異步電機的基本結構和基本原理學習教案

1、會計學1異步電機的基本異步電機的基本(jbn)結構和基本結構和基本(jbn)原理原理第一頁，共35頁。2022年4月14日星期四2 接線盒接線盒 鑄鋁轉子鑄鋁轉子 鑄鐵鑄鐵端蓋和機座端蓋和機座 定子定子(dngz) 端部端部 三相異步電動機的構造三相異步電動機的構造第1頁/共35頁第二頁，共35頁。2022年4月14日星期四3三相三相(sn xin)異步電異步電動機的構造動機的構造三相三相(sn xin)繞線型異步電動繞線型異步電動機的結構機的結構第2頁/共35頁第三頁，共35頁。2022年4月14日星期四4交流交流(jioli)繞組繞組三相三相(sn xin)異步電動機的構異步電動機的構造造

2、第3頁/共35頁第四頁，共35頁。2022年4月14日星期四5三相三相(sn xin)異步電動異步電動機的構造機的構造第4頁/共35頁第五頁，共35頁。2022年4月14日星期四6三相三相(sn xin)異步電動機的構異步電動機的構造造第5頁/共35頁第六頁，共35頁。2022年4月14日星期四7三相三相(sn xin)異步電異步電動機的構造動機的構造第6頁/共35頁第七頁，共35頁。2022年4月14日星期四8定子定子(dngz)線線圈圈第7頁/共35頁第八頁，共35頁。2022年4月14日星期四9轉子轉子: 在旋轉磁場作用下，產生感應在旋轉磁場作用下，產生感應(gnyng)電動勢或電流。電

3、動勢或電流?；\型轉子籠型轉子鐵心：鐵心：由外周有槽的硅鋼片疊成。由外周有槽的硅鋼片疊成。 (1)籠型轉子籠型轉子(2) 繞線型轉子繞線型轉子同定子繞組一樣，也分為三相，并且接成星形。同定子繞組一樣，也分為三相，并且接成星形。籠型籠型繞線型繞線型三相異步電動機的構造三相異步電動機的構造鐵芯槽內放銅條，端部用短路環(huán)形成一體，或鑄鋁形成轉子繞組。鐵芯槽內放銅條，端部用短路環(huán)形成一體，或鑄鋁形成轉子繞組。第8頁/共35頁第九頁，共35頁。2022年4月14日星期四10三相三相(sn xin)異步電動異步電動機的構造機的構造鑄鋁式籠型轉子鑄鋁式籠型轉子第9頁/共35頁第十頁，共35頁。2022年4月14

4、日星期四11繞線型異步電動機的轉子繞線型異步電動機的轉子(zhun z)三相三相(sn xin)異步電動異步電動機的構造機的構造第10頁/共35頁第十一頁，共35頁。2022年4月14日星期四12三相三相(sn xin)繞線型異步電動機示繞線型異步電動機示意圖意圖三相三相(sn xin)異步電異步電動機的構造動機的構造ABCabc定子定子轉轉子子集電環(huán)集電環(huán)第11頁/共35頁第十二頁，共35頁。2022年4月14日星期四13繞線轉子(zhun z)照片三相三相(sn xin)異步電異步電動機的構造動機的構造第12頁/共35頁第十三頁，共35頁。2022年4月14日星期四14線圈鐵心三相三相(s

5、n xin)異步電動機的構異步電動機的構造造第13頁/共35頁第十四頁，共35頁。2022年4月14日星期四15籠型：籠型：結構簡單、價格低廉、工作可靠；不能通過轉子串電阻人結構簡單、價格低廉、工作可靠；不能通過轉子串電阻人為為(rnwi)改變電動機的機械特性。改變電動機的機械特性。繞線型：繞線型：結構復雜、價格較貴、維護工作量大；轉子外加電阻可結構復雜、價格較貴、維護工作量大；轉子外加電阻可人為改變電動機的機械特性。人為改變電動機的機械特性。三、氣隙三、氣隙和其他電機一樣，異步電動機的定轉子之間必須有一個和其他電機一樣，異步電動機的定轉子之間必須有一個氣隙。異步電動機的氣隙很小，一般為氣隙。

