轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生感應(yīng)轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生感應(yīng)電流電流 運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn) 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) 切割轉(zhuǎn)子繞組切割轉(zhuǎn)子繞組 轉(zhuǎn)子電流與轉(zhuǎn)子電流與磁場(chǎng)作用磁場(chǎng)作用 產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩 問(wèn)題問(wèn)題:旋轉(zhuǎn)

3、磁場(chǎng)又是如何產(chǎn)生的呢旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)又是如何產(chǎn)生的呢? ?3.三相電機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)三相電機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) ?電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)原理旋轉(zhuǎn)原理 ?旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生的條產(chǎn)生的條件件 ?旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)原理原理 ?極對(duì)數(shù)的形成規(guī)律極對(duì)數(shù)的形成規(guī)律 三相電機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)三相電機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) ?電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)原理電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)原理 ?旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生的條旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生的條件件 ?旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)原理原理 ?極對(duì)數(shù)的形成成規(guī)極對(duì)數(shù)的形成成規(guī)律律 三相電機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)三相電機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) ?電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)原理旋轉(zhuǎn)原理 ?旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生的條旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生的條件件 ?旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)原理原理 ?極對(duì)數(shù)的形成規(guī)律極對(duì)數(shù)的形成規(guī)律 ?三相對(duì)稱繞組：三相

4、對(duì)稱繞組： ?互差互差120度空度空間電角度。間電角度。 ?三相對(duì)稱電源：三相對(duì)稱電源： ?互差互差120度時(shí)度時(shí)間電角度。間電角度。 三相電機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)三相電機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) ?電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)原理旋轉(zhuǎn)原理 ?旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生的條產(chǎn)生的條件件 ?旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)原理原理 ?極對(duì)數(shù)的形成極對(duì)數(shù)的形成規(guī)律規(guī)律 ?電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)原理旋轉(zhuǎn)原理 ?旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生的條產(chǎn)生的條件件 ?旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)原理旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)原理 ?極對(duì)數(shù)的形成規(guī)律極對(duì)數(shù)的形成規(guī)律 ?電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)原理旋轉(zhuǎn)原理 ?旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生的條產(chǎn)生的條件件 ?旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)原理旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)原理 ?極對(duì)數(shù)的形成規(guī)律極對(duì)數(shù)的形成規(guī)律 ?電動(dòng)機(jī)的

5、電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)原理旋轉(zhuǎn)原理 ?旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生的條產(chǎn)生的條件件 ?旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)原理旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)原理 ?極對(duì)數(shù)的形成規(guī)律極對(duì)數(shù)的形成規(guī)律 三相電機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)三相電機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) ?電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)原理旋轉(zhuǎn)原理 ?旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生的條產(chǎn)生的條件件 ?旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)原理原理 ?極對(duì)數(shù)的形成規(guī)律極對(duì)數(shù)的形成規(guī)律 ?4.基本概念基本概念 ? 1.旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向方向由相序決定、改變相序由相序決定、改變相序就可改變?nèi)喈惒诫姍C(jī)的轉(zhuǎn)向就可改變?nèi)喈惒诫姍C(jī)的轉(zhuǎn)向. ? 2.旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速與電源頻率成正比，與與電源頻率成正比，與極對(duì)數(shù)成反比極對(duì)數(shù)成反比. ? 3.空間電空間電角度角度、空間角

6、度、時(shí)間電角度、空間角度、時(shí)間電角度. ? 4.旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的幅值幅值. ? 5.轉(zhuǎn)差與轉(zhuǎn)差與轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)差率. 小結(jié)與討論小結(jié)與討論 ?旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)形成的條件？旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)形成的條件？ 異步？異步？ 同步速度？速度？同步速度？速度？ 異步電機(jī)地運(yùn)行原理？異步電機(jī)地運(yùn)行原理？ 轉(zhuǎn)差？轉(zhuǎn)差率？轉(zhuǎn)差？轉(zhuǎn)差率？ 空間角度？空間電角度？時(shí)間電角度空間角度？空間電角度？時(shí)間電角度? 極對(duì)數(shù)？極對(duì)數(shù)？ ?定子：三相對(duì)稱繞組定子：三相對(duì)稱繞組 小結(jié)與討論小結(jié)與討論 ? 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)形成的條件？旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)形成的條件？ ?異步？異步？ ?同步速度？速度？同步速度？速度？ ?分別加入三相對(duì)稱電分別加入三相對(duì)稱電?異步電機(jī)的運(yùn)

