聊城大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院機(jī)電傳動第4章1

掌握異步電動機(jī)的人為機(jī)械特性，它是分析異步電動機(jī)起動，制動,調(diào)速的依據(jù)；熟悉異步電動機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)和額定值；掌握鼠籠式異步電動機(jī)的起動方法，線繞式異步電動機(jī)串電阻的起動，制動和調(diào)速；掌握異步電動機(jī)變磁極對數(shù)調(diào)速和變頻調(diào)速的特性。第四章交流電動機(jī)的工作原理及特性交流電動機(jī)：三相異步電動機(jī)(感應(yīng)電動機(jī))，同步電動機(jī)。異步電動機(jī)優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)容易，運行可靠，價格便宜，具有較好的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)特性?！鄰V泛采用。同步電動機(jī)既可作發(fā)電機(jī)使用，也可作電動機(jī)使用。4.1三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理4.1.1三相異步電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)主要由定子和轉(zhuǎn)子組成。

機(jī)座定子鐵心定子繞組散熱筋接線盒端蓋軸承蓋罩殼轉(zhuǎn)軸軸承轉(zhuǎn)子風(fēng)扇定子靜止，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，二者之間有一定氣隙。以上都屬于定子部分。轉(zhuǎn)子部分是：定子鐵心：是電動機(jī)磁路的一部分，由0.5mm的硅鋼片疊壓成一個整體，固定于機(jī)座上。片與片之間絕緣。定子槽中安放繞組

機(jī)座：用于固定與支承定子鐵心，中小型異步電動機(jī)采用鑄鐵機(jī)座。

轉(zhuǎn)子鐵心：壓裝在轉(zhuǎn)軸上，由硅鋼片疊壓而成，也是磁路的一部分。轉(zhuǎn)子槽中安放轉(zhuǎn)子繞組，多為鼠籠式。鼠籠式轉(zhuǎn)子：在鐵心中插入銅條，再將全部銅條兩端焊在兩個銅環(huán)上。小型鼠籠式轉(zhuǎn)子繞組多用鋁離心澆鑄而成。

繞線式轉(zhuǎn)子繞組：由線圈組成繞組放入轉(zhuǎn)子鐵心槽中。一般為三相，連成星形，通過軸上的滑環(huán)和電刷在轉(zhuǎn)子回路中接入外加電阻，用于改善啟動性能和調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。鼠籠式電動機(jī)與繞線式電動機(jī)的比較：鼠籠式：

結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、工作可靠；不能人為改變電動機(jī)的機(jī)械特性。繞線式：

結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價格較貴、維護(hù)工作量大；轉(zhuǎn)子外加電阻可人為改變電動機(jī)的機(jī)械特性。當(dāng)定子的對稱三相繞組接到三相電源上時，繞組內(nèi)將通過對稱三相電流，并在空間產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，轉(zhuǎn)速n0，n0叫同步轉(zhuǎn)速。4.1.2三相異步電動機(jī)的工作原理

當(dāng)磁場旋轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)子繞組的導(dǎo)體切割磁通將產(chǎn)生感應(yīng)電動勢e2，其方向用右手定則來定。

由于e2的存在，轉(zhuǎn)子中將產(chǎn)生電流i2。I2與旋轉(zhuǎn)磁場相互作用將產(chǎn)生電磁力F，其方向由左手定則來定。F在轉(zhuǎn)子的軸上產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩T。T的方向與旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向相同。轉(zhuǎn)子在T的作用下旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速n，但n比n0要小，因為如果n=n0，則轉(zhuǎn)子不會切割磁力線，便不能感應(yīng)電勢e2和產(chǎn)生i2。也就沒有T，轉(zhuǎn)子將不會繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。

S叫轉(zhuǎn)差率，必須牢記。

通常在額定負(fù)載時，n接近于n0，S很小，約為0.015~0.060。

定子三相繞組通入三相交流電(星形聯(lián)接)4.1.3三相異步電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場oAXBYCZo規(guī)定i:“+”首端流入，尾端流出。i:“–”尾端流入，首端流出。AYCBZX(?)電流出()電流入

1.

旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生A、B、C和X、Y、Z分別代表定子三相繞組的首端與末端。流過電流的正方向規(guī)定如圖iA、iB、iC。以iA為參考正弦量，即iA的初相位為零。則各相電流的相序為A-B-C假設(shè)每相繞組都是集中繞組，每相繞組的兩個邊分別放在定子的兩個槽中。在t=0時，iA=0；iB為負(fù)，iC為正在t=T/6時，ωt=ωT/6=π/3，iA為正，iB為負(fù)，iC=0在t=T/3時，ωt=ωT/3=2π/3，iA為正，iB=0，iC為負(fù)在t=T/2時，ωt=ωT/2=π，iA=0，iB為正，iC為負(fù)由圖可知，電流變化了π時間電角度，而旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)了π空間角度?？偸菑碾娏鞯某跋嘞螂娏鞯穆浜笙喾较蛐D(zhuǎn)。

2.

旋轉(zhuǎn)磁場旋轉(zhuǎn)方向：AXYCBZAXYCBZAXYCBZ合成磁場旋轉(zhuǎn)60°合成磁場旋轉(zhuǎn)90°合成磁場方向向下分析可知：三相電流產(chǎn)生的合成磁場是一旋轉(zhuǎn)的磁場。

即：一個電流周期，旋轉(zhuǎn)磁場在空間轉(zhuǎn)過360°AAXZBCYAAXZBCY結(jié)論：任意調(diào)換兩根電源進(jìn)線，則旋轉(zhuǎn)磁場反轉(zhuǎn)。任意調(diào)換兩根電源進(jìn)線3.旋轉(zhuǎn)磁場的極數(shù)與旋轉(zhuǎn)速度：只有一對磁極，即p=1，電流變化經(jīng)過一個周期（360°電角度），磁場在空間轉(zhuǎn)動一圈。電流頻率若為f，則磁場每分鐘將旋轉(zhuǎn)n0=60f圈。槽數(shù)為12，增加了一倍，每相繞組由兩部分串聯(lián)而成。在t=0時，三相電流產(chǎn)生的合成磁場圖由此看出，旋轉(zhuǎn)磁場具有兩對磁極(p=2)。在t=T/2時，三相電流產(chǎn)生的合成磁場圖由此看出，電流變化的時間電角度為π時，磁場只轉(zhuǎn)了π/2空間角度，即轉(zhuǎn)速變慢，僅為一對磁極時的1/2，即每分鐘60f/2轉(zhuǎn)。當(dāng)有p對磁極時，其轉(zhuǎn)速為n0=60f/p。定子繞組在電動機(jī)接線盒內(nèi)接線柱上的連接方法。4.1.4定子繞組線端連接方式如果要把定子繞組接成Y(星形)，怎樣接？如果要把定子繞組接成Δ(三角形)，怎樣接？如果電源線電壓等于電動機(jī)額定相電壓，則