電機與電氣控制技術課件

書名：電機與電氣控制技術第2版作者：許翏ISBN：978-7-111-28838-1出版社：機械工業(yè)出版社高職高專層次教材詳情：請點擊查閱機械工業(yè)出版社教材服務網電機與電氣控制技術第2版ppt高職高專課件

第二章三相異步電動機

第一節(jié)三相異步電動機的結構與工作原理第二節(jié)三相異步電動機的空載運行第三節(jié)三相異步電動機的負載運行第四節(jié)三相異步電動機的工作特性第五節(jié)三相異步電動機的電磁轉矩第六節(jié)三相異步電動機的機械特性電機與電氣控制技術第2版ppt高職高專課件2/6/2023第七節(jié)電力拖動基本知識第八節(jié)三相異步電動機的起動第九節(jié)三相異步電動機的制動第十節(jié)三相異步電動機的調速閱讀與應用三相異步電動機的運行維護與故障分析第十一節(jié)單相異步電動機電機與電氣控制技術第2版ppt高職高專課件2/6/2023三相定子繞組的接法電機與電氣控制技術第2版ppt高職高專課件2/6/2023二、三相異步電動機工作原理

（一）三相交流電的旋轉磁場1．旋轉磁場的產生電機與電氣控制技術第2版ppt高職高專課件2/6/2023二極電動機旋轉磁場的產生電機與電氣控制技術第2版ppt高職高專課件2/6/2023四極電動機旋轉磁場電機與電氣控制技術第2版ppt高職高專課件2/6/20232．旋轉磁場的轉速f1=50Hz時的旋轉磁場轉速

磁極對數(shù)P12345同步轉速n1/

r/min3000150010007506003．旋轉磁場的旋轉方向電機與電氣控制技術第2版ppt高職高專課件2/6/2023（二）轉子的轉動1．轉子轉動的原理2．轉子的轉速n、轉差率s與轉動方向電機與電氣控制技術第2版ppt高職高專課件2/6/2023（二）三相異步電動機主要系列

1．型號2．額定值額定功率PN

額定電壓UN

額定電流IN額定頻率fN

額定轉速nN

常用的Y系列異步電動機有Y（IP44）封閉式、Y（IP23）防護式小型三相異步電動機，YR（IP44）封閉式、YR（IP23）防護式繞線型三相異步電動機，YD變極多速三相異步電動機，YX高效率三相異步電動機，YH高轉差率三相異步電動機，YB隔爆型三相異步電動機，YCT電磁調速三相異步電動機，YEJ制動三相異步電動機，YTD電梯用三相異步電動機，YQ高起動轉矩三相異步電動機等幾十種產品。電機與電氣控制技術第2版ppt高職高專課件2/6/2023第二節(jié)三相異步電動機的空載運行

電動機空載運行是指電動機軸上沒有帶任何負載的運行狀態(tài)。定子繞組中產生的感應電動勢為：

定子繞組中產生漏感電動勢為：

電機與電氣控制技術第2版ppt高職高專課件2/6/2023定子繞組電壓平衡方程式：當，則：或當電源電壓為額定值時，每極磁通基本是一恒定值，負載變化時，其基本不變。電機與電氣控制技術第2版ppt高職高專課件2/6/2023一、轉子各物理量與s的關系

1．轉子繞組感應電動勢及轉子電流的頻率

2．轉子旋轉時轉子繞組的電動勢E2

E2s=4.44f2N2K2=4.44sf1N2k2=sE22/6/20233．轉子電抗X2S

4．轉子電流I2S

5.轉子電路的功率因數(shù)cos6.轉子的旋轉磁通勢F2F2的空間轉速，即相對定子的轉速為n12/6/2023二、負載運行時的基本方程式

1．磁通勢平衡方程式

2．電動勢平衡方程式

2/6/2023第四節(jié)三相異步電動機的工作特性

三相異步電動機的工作特性是指在f1=fN及定、轉子繞組不串任何阻抗的情況下，電動機的轉速n、定子電流I1、電磁轉矩T、功率因數(shù)、效率與輸出功率P2的關系曲線。

