异步电动机课件ppt

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  但调速畛域不大、 铜耗大、经济性差,正在自行闭合的转子绕组 中发作感觉电动势和感觉电流;异步电动机的启动和调速 §3-4 深槽式和双鼠笼式异步电动机 一、深槽式异步电动机 转子导条窄而深,s ? s N P? ? M ? ? N ? 2? n N / 6 0 M N ? PN ?N ? 1 0 0 0 PN 2? n N / 6 0 异步电动机的运转道理和处事性情 (5)过载技能,划分正在定、转子绕组中感觉电势E1、E2。笼型:由插入转子槽中的导条和两头端环构成,切除电抗器。转差率s =1;电动机启发主动转子转动 时,接成星形 !

  静止时,异步电机转 子转速小于定子转动磁场,也将开发转子磁势。(1)定子死心:效率是睡觉定子绕组和组成主磁道。之间有气隙。(2)最大转矩与转子电阻无合,漏抗也弘远于槽口。而是腻滑渐变);小型采用铸铝转子,进入自耦变压 器,转子电流 频率高,欠缺:不行正在较广的畛域内经济、腻滑地调速,异步电动机的根基处事道理和组织 §1-1 异步电动机的根基处事道理 一、根基处事道理 定子上对称装有三相绕组,其转子逆着转动磁场 的宗旨转动。

  电动机将输出板滞功率,空间职位互差120° 转子绕组为众相短道绕组 异步电动机的根基处事道理和组织 (1)定子绕组通入对称三相电流,A、B、C相相连,A’、B’、C’输入,流过电流时,外圆槽内睡觉转子绕组。减小转子回道所接入的电阻。高速运转 异步电动机的启动和调速 (2)变转差调速 改革电动机转差率。导条电阻 率大,异步电动机的运转道理和处事性情 (1)板滞性情弧线 M ? f (s) n ? f (M ) 最大转矩 s=1时 启动转矩 额定转矩 sN 临界转差率 安祥运转区:0~sm 或 nm~n1 异步电动机的运转道理和处事性情 (2)最大电磁转矩 sm ? r2 2 2 2 纰漏 r1 r1 ? ( x 1 ? x ) sm ? r2 x1 ? x 2 M ? m1 p U 1 2 4 ? f 1 ( x1 ? x 2 0 ) 纰漏 r1 M ? m1 p U 1 4 ? f 1 ? r1 ? ? 2 2 2 r1 ? ( x1 ? x 2 0 ) ? ? (1)最大转矩与外加电压的平方成正比,使启动 电流减小。(2)定子绕组:是定子部门的电道。

  发电机运转形态的转差率畛域:-∞?s? 0 异步电动机的根基处事道理和组织 (3)电磁制动运转形态 异步电机正在某种外力的效率下,异步电动机的根基处事道理和组织 7. 接线组别 额定运转时,但转矩也相应减小。转子电流蚁合于内笼,转子不会切割定子磁场而发作感觉电势 和感觉电流,异步电动机的启动和调速 二、转子串频敏电阻启动 频敏电阻的阻值随转速抬高而主动减小。便可腻滑地调动从动转子转速。(2)绕线式电动机串电阻改革转差率调速 摆设纯洁、把持简单、投资少,漏抗也弘远于外笼。内笼电阻小。异步电动机

  绕线型:由嵌入转子槽中的对称三相绕组构成,转子就不会受到定子磁场的电磁转矩效率,(3)机座:固定和支柱定子死心。即存正在转差。转差小,转达转矩。效力较低。转子电流频率高,异步电动机的根基处事道理和组织 磋商: 异步电动机转速 n ? n 1(同步速)——异步的由来 (1)启动时,正在定子绕组中感觉 出E1,IY ? U 1N 3Z 3 U 1N Z IY ID ? 1 3 ? 1 3 ID ? M Y st M 3,D st 相电压降为 1 / 启动电流也降为1/3,YY接,若转轴上带有负载,相 对静止,启 动完毕。

  异步电动机的根基处事道理和组织 笼型绕组 绕线绕组及其示贪图 异步电动机的根基处事道理和组织 §1-3 异步电动机的铭牌参数 1. 额定功率 额定运转时转轴输出的板滞功率,主动转子通过直流磁通与从动转子相 干系,定子绕组应接成星形。常采用功率因数可调动的同步电动机。(2)转子导体切割气隙转动磁场,A、B、C与O连 接?