6、異步電動機的氣隙很小，一般為0.2-2mm。三相異步電動機的構造三相異步電動機的構造第14頁/共35頁第十五頁，共35頁。2022年4月14日星期四16 三相三相(sn xin)異步電動機的異步電動機的外形外形三相三相(sn xin)異步電動機異步電動機的構造的構造第15頁/共35頁第十六頁，共35頁。2022年4月14日星期四17 三相三相(sn xin)異步電動機的外形異步電動機的外形三相三相(sn xin)異步電異步電動機的構造動機的構造第16頁/共35頁第十七頁，共35頁。2022年4月14日星期四18UN 400 V 690 V fN 50 / 60 Hz PN 200 kW 2 3

7、00 kW 2p 2 8 交流交流(jioli)低壓籠型異步電低壓籠型異步電動機動機三相三相(sn xin)異步電動機異步電動機的構造的構造第17頁/共35頁第十八頁，共35頁。2022年4月14日星期四19AXYCBZ定子定子(dngz)三相三相繞組通入三相交繞組通入三相交流電流電1160 (/fnp轉 分）方向方向:順時針順時針 切割轉子導體切割轉子導體Blv右手定則右手定則感應電動勢感應電動勢 E2旋轉磁場旋轉磁場感應電流感應電流 I2旋轉磁場旋轉磁場Bli左手定則左手定則電磁力電磁力FF電磁轉矩電磁轉矩TnvFNSn18-2 三相異步電動機的基本作用原理三相異步電動機的基本作用原理1.

8、 異步電動機的工作原理異步電動機的工作原理第18頁/共35頁第十九頁，共35頁。2022年4月14日星期四202. 轉差率轉差率 旋轉磁場旋轉磁場(xun zhun c chn)的同步轉速和電動機轉子的同步轉速和電動機轉子轉速之差與旋轉磁場轉速之差與旋轉磁場(xun zhun c chn)的同步轉速之的同步轉速之比稱為轉差率。比稱為轉差率。由前面分析可知，電動機轉子轉動方向與磁場旋轉的方由前面分析可知，電動機轉子轉動方向與磁場旋轉的方向一致，但轉子轉速向一致，但轉子轉速 n 不可能達到不可能達到(d do)與旋轉磁場的與旋轉磁場的轉速相等，即轉速相等，即異步電動機異步電動機如果如果: n=n1

9、無轉子電動勢和轉子電流無轉子電動勢和轉子電流 轉子與旋轉磁場間沒有相對運動，磁通不切轉子與旋轉磁場間沒有相對運動，磁通不切 割轉子導條割轉子導條無轉矩無轉矩因此，轉子轉速與旋轉磁場轉速間必須要有差別。因此，轉子轉速與旋轉磁場轉速間必須要有差別。三相異步電動機的基本作用原理三相異步電動機的基本作用原理nn1，使，使s變?yōu)樨撝?。變?yōu)樨撝?。此時感應電勢此時感應電勢e2則因磁場切割轉子導體的方向與電動機狀態(tài)相反而改變了方向，轉子電流則因磁場切割轉子導體的方向與電動機狀態(tài)相反而改變了方向，轉子電流i2也改變了方向，隨之電磁轉矩也改變了方向，隨之電磁轉矩TM也改變，對原動機起制動作用，也改變，對原動機起制

10、動作用，轉子從原動機吸收機械功率，電機處于發(fā)電機運行狀態(tài)。轉子從原動機吸收機械功率，電機處于發(fā)電機運行狀態(tài)。如果用原動機將異步電動機的轉子加速，則轉子的轉速可高于同步轉速如果用原動機將異步電動機的轉子加速，則轉子的轉速可高于同步轉速n1。在理論上可使轉子的轉速達到無窮大，因此異步發(fā)電機的運行區(qū)域在在理論上可使轉子的轉速達到無窮大，因此異步發(fā)電機的運行區(qū)域在s3kW采用連接采用連接電機容量電機容量3kW采用采用Y連接連接三相異步電動機的額定值三相異步電動機的額定值第28頁/共35頁第二十九頁，共35頁。2022年4月14日星期四303. 電壓電壓(diny)例如例如(lr)：380/220V、Y