一、轉速特性n=f（P2）

二、定子電流特性I1=f（P2）2/6/2023三、功率因數(shù)特性=f（P2）四、轉矩特性五、效率特性2/6/2023第五節(jié)三相異步電動機的電磁轉矩

異步電動機的轉子電流與旋轉磁場磁通相互作用，產生了電磁力和電磁轉矩，在電磁轉矩作用下驅使電動機旋轉。

一、電磁轉矩的物理表達式

2/6/20231．電動狀態(tài)（0<s<1）Tm=

2/6/20232.發(fā)電狀態(tài)(s<0)3.制動狀態(tài)(s>1)三．電磁轉矩的實用表達式其中:2/6/2023第六節(jié)三相異步電動機的機械特性

電動機的曲線稱為電動機的機械特性曲線。

曲線變換為曲線2/6/2023二、固有特性

三相異步電動機的固有機械特性是指電動機工作在額定電壓和額定功率下，定子繞組按規(guī)定方式聯(lián)接，定子和轉子電路不外接電阻等其它電路元件，由電動機本身固有的參數(shù)所決定的機械特性。2/6/2023三、人為機械特性

人為地改變異步電動機定子電壓U1、電源頻率f1、定子極對數(shù)P、定子回路電阻或電抗、轉子回路電阻或電抗中的一個或多個參數(shù)，所獲得的機械特性，稱為人為機械特性。1．降低定子端電壓的人為機械特性2/6/20232．轉子回路串對稱三相電阻的人為機械特性2/6/2023第七節(jié)電力拖動基本知識一、電力拖動系統(tǒng)的運動方程式（一）單軸電力拖動系統(tǒng)運動方程式

2/6/2023（二）電力拖動系統(tǒng)的運動狀態(tài)

1．當T=TL時，電力拖動系統(tǒng)處于靜止或勻速運行的穩(wěn)定狀態(tài)。2．當T>TL時，電力拖動系統(tǒng)處于加速過渡過程狀態(tài)。

3、當T<TL時，電力拖動系統(tǒng)處于減速過渡過程狀態(tài)。2/6/2023二、電力拖動系統(tǒng)的負載與負載轉矩特性

負載轉矩特性簡稱負載特性，它是指電力拖動系統(tǒng)的旋轉速度n與負載轉矩TL的函數(shù)關系，即n=f(TL)。不同生產機械在運動中所具有的轉矩特性不同，大致可分為恒轉矩負載特性、恒功率負載特性和通風機型負載特性三類。1．恒轉矩負載特性1）反抗性負載轉矩2)位能性負載轉矩2/6/2023a)反抗性恒轉矩負載特性b)位能性恒轉矩負載特性2/6/20232．恒功率負載特性3．通風機型負載特性2/6/2023三、電力拖動系統(tǒng)穩(wěn)定運行的條件

在電力拖動系統(tǒng)中，電動機的機械特性與負載轉矩特性有交點，即T=TL這是系統(tǒng)穩(wěn)定運行的必要條件。而電力拖動系統(tǒng)穩(wěn)定運行的充分必要條件是：在

T=TL處

2/6/2023第八節(jié)三相異步電動機的起動一、三相籠型異步電動機的起動（一）全壓起動

（二）減壓起動

減壓起動并不是降低電源電壓，而是采用某種方法，使加在電動機定子繞組上的電壓降低。2/6/20231．定子串電阻或電抗減壓起動2/6/20232．自耦變壓器減壓起動自耦變壓器一次電壓與二次電壓之比為k自耦變壓器的一次電流為

Ist1=Ist2/

k=Ist/k2

起動轉矩為Tst＇=Tst/k2

2/6/20233．星形-三角形減壓起動Ist＇=Ist/3Tst＇=Tst/32/6/2