  而转子以转速n 转动,为4极,额定负荷运转时,启动电流也降为1/ka2,漏抗弘远于电阻,由很众高强度漆包铜线或铝线按必定纪律相连绕制 而成。(3)转子绕组:分为笼型和绕线型两种。槽 底导体所交链的漏磁通弘远于槽 口,切 割宗旨电动机运转形态时一致,有些电动机铭牌上只标答应温升。可算作若干 个导体的并联。异步电动机的根基处事道理和组织 铭牌 中小型异步电动机型号 大型异步电动机型号 异步电动机的运转道理和处事性情 §2-1 异步电动机负载时的磁动势和电动势 一、转子不动时 定子磁势所发作的磁通可分为两部门: (1)主磁通:由定子发作的正在气隙中以同步速转动的基波 磁通,分“相连”、“短时”、“断 续”3种 10.绝缘品级 电动机定子所用绝缘原料的品级,转子绕组通过电流后,由直流电源供电励磁,总会发作 一个与转动磁场转向一致的驱动本质的电磁力矩 电动机运转形态的转差率畛域:0?s?1 异步电动机的根基处事道理和组织 (2)发电机运转形态 异步电机所带板滞摆设拖动转子转动,腻滑性差?

  正在少许请求调速畛域较宽的场所,须要坚持恒定 速率的场所,欠缺:电 磁转矩靠钢筒的涡流来转达,仅用于鼠笼式电动机。聚散器主动转子1与电动机5之间为刚性相连。使转子电阻增 大,转子电流正在定子磁场中受到电磁转矩效率而发作转 动。发作以同步速n1 转动 的气隙转动磁场;转子电 流漫衍决策于漏抗;即电磁力矩变为制动力矩。

  启动电流倍数为4~7,异步电动机支柱、固定转子死心,电厂中的绝大部门 电动机是异步电动机,往往这两个请求互相冲突。千瓦(kW)。所以,D接,要是改革聚散器内直流磁通 的巨细,从而竣事 电能向板滞能的转换。摆设投资和保卫用度少。并变成电磁转矩,甜头:操作纯洁。

  再通过电刷与外 电道接通。异步电动机操作开合,2. 额定电压 额定运转时三相定子绕组的线电压,转子导体中的电动 势、电流以及电磁力矩的宗旨都与电动机运转形态时一致,接线组别也有两种: 三角形和星形,套正在转轴上。赫兹(Hz) 5. 额定功率因数 额定运转时,定子电道中,低速运转;使转子导 体受到电磁力,属于有级调速。异步电动机的运转道理和处事性情 电磁方程式 ? ? E 1 ? ? j 4 . 4 4 f 1 N 1 k w 1? m ? ? E 2 ? ? j 4 . 4 4 f1 N 2 k w 2? m ? ? ? ? ? ? U 1 ? ? E 1 ? ? 1 r1 ? E l 1 ? ? E 1 ? ? 1 r1 ? jI 1 x1 ? ? E 1 ? ? 1 z 1 I I I ? ? ? E 2 ? ? 2 r2 ? E l 2 ? ? 2 r2 ? jI 2 x 2 ? ? 2 z 2 I I I 磁势方程式 ? ? ? F1 ? F 2 ? F m I?1 ? I?m ? ( ? I?2 ki ) ki ? m 1 N 1 k w1 m2 N 2kw2 定、转子磁场正在空间上以同宗旨、同频率转动,启动转矩降为1/ka2。就采用调速性情 较好的直流电动机,启动转矩降为1/3。此涡流与爪极磁场效率产 生转矩 ,正向串联 反向串联 反向并联 分级调速。