7、行原理？異步電機(jī)的運(yùn)行原理？ 源：源： ?轉(zhuǎn)差？轉(zhuǎn)差率？轉(zhuǎn)差？轉(zhuǎn)差率？ iu?Imcos?t?空間角度？空間電角度？空間角度？空間電角度？ i V?Imcos(?t?1200)?極對(duì)數(shù)？極對(duì)數(shù)？ 0 iW?Imcos(?t?240 ) 小結(jié)與討論小結(jié)與討論 ? 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)形成的條件？旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)形成的條件？ ?異步？異步？ ?同步速度？速度？同步速度？速度？ ?異步電機(jī)地運(yùn)行原理？異步電機(jī)地運(yùn)行原理？ ?轉(zhuǎn)子速度與磁場(chǎng)速度不相等轉(zhuǎn)子速度與磁場(chǎng)速度不相等 ?轉(zhuǎn)差？轉(zhuǎn)差率？轉(zhuǎn)差？轉(zhuǎn)差率？ ?相對(duì)切割運(yùn)動(dòng)相對(duì)切割運(yùn)動(dòng) ?空間角度？空間電角度？空間角度？空間電角度？ ?極對(duì)數(shù)？極對(duì)數(shù)？ 小結(jié)與討論小結(jié)與討論

8、 ? 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)形成的條件？旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)形成的條件？ ?異步？異步？ ?同步速度？速度？同步速度？速度？ ?異步電機(jī)地運(yùn)行原理？異步電機(jī)地運(yùn)行原理？ ?轉(zhuǎn)差？轉(zhuǎn)差率？轉(zhuǎn)差？轉(zhuǎn)差率？ ?空間角度？空間電角度？空間角度？空間電角度？ ?極對(duì)數(shù)？極對(duì)數(shù)？ ?旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)速度速度 ?與頻率、極對(duì)數(shù)與頻率、極對(duì)數(shù)有關(guān)有關(guān) 60 f1n1?p?方向：取決于相方向：取決于相序。序。 小結(jié)與討論小結(jié)與討論 ? 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)形成的條件？旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)形成的條件？ ?異步？異步？ ?同步速度？速度？同步速度？速度？ ?異步電機(jī)地運(yùn)行原理？異步電機(jī)地運(yùn)行原理？ ?轉(zhuǎn)差？轉(zhuǎn)差率？轉(zhuǎn)差？轉(zhuǎn)差率？ ?空間角度？空間電角度

9、？空間角度？空間電角度？ ?極對(duì)數(shù)？極對(duì)數(shù)？ ?定子定子三相三相對(duì)稱繞組對(duì)稱繞組旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。 ?切割轉(zhuǎn)子繞切割轉(zhuǎn)子繞組組感生電感生電動(dòng)勢(shì)動(dòng)勢(shì)感生感生電流。電流。 ?磁場(chǎng)磁場(chǎng)-轉(zhuǎn)子電轉(zhuǎn)子電流作用流作用電電磁轉(zhuǎn)矩磁轉(zhuǎn)矩 ?運(yùn)行。運(yùn)行。 ?轉(zhuǎn)子速度與同步速度之差轉(zhuǎn)子速度與同步速度之差 小結(jié)與討論小結(jié)與討論 ?n?n1?n? 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)形成的條件？旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)形成的條件？ ?nn1?n s?100 %?100 %?異步？異步？ n1n1 ?同步速度？速度？同步速度？速度？ ?異步電機(jī)地運(yùn)行原理？異步電機(jī)地運(yùn)行原理？ ?轉(zhuǎn)差？轉(zhuǎn)差率？轉(zhuǎn)差？轉(zhuǎn)差率？ ?空間角度？空間電角度？空間角度？空間電角度？ ?極

10、對(duì)數(shù)？極對(duì)數(shù)？ ?轉(zhuǎn)差率：相對(duì)比轉(zhuǎn)差率：相對(duì)比 小結(jié)與討論小結(jié)與討論 ? 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)形成的條件？旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)形成的條件？ ?空間角度：圓周空間角度：圓周= 2?異步？異步？ 2?空間電角度：空間電角度：1對(duì)磁極極距對(duì)磁極極距= ?同步速度？速度？同步速度？速度？ ?時(shí)間電角度：時(shí)間電角度：1個(gè)周期時(shí)間個(gè)周期時(shí)間= 2?異步電機(jī)地運(yùn)行原理？異步電機(jī)地運(yùn)行原理？ ?轉(zhuǎn)差？轉(zhuǎn)差率？轉(zhuǎn)差？轉(zhuǎn)差率？ ?空間角度？空間電角度？時(shí)間電角度？空間角度？空間電角度？時(shí)間電角度？ ?極對(duì)數(shù)？極對(duì)數(shù)？ ?指旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)形成的多少對(duì)磁極，指旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)形成的多少對(duì)磁極， ?每一組三相繞組產(chǎn)生一對(duì)磁極每一組三相繞組產(chǎn)生一對(duì)磁極 小結(jié)

