三相異步電動(dòng)機(jī)構(gòu)造-3 (1)課件講解

鐵道信號自動(dòng)控制專業(yè)教學(xué)資源庫《鐵路信號電源設(shè)備維護(hù)》德修身技立業(yè)鐵道信號自動(dòng)控制專業(yè)教學(xué)資源庫三相異步電動(dòng)機(jī)構(gòu)造-3德修身技立業(yè)

7.2.3轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速低于旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速,即有差異(⊿n=n0-n),轉(zhuǎn)子才能有切割磁場的結(jié)果,從而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩,否則不能轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速間必須要有差別。轉(zhuǎn)差率S的概念：通常，我們把異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場之間的相對運(yùn)動(dòng)速度的百分率稱為轉(zhuǎn)差率，用S表示。轉(zhuǎn)差率:

為旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速之差⊿n

與磁場同步轉(zhuǎn)速n0

之比。即：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速亦可由轉(zhuǎn)差率求得：轉(zhuǎn)差率S是描述異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行情況的一個(gè)重要的物理量。在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)瞬間，n=0,S=1;電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，其額定轉(zhuǎn)速與同步轉(zhuǎn)速相近，所以一般S很小，S=0.01——0.09。7.3.1定子電路三相異步電動(dòng)機(jī)的單相“電——磁”關(guān)系圖定子電路轉(zhuǎn)子電路電動(dòng)機(jī)電路與變壓器電路類似:定子相當(dāng)初級,轉(zhuǎn)子相當(dāng)次級一般R1→0,R2→0。異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組是靜止不動(dòng)的，所以旋轉(zhuǎn)磁場和定子繞組的導(dǎo)體之間就有相對運(yùn)動(dòng)，必然會(huì)在定子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電勢。在異步電動(dòng)機(jī)中只要適當(dāng)?shù)牟贾枚ㄗ永@組，就可以使旋轉(zhuǎn)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度沿定子與轉(zhuǎn)子間的空氣隙接近于按正弦規(guī)律分布，磁通的路徑通過定子鐵心和轉(zhuǎn)子鐵心閉合，并于定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組相交鏈。因此，當(dāng)空間按正弦規(guī)律分布的磁場旋轉(zhuǎn)時(shí)，穿過固定的定子繞組的磁通，便是隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化的。根據(jù)電磁感應(yīng)定律，這個(gè)交變磁通在定子每相繞組中產(chǎn)生的感應(yīng)電勢為：e1也是正弦量,在相位上比磁通滯后90o,其有效值為:E1=4.44K1f1N1Φmf1——定子繞組中感應(yīng)電勢的頻率，與電源的頻率相等。N1——定子每相繞組串聯(lián)的線圈匝數(shù)。Φm——旋轉(zhuǎn)磁場的每極磁通K1——定子繞組的繞組系數(shù)，其值決定于繞組的結(jié)構(gòu)，K1<1。7.3.2轉(zhuǎn)子電路1.轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢頻率f2∵定子導(dǎo)體與旋轉(zhuǎn)磁場間的相對速度固定，而轉(zhuǎn)子導(dǎo)體與旋轉(zhuǎn)磁場間的相對速度隨轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速不同而變化

定子感應(yīng)電勢頻率f1

轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢頻率f2

轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢頻率f2

旋轉(zhuǎn)磁場切割定子導(dǎo)體和轉(zhuǎn)子導(dǎo)體的速度不同2.轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)勢E2E2=4.44f2N2

=4.44sf1N2

當(dāng)轉(zhuǎn)速n=0(s=1)時(shí)，f2最高，且E2最大，有E20=4.44

f1N2

即E2=

sE20

3.轉(zhuǎn)子感抗X2當(dāng)轉(zhuǎn)速n=0(s=1)時(shí)，f2最高，且X2最大，有X20=2

f1L2即X2=

sX20

4.轉(zhuǎn)子電流

I25.轉(zhuǎn)子電路的功率因數(shù)cos

2轉(zhuǎn)子繞組的感應(yīng)電流轉(zhuǎn)子電路的功率因數(shù)

結(jié)論：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子電路中的各量均與轉(zhuǎn)差率

s有關(guān)，即與轉(zhuǎn)速n有關(guān)。I2cos

2s1I2,O7.4

三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩與機(jī)械特性對于電動(dòng)機(jī)的使用者來說，重要的是電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩和機(jī)械特性。電磁轉(zhuǎn)矩是電機(jī)在電能和機(jī)械能之間進(jìn)行能量形態(tài)轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵。異步電動(dòng)機(jī)是因?yàn)閮?nèi)部電和磁的相互依賴和相互作用，從而能將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，帶動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)。首先，由于旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生轉(zhuǎn)子電勢和電流，故定子從電網(wǎng)所吸取的電功率有一部分通過電磁感應(yīng)傳給轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子獲得電磁功率。其次，由于轉(zhuǎn)子電流與旋轉(zhuǎn)磁場作用而產(chǎn)生電磁力和電磁轉(zhuǎn)矩推動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)并帶動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械做功，故將電能轉(zhuǎn)換成了機(jī)械能。電磁轉(zhuǎn)矩：電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子受電磁力的作用而產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩。7.4