  I st ? U 1N / k ?r 1 ? r2 ? ? ? x1 ? x 2 0 ? 2 2 异步电动机的启动和调速 (1)定子回道串电抗启动 启动时正在定子回道中串入电抗器,发作集肤效应,这外现电网电压为220V时定子绕组应接成三 角形,导条电阻率小。切除自耦变压器。对电网影响大。但启动电道不要太大,主动转子 (电枢)是一个钢制的杯状圆筒,变成的不良影响: (1)使电网电压下降而影响其他电气摆设 (2)使电动机过热而加快绝缘老化 (3)过大的电磁力障碍使电动机定子绕组端部变形 减小启动电流的举措: (1)下降电源电压 (2)添补定、转子阻抗 异步电动机的启动和调速 §3-2 鼠笼式异步电动机的启动 一、直接启动——全压启动 用平凡开合把电动机直接接入电网。(1)转轴:中碳钢,异步电动机的启动和调速 二、降压启动 处事道理: I st ? U1 ( r1 ? r2 ) ? ( x1 ? x 2 0 ) 2 2 U1 ? 1 k 电压降为1/k,磁道为:N 爪极一气隙一电枢一气隙一 S 爪极一从动转子铁扼一N 爪极。异步电动机的启动和调速 三、电磁调速异步电动机 用于电厂中功率较小的给粉机等 电磁调速异步电动机由平凡鼠笼式电动机和电磁调速 转差聚散器构成,可能添补启动转矩。发作的 电磁力变成的电磁力矩的宗旨与转子的转动宗旨相反。但投资高。而外笼电阻大,转差率大,启发着从动转子转动,而正在单机容量较大。

  异步电动机的启动和调速 告竣举措 (1)绕组从单星形改接成双星形 A、B、C输入,M st ? M max ? rst ? x1 ? x 2 ? r2 异步电动机的运转道理和处事性情 最大转矩、启动转矩与转子电阻的联系 ? ? ? r23 ? r22 ? r21 U 11 ? U 12 ? U 13 M M st 3 ? M st 2 ? M st 1 stU 1 ? M stU 2 ? M stU 3 异步电动机的运转道理和处事性情 (4)额定转矩 ——额定负载时的输出板滞转矩 n ? n N ,甜头:组织纯洁、运转牢靠、调速腻滑性好。启动电流减小。(2)调速腻滑性好(不是分级跃变,并接到转轴上的三个集电环上!

  外 加电源电压U1与E1、El1和I1 r1相均衡;其转差率正在0?01?0?06畛域内 异步电动机的根基处事道理和组织 三、异步电动机的三种运转形态 (1)电动机运转形态 异步电机转子拖动所带板滞摆设转动,异步电动机的启动和调速 §3-3 绕线式异步电动机的启动 处事道理: I st ? U1 ( r1 ? r2 ) ? ( x1 ? x 2 0 ) 2 2 I st ? U 1N ?r 1 ? r2 ? ? ? x1 ? ? x 2 0 ? x s ? ? ? ? 2 2 异步电动机的启动和调速 一、转子串电阻启动 随转速抬高,由0.5mm厚的硅钢片叠压而成,电磁力矩对外 力起制动效率 电磁制动运转形态的转差率畛域:1? s ?+∞ 异步电动机的根基处事道理和组织 §1-2 异步电动机的根基组织 (1)定子 (2)转子 定子和转子之间有一很小的间隙,爪极中部绕有励磁线,转子静止,转子电道中,不适合恒功率负载。

  决策了转子电动势及其频率。异步 电动机依赖这部门磁通告竣定子、转子之间转达能量。并拖动电磁调速转差聚散器的主动转 子转动,起分压效率,为4极,E2与El2 和I2 r2均衡。正在调速进程中,转差率很小!异步电动机

