第四章(一部分)三相異步電動機(jī)結(jié)構(gòu)和基本工作原理

第四章三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)

和基本工作原理4-1異步電動機(jī)的用途與分類4-2三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)4-3三相異步電動機(jī)的額定值4-4三相異步電動機(jī)的簡單工作原理基本要求：1.了解三相異步電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)2.了解三相異步電動機(jī)的基本工作原理3.掌握三相異步電機(jī)的三種運(yùn)行狀態(tài)及其判別方法4.掌握三相異步電動機(jī)的額定值第四章三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)

和基本工作原理4-1異步電動機(jī)的用途與分類1.異步電動機(jī)的用途三相異步電機(jī)主要用作電動機(jī)，拖動各種生產(chǎn)機(jī)械。在日常生活中，電扇、洗衣機(jī)、電冰箱和空調(diào)等一般由單相異步電動機(jī)拖動。玉米脫粒機(jī)金屬切削機(jī)床電扇用異步電動機(jī)2.異步電動機(jī)的特點1）優(yōu)點結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、價格低廉、運(yùn)行可靠、堅固耐用、效率較高。2）缺點調(diào)速性能差；功率因數(shù)較差，異步電動機(jī)運(yùn)行時必須從電網(wǎng)吸收滯后的無功功率。3.異步電動機(jī)的分類1）按定子相數(shù)分單相異步電動機(jī)、兩相異步電動機(jī)、三相異步電動機(jī)2）按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)分繞線型異步電動機(jī)鼠籠型異步電動機(jī)：單籠、雙籠、深槽型繞線型異步電動機(jī)鼠籠型異步電動機(jī)4-2三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)定子繞組轉(zhuǎn)子軸承端蓋機(jī)座風(fēng)扇接線盒定子鐵心端蓋定子：定子鐵心、定子繞組、機(jī)座、端蓋轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組、轉(zhuǎn)軸、軸承、風(fēng)扇1.定子1）定子鐵心作用：磁路的組成部分，嵌放定子繞組。構(gòu)成：0.5mm厚的硅鋼片疊成。2）定子繞組作用：感應(yīng)電動勢、流過電流實現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換。構(gòu)成：絕緣銅（或鋁）線繞成。聯(lián)結(jié)方式：根據(jù)實際使用需要接成“Y”形或“D”形。（a）Y聯(lián)結(jié)（b）D聯(lián)結(jié)

3）機(jī)座作用：用來支撐整個電機(jī)。構(gòu)成：中、小型異步電機(jī)采用鑄鐵機(jī)座，大型異步電機(jī)一般采用鋼板焊接機(jī)座。2.轉(zhuǎn)子1）轉(zhuǎn)子鐵心作用：主磁路的組成部分，放置或澆注轉(zhuǎn)子繞組。構(gòu)成：0.5mm厚的硅鋼片疊裝而成。2）轉(zhuǎn)子繞組作用：感應(yīng)電動勢、流過電流和產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。結(jié)構(gòu)型式：鼠籠型轉(zhuǎn)子繞組和繞線型轉(zhuǎn)子繞組。鼠籠型轉(zhuǎn)子繞組：槽中插有裸銅導(dǎo)條，在轉(zhuǎn)子鐵心兩端用端環(huán)焊接。小型異步電動機(jī)還常采用鑄鋁型轉(zhuǎn)子。銅導(dǎo)條端環(huán)銅排轉(zhuǎn)子繞組軸軸承鐵心和繞組鑄鋁型轉(zhuǎn)子繞線型異步電動機(jī)定、轉(zhuǎn)子繞組連接方式繞線型轉(zhuǎn)子繞組：與定子繞組相似的三相對稱繞組。一般接成星形。三個出線端分別接到三個滑環(huán)上，再通過電刷引出。風(fēng)葉鐵心繞組滑環(huán)軸承繞線型轉(zhuǎn)子3.氣隙與其他電機(jī)相比，異步電機(jī)的氣隙很小。中小型異步電機(jī)的氣隙一般為0.2mm~1.5mm。4-3三相異步電動機(jī)的額定值1.額定功率PN[W或kW]電動機(jī)在額定運(yùn)行時，軸上輸出的機(jī)械功率。2.額定電壓UN

[V]電動機(jī)在額定運(yùn)行時，加在定子繞組上的線電壓。3.額定電流IN

[A]電動機(jī)在額定電壓、額定頻率下，輸出額定功率時，定子繞組的線電流。4.額定頻率fN

[

Hz]我國電網(wǎng)規(guī)定的工頻為50Hz。5.額定轉(zhuǎn)速nN

[r/min]

電動機(jī)在額定電壓、額定頻率下，軸端輸出額定功率時的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。6.額定功率因數(shù)cosN

電動機(jī)額定狀態(tài)運(yùn)行時，定子回路的功率因數(shù)。額定輸出轉(zhuǎn)矩：三相異步電動機(jī)的額定功率：NS4-4三相異步電動機(jī)的簡單工作原理定子繞組通入三相對稱電流，在氣隙中建立以同步速n1旋轉(zhuǎn)的基波旋轉(zhuǎn)磁場；（電生磁）1.三相異步電動機(jī)的工作原理氣隙旋轉(zhuǎn)磁場在短路的轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)電動勢并產(chǎn)生電流；（動磁生電）轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中的感應(yīng)電流與氣隙旋轉(zhuǎn)磁場相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，實現(xiàn)異步電動機(jī)的運(yùn)行。（電磁力）異步電動機(jī)思考：異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速n能否等于同步速n1？i1a與i2a方向相反轉(zhuǎn)差率：同步速n1和電機(jī)轉(zhuǎn)速n之差與同步速的比值稱為轉(zhuǎn)差率，用s表示，即轉(zhuǎn)差率s是反映異步電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)和負(fù)載情況的基本變量。2.異步電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)1）電動機(jī)狀態(tài)

0<n<n10<s<1轉(zhuǎn)子側(cè)：T與n轉(zhuǎn)向相同，為驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，發(fā)出機(jī)械功率。定子側(cè)：i1a與e1方向相反，定子從電網(wǎng)吸收電功率。電能機(jī)械能NSNSNS2）發(fā)電機(jī)狀態(tài)機(jī)械能電能轉(zhuǎn)子側(cè)：T與n轉(zhuǎn)向相反，為制動轉(zhuǎn)矩，吸收機(jī)械功率。定子側(cè)：i1a與e1方向相同，發(fā)出電功率。3）電磁制動狀態(tài)機(jī)械能+電能電機(jī)內(nèi)部的熱損耗轉(zhuǎn)子側(cè)：T與n轉(zhuǎn)向相反，為制動轉(zhuǎn)矩，吸收機(jī)械功率。定子側(cè)：i1a與e1方向相反，定子從電網(wǎng)吸收電功率。異步電機(jī)極對數(shù)和同步轉(zhuǎn)速的確