11、/ 是指線電壓為是指線電壓為 380V 時采用時采用 Y聯(lián)結；線電壓為聯(lián)結；線電壓為 220V 時采用時采用 聯(lián)結。聯(lián)結。說明：一般規(guī)定，電動機的運行電壓不能高于或說明：一般規(guī)定，電動機的運行電壓不能高于或低于額低于額定值的定值的 5% 。因為在電動機滿載或接近滿載情況下運行時，電壓過高因為在電動機滿載或接近滿載情況下運行時，電壓過高 或或過低都會使電動機的電流大于額定值過低都會使電動機的電流大于額定值, 從而使電動機過熱從而使電動機過熱。電動機在額定運行時定子繞組上應加的線電壓值。電動機在額定運行時定子繞組上應加的線電壓值。三相異步電動機的額定值三相異步電動機的額定值第29頁/共35頁第三十

12、頁，共35頁。2022年4月14日星期四31例如：例如： Y / 6.73 / 11.64 A 表示表示(biosh)星形聯(lián)結下星形聯(lián)結下電機的線電流為電機的線電流為 6.73A；三角形聯(lián)結下線電流為；三角形聯(lián)結下線電流為 11.64A。兩種接法下相電流均為。兩種接法下相電流均為 6.73A。5. 功率與效率功率與效率 電動機在額定運行時定子繞組的電動機在額定運行時定子繞組的線電流值。線電流值。額定功率是指電機在額定運行時軸上輸出的機械功額定功率是指電機在額定運行時軸上輸出的機械功率率 P2，它不等于從電源吸取的電功率，它不等于從電源吸取的電功率 P1。P1N = 3 UNIN cos N P

13、N = NP1N = 3 UNIN cos N N6. 功率因數(shù)功率因數(shù)三相異步電動機的功率因數(shù)較低，在額定負載時約為三相異步電動機的功率因數(shù)較低，在額定負載時約為 0.7 0.9。空載時功率因數(shù)很低，只有?？蛰d時功率因數(shù)很低，只有 0.2 0.3。額定負載時，功率因數(shù)最高。額定負載時，功率因數(shù)最高。 三相異步電動機的額定值三相異步電動機的額定值第30頁/共35頁第三十一頁，共35頁。2022年4月14日星期四321NN1 nnsn如：如： n N =1440 轉轉/分分 sN = 0.048. 絕緣絕緣(juyun)等級等級指電機絕緣材料能夠指電機絕緣材料能夠(nnggu)承受的極限溫度承受

14、的極限溫度等級，分等級，分為為A、E、B、F、H五級，五級，A級最低級最低(105C)，H級最高級最高(180C)。7. 額定轉速額定轉速電機在額定電壓、額定負載下運行時的轉速。電機在額定電壓、額定負載下運行時的轉速。額定轉差率額定轉差率三相異步電動機的額定值三相異步電動機的額定值第31頁/共35頁第三十二頁，共35頁。2022年4月14日星期四33 例例: Y180M2 型三相異步電動機，型三相異步電動機，PN =22kW，UN = 380 V，IN = 42.2 A， 接法，接法， cosN = 0.89，fN = 50 Hz，nN = 2940 r/min。求額定運行時的：。求額定運行時的：(1) 轉差率；轉差率；(2) 定子繞組定子繞組(roz)的相電流；的相電流； (3) 輸入有功功率；輸入有功功率； (4) 效率。效率。解：解：(1) 由型號由型號(xngho)知知 2p = 2，即，即 p = 1，因此因此 n1 = 3000 r/min，故，故sN = n1nN n1= 30002940 3000= 0.02 (2) 由于由于定子三相繞組為三角形聯(lián)結，故相電流為定子三相繞組為三角形聯(lián)結，故相電流為 I1p =IN 3三相異步電動機的額定值三相異步電動機的額定值42.2 3= A = 24.4 A第32頁/共35頁第三十三頁，共35頁。2022