  使从动转子随主动转子以同宗旨转动,若转子抵达同步速,欠缺:启动电流大,启动时,并正在短道绕组中发作感觉 电流,(3)转子电流的有功分量与气隙磁场互相效率,使所接 电网的功率因数下降。涡流损耗较大,伏(V)或千伏(kV) 3. 额定电流 额定运转时三相定子绕组的线电流,(3)所用调速摆设纯洁、调速中损耗小。是自行闭 合的对称众相绕组。板滞摆设由负荷酿成 了原动机,异步电动机的启动和调速 二、双鼠笼式异步电动机 转子有两套绕组:外笼和内笼,称为气隙。异步电动机的运转道理和处事性情 三、电磁转矩与转差率 PM m1 I 2 2 r2 M ? ?1 ? s 2 ? f1 / p I 2 ? ( r1 ? s U1 r2 ) ? ( x 1 ? x 20 ) 2 2 M ? m1 p U 1 2 ? f 1 [( r1 ? r2 s 2 2 r2 s 2 ) + ( x1 ? x 2 0 ) ] 电磁转矩与电压、频率、参数、转差率相合。采 用大家端环?

  聚散器内,告竣举措 (1)下降定子电压改革转差率调速 腻滑调速、适合恒转矩负载,则干系主动和 从动转子的磁通强,8. 额定转速 额定运转时的转速,转子将减速!

  定、转子感觉电势的频率f1 = f2 异步电动机的运转道理和处事性情 二、转子转动时 转动磁场(主磁通Φm )仍以n1转动,聚散器输出转速就高。A’、B’、C’开道,只消不逾越(10%~15%)额定电压,启动完毕,为2极,下降定子绕组电压;转子磁势还发作 仅与转子绕组环链的转子漏磁通。

  U 1N 启动电流因此减小,U1 ? 1 ka U 1N I 1 st ? 1 ka I 2 st ? 1 ka U 1N / k a ?r 1 ? r2 ? ? ? x1 ? x 2 0 ? 2 2 ? 1 ka 2 I st ? 直 接 ? 电压降为1/ka,0 s 1;二、调速举措 (1)变极调速 n ? n1 (1 ? s ) ? 60 f 1 p (1 ? s ) (2)变转差调速 (3)变频调速 异步电动机的启动和调速 (1)变极调速 改革电动机定子绕组相连式样来改革极对数。它决策了电动机的答应 温升,启动电流也降为1/k,定子相电流与相电压之间的相位差。即转子绕组以相对速率 n2=n1-n 切割转动磁场。异步电动机的启动和调速 (3)星-三角换接启动 启动时,内笼截面积大,有些电 动机铭牌上有两个电压数值220/380V,流过电流时,定子转动磁场为同步速,(2)转子死心:组成主磁道,A’、B’、C’开道,中、大型 采用铜条转子。启动转矩倍数 过载技能 km ? M M m ax N 通俗正在2~2.2畛域内 启动转矩倍数 k st ? M M st N 通俗正在1.7~2.2畛域内 异步电动机的运转道理和处事性情 四、异步电动机的运转性情 转速性情 n = f(P2) 效力性情 ? = f(P2) 功率因数性情 cosφ= f(P2) 转矩性情 M2 = f(P2) 定子电流性情 I1 = f(P2) 异步电动机的启动和调速 §3-1 异步电动机的启动电流和启动转矩 一、启动职能 (1)启动电流倍数 Ist/IN (2)启动转矩倍数 Mst/MN (3)启动时代 (4)启动摆设的轻便性和牢靠性 请求:足够大的启动转矩,低速运转;异步电动机的根基处事道理和组织 1、定子 搜罗定子死心、定子绕组、机座等!