11、與討論小結(jié)與討論 ? 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)形成的條件？旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)形成的條件？ ?異步？異步？ ?繞組排列基本規(guī)律繞組排列基本規(guī)律 ?同步速度？速度？同步速度？速度？ ?U1-W2-V1-U2-W1-V2- U1-W2-V1-U2-W1-V2 ?異步電機(jī)地運(yùn)行原理？異步電機(jī)地運(yùn)行原理？ ?轉(zhuǎn)差？轉(zhuǎn)差率？轉(zhuǎn)差？轉(zhuǎn)差率？ ?空間角度？空間電角度？空間角度？空間電角度？ ?極對(duì)數(shù)？極對(duì)數(shù)？ 習(xí)題（判斷）習(xí)題（判斷） ?1 2 3 4 5 6 任選一題：任選一題： 若答案正確：若答案正確：選選T 若答案錯(cuò)誤：若答案錯(cuò)誤：選選F 祝賀祝賀 你的判斷正確你的判斷正確 你的判斷錯(cuò)誤你的判斷錯(cuò)誤 繼續(xù)努力繼續(xù)努力 ? 1 異

12、步電機(jī)的轉(zhuǎn)子電流是外部輸入的，才異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子電流是外部輸入的，才能與磁場(chǎng)的共同作用，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩能與磁場(chǎng)的共同作用，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。 TF?2 無(wú)論是異步電動(dòng)機(jī)還是異無(wú)論是異步電動(dòng)機(jī)還是異步發(fā)電機(jī)，既有感生電動(dòng)步發(fā)電機(jī)，既有感生電動(dòng)勢(shì)，又有電磁轉(zhuǎn)矩。勢(shì)，又有電磁轉(zhuǎn)矩。 TF?3 同步速度是指異步電機(jī)在同步速度是指異步電機(jī)在實(shí)際空載時(shí)的速度。實(shí)際空載時(shí)的速度。 TF?4 異步電機(jī)的極對(duì)數(shù)越多，異步電機(jī)的極對(duì)數(shù)越多，頻率越低，則電機(jī)的轉(zhuǎn)速頻率越低，則電機(jī)的轉(zhuǎn)速就越低。就越低。 TF?5 異步電機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的異步電機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向取決于三相交流電流方向取決于三相交流電流的頻率與幅值，而與相序的頻率

13、與幅值，而與相序無(wú)關(guān)。無(wú)關(guān)。 TF?6 三相合成磁勢(shì)的幅值是三相合成磁勢(shì)的幅值是不變的，因?yàn)樵谳S線處磁不變的，因?yàn)樵谳S線處磁力線所包辦的全電流是不力線所包辦的全電流是不變的。變的。 TF三相異步電機(jī)結(jié)構(gòu)三相異步電機(jī)結(jié)構(gòu) 三相異步電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)三相異步電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu) 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)向 U軸線軸線V軸線1.旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的軸線總是與電旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的軸線總是與電流達(dá)到正的最大值的那一流達(dá)到正的最大值的那一相繞組的軸線重合相繞組的軸線重合. 2.三相對(duì)稱電流相序?yàn)槿鄬?duì)稱電流相序?yàn)閁-V-W. 3.合成磁場(chǎng)的軸線依次由合成磁場(chǎng)的軸線依次由U相軸線轉(zhuǎn)到相軸線轉(zhuǎn)到V相軸線再到相軸線再到W相軸線相軸線. W旋

14、轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的速度速度 P=2 P=1 1.旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)速度稱旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)速度稱同步轉(zhuǎn)速同步轉(zhuǎn)速.n1表示表示. 2. n1= 60f1 P單位轉(zhuǎn)單位轉(zhuǎn)/分分. 3.同步轉(zhuǎn)速與頻率成正比同步轉(zhuǎn)速與頻率成正比,與極對(duì)數(shù)成反比與極對(duì)數(shù)成反比. 4.同步轉(zhuǎn)速成同步轉(zhuǎn)速成“有級(jí)有級(jí)”. P=1 n1=3000 P=2 n1=1500 (f1=50HZ) 空間電空間電角度角度、空間角度、時(shí)間電角度、空間角度、時(shí)間電角度 360度空間度空間角度。角度。 720度空間度空間電角度。電角度。 360度空間度空間角度。角度。 360度空間度空間電角度。電角度。 以時(shí)間軸為以時(shí)間軸為坐標(biāo)。坐標(biāo)。 一個(gè)周期為一個(gè)周期為360度。度。 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的幅幅值值 結(jié)論：合成磁勢(shì)結(jié)