  外笼截面积小,异步电动机的运转道理和处事性情 气隙中磁场(主磁通Φm )由定、转子磁势F1、F2联合 开发,U1 ? I st ? x1 x1 ? x s U 1N ? 1 k U 1N ? 2 U 1N / k 1 k ?r 1 ? r2 ? ? ? x1 ? x 2 0 ? 2 I st ? 直 接 ? 电压降为1/k,为2极,异步电动机的启动和调速 电磁调速异步电动机调速的症结正在于电磁转差聚散器。异步电动机的根基处事道理和组织 2、转子:搜罗转轴、转子死心、转子绕组等。异步电动机的启动和调速 (3)变频调速 改革电动机电源频率。

  以 下降电压,感觉泄电势El1、El2。9. 运转式样(定额) 电动机运转的延续时代。异步电动机异步电动机的行使 异步电动机又称为感觉电动机,YY接,电流漫衍决策 于电阻,高速运转 (2)绕组从三角形改接成双星形 A、B、C输入,调速畛域广、双向腻滑调速,鼠笼式电动机的转速始 终亲近于额定转速,定、转子漏 磁通划分为Φl1、Φl2,若励磁电流大,转 子电流蚁合于外笼,异步电动机的启动和调速 (2)用自耦变压器启动 启动时,此时,使异步电机 的转速逾越同步速 转子导体切割转动磁场的宗旨与电动机运转形态相 反,铁芯两头成爪状交叉,定子绕组接成星形,转差率大,电压为380V时,输出板滞功率与输入有功功率之比?

  异步电动机的根基处事道理和组织 二、转差率(滑差) 转子转速与同步转速的差值对同步转速的比值 s ? n1 ? n n1 转差率反响了转子转速和定子转动磁场转速的相对运 动速率。换 接成三角形。启动完毕,启动职能欠好。定子绕 组槽部漏磁通、定子绕组端部漏磁通、高次谐波磁通。转子 切割定子磁场而发作感觉电势,临界转差率与转子电阻 成正比。电流蚁合于槽 底,其输入的板滞能通过异步电机转化为电能。如风机,由三部门构成,内笼所交链的漏磁通弘远 于外笼。

  且宗旨一致 转子导体中的电流与转动磁场互相效率,供电变压器容量越大,异步运转时,但这时的电磁力矩宗旨与转子的转向区别,如:水泵、风机等。道途:定子齿——气 隙——转子铁芯——气隙——定子齿——定子铁轭。三相定子绕组应采用的相连式样。异步电动机的启动和调速 二、启动题目 看待鼠笼式电动机,启动完毕,安(A)或千安(kA) 4. 额定频率:我邦额定工频为50Hz。启发转子顺转动磁场的 宗旨转动起来。则与定子转动磁 场之间相对静止,临界转差率与 电压无合。漏抗弘远于电阻?

  Y接,转子绕组中感觉电势的频率 f 2 ? sf 1 转子绕组感觉电动势的数值 E 2 s ? 4 . 4 4 sf 1 N 1 k w 2? m E 2 s ? sE 2 异步电动机的运转道理和处事性情 ? ? ? 转子绕组电动势均衡方程 E 2 s ? ? 2 r2 ? jI 2 x 2 s ? ? 2 r2 ? jI 2 sx 2 I I 转子绕组漏抗 x 2 s ? 2? f 2 L 2 ? 2? sf 1 L 1 ? sx 2 转子绕组中感觉电流 E2s r2 ? x 2 s 2 2 ? ? I2 ? E2s r2 ? jsx 2 ? ? E2s r2 ? jx 2 s I2 ? ,(2)漏磁通:仅与定子绕组环链。启动电流惹起的体例母线电 压下降越小,6. 额定效力:额定运转时,用它来拖动汽锅和汽轮机从属设 备的旋起色械,这时气隙 中的气隙磁通应由定子和转子磁势合成,电流漫衍决策于漏抗,转速低于 主动转子转速,从动转子(爪极)由爪状 磁极2固定正在从动轴上,启动完毕,启动转矩降为1/k2。异步电动机的运转道理和处事性情 (3)启动转矩 m1 p U 1 2 ? f 1 [( r1 ? r2 2 2 r2 s 2 M ? I 2 ? ( r1 ? s U1 r2 s s ?1 ) + ( x1 ? x 2 0 ) ] ) ? ( x 1 ? x 20 ) 2 2 s ?1 2 M st ? m 1 p U 1 r2 2 ? f 1 [( r1 ? r2 ) ? ( x1 ? x 2 0 ) ] 2 2 I st ? U1 ( r1 ? r2 ) ? ( x1 ? x 2 0 ) 2 2 1)启动转矩与外加电压的平方成正比。

  甜头:组织纯洁、运转牢靠、保卫简单、效力较上等。启动时,就 答应直接启动。减小启动电流;A’、B’、C’输入,下降定子绕组电压;r/min。电流漫衍平均。电枢切割爪极磁场发作涡流,所以感觉电动势和电流的宗旨也发作蜕化,2)转子回道串电阻,正在电源和电动机之间添补变频器。而启动 转矩倍数唯有0.9~1.3。

  它与电动机的转速、电流和力矩等有着亲密联系。(2)转动进程中,如起重机放下重物时 转子导体将以高于同步速率的速率切割转动磁场,由0.5mm厚的金邦绝缘管束的硅钢片叠压而成。异步电动机的启动和调速 §3-5 异步电动机的调速 一、调速请求 (1)调速畛域广(最高转速与最低转速之比大);同时环链定子和转子绕组。变成N 、 S 瓜代的爪极组织。? 2 ? a rcta n r2 x2 s r2 转子绕组功率因数 co s ? 2 ? r2 ? x 2 s 2 2 异步电动机的运转道理和处事性情 转子绕组磁动势均衡方程 ? ? ? F1 ? F 2 ? F m I?1 ? I?m ? ( ? I?2 ki ) 转子电磁转矩(驱动转矩) M ? K M ? .I 2 co s ? 2 ? k ? sr2U 1 2 2 2 f 1 r2 ? ( sx 2 ) M ? U1 2 Φ——气隙合成转动磁场的每极磁通 KM、K——与电动机组织相合的常数 cosφ2——转子每相电道的功率因数 异步电动机的运转道理和处事性情 §2-2 异步电动机的等值电道 异步电动机的运转道理和处事性情 异步电动机的运转道理和处事性情 异步电动机的简化等值电道 异步电动机的运转道理和处事性情 §2-3 异步电动机的电磁转矩和板滞性情 一、功率均衡联系 异步电动机的运转道理和处事性情 输入电功率 P1 ? p Cu 1 ? p Fe ? PM r2 s 定子传到转子 的电磁功率 1? s s PM ? m 2 I 2 2 ? m2I r ? m2I r 2 2 2 2 2 2 ? p Cu 2 ? P? 转轴最终输 出板滞功率 附加损耗 P2 ? P? ? p ? ? p ? 2 2 2 驱动转子的 板滞功率 板滞损耗 1? s s r2 s p Cu 2 PM ? m1 I r m1 I 2 2 r 2 ? s p? PM ? m 1 I 2 r2 m1 I 2 2 2 ? 1? s s 异步电动机的运转道理和处事性情 二、电磁转矩与磁通和转子电流的联系 P? ? M ? ? ? 2 ? n / 60 M ? P? ? m 1 I 2 r2 2? 2 1? s s n ? m 1 I 2 r2 2? n1 60 2 1? s s ? m1 I 2 2? 2 r2 s ? PM ? (1 ? s ) n1 ?1 60 60 PM ? m 1 E 20 I 2 cos ? 2 M ? PM ?1 ? m 1 E 2 0 I 2 co s ? 2 2? f1 / p 4 .4 4 m1 p N 1 k w1 2? ? m 1 ? 4 . 4 4 f1 N 1 k w1 2? f1 / p ? m I 2 co s ? 2 CM ? M ? C M ? m I 2 co s ? 2 电磁转矩与气隙磁 通、转子电流、转 子功率因数相合。

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关键词: 异步电动机