電工電子技術(shù)（第3版） 課件 3.5 三相異步電機(jī)旋轉(zhuǎn)原理

三相異步電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)原理田玉主講老師：電工電子技術(shù)

知識(shí)目標(biāo)01

1.認(rèn)識(shí)三相異步電機(jī)的旋轉(zhuǎn)原理2.認(rèn)識(shí)同步轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)差率的參數(shù)3.認(rèn)識(shí)三相異步電機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)能力目標(biāo)021.會(huì)計(jì)算同步轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)差率2.會(huì)根據(jù)三相異步電機(jī)的參數(shù)正確選用電機(jī)、會(huì)進(jìn)行正確三相繞組連接

思政目標(biāo)03培植心系國(guó)家努力創(chuàng)新的精神學(xué)習(xí)目標(biāo)3NSn磁鐵閉合線圈ein0M一、三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行原理知識(shí)引入磁極旋轉(zhuǎn)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)電流磁場(chǎng)力矩nfNSn0ei一、三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行原理結(jié)論：1、線圈的轉(zhuǎn)向與磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)向一致。2、線圈的轉(zhuǎn)速低于磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的條件：旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)（一）旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)形成二、三相異步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)：三相定子繞組中通入三相交流電流而產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)U1V2W1U2V1W2L1L2L3三相繞組相隔120o星形聯(lián)接三相交流電源W2U2V2U1V1W1L1L2L3（一）旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)形成二、三相異步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)首端U1、V1、W1接三相電源L1、L2、L3，相序?yàn)?→2→3，三相對(duì)稱電流i1、i2、i3流入定子繞組，相位互差120o。o（一）旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)形成二、三相異步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)o從波形看電流流向U1V2W1U2V1W2NS右手定則判斷合成磁場(chǎng)ωt=0時(shí)：i1=0，U1U2中無電流；i2為負(fù)，方向?yàn)橛蒝2流入，從V1流出；i3為正，方向?yàn)閺腤1流入，從W2流出；三相電流產(chǎn)生N極在上，S極在下的合成磁場(chǎng)。（一）旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)形成二、三相異步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)oU1V2W1U2V1W2NSU1V2W1U2V1W2NSωt=2π/3時(shí)：i2=0，V1V2中無電流；i3為負(fù)，方向?yàn)橛蒞2流入，從W1流出；i1為正，方向?yàn)閺腢1流入，從U2流出；合成磁場(chǎng)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)120o從波形看電流流向（一）旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)形成二、三相異步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)oU1V2W1U2V1W2NSU1V2W1U2V1W2NSU1V2W1U2V1W2NSωt=4π/3時(shí)：i1為負(fù)，方向?yàn)橛蒛2流入，從U1流出；i2為正，方向?yàn)閺腣1流入，從V2流出；i3=0，W1W2中無電流；合成磁場(chǎng)又順時(shí)針旋轉(zhuǎn)120o從波形看電流流向（一）旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)形成二、三相異步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)o從波形看電流流向U1V2W1U2V1W2NSU1V2W1U2V1W2NSU1V2W1U2V1W2NSU1V2W1U2V1W2NSωt=2π時(shí)：合成磁場(chǎng)又順時(shí)針旋轉(zhuǎn)120o，與ωt=0時(shí)完全一樣。（二）旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)向二、三相異步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在定子的三個(gè)空間上互差120o的線圈中分別通入在相位上互差120o的三相交流電時(shí)，能產(chǎn)生一個(gè)合成的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，從而使轉(zhuǎn)子隨旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)按相同方向旋轉(zhuǎn)，如要改變轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向，需要改變旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)向。任意對(duì)調(diào)兩相繞組與電源連接位置可以改變旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向討論

將三根導(dǎo)線中的任意兩根對(duì)調(diào)位置，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向如何？12CZAXYBNSAXBYCZ極對(duì)數(shù)p=1C'Y'ABCXYZA'X'B'Z'A'X'AXC'Z'CZBB'Y'YNNSS（三）旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速二、三相異步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)極對(duì)數(shù)p=2旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速n1（轉(zhuǎn)/每分）

f1=50Hz時(shí)的同步轉(zhuǎn)速7501000150030004321pn(轉(zhuǎn)/每分)又稱：同步轉(zhuǎn)速n1（四）轉(zhuǎn)差率二、三相異步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)

轉(zhuǎn)速差：同步轉(zhuǎn)速n1與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n之差。

轉(zhuǎn)差率：轉(zhuǎn)速差與同步轉(zhuǎn)速的比值，用s表示。s是分析異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行情況的一個(gè)重要參數(shù)1.啟動(dòng)時(shí)：n=0,s=1，轉(zhuǎn)差率最大。2.穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)：n接近n1，s很小。3.額定運(yùn)行時(shí)：s約為0.01～0.08。4.空載時(shí)：s約為0.005以下。5.若n=n1，則s=0，稱為理想空載狀態(tài)，實(shí)際運(yùn)行中不存在。三、三相異步電動(dòng)機(jī)的技術(shù)參數(shù)銘牌的作用：例：Y100—2型電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)如下：三相交流異步電動(dòng)機(jī)型號(hào)Y100L—2功率2.2kW頻率50Hz電壓380V電流6.4A接法Y轉(zhuǎn)速2870r/min絕緣等級(jí)B工作方式S1溫升750C重量150kg防護(hù)等級(jí)IP442001年8月杰飛電機(jī)廠向使用者簡(jiǎn)要說明電動(dòng)機(jī)的一些額定數(shù)據(jù)和使用方法。三、三相異步電動(dòng)機(jī)的技術(shù)參數(shù)1.型號(hào)Y160L-4三相異步電動(dòng)機(jī)機(jī)座中心高(mm)磁極數(shù)(S短機(jī)座；M中機(jī)座；L長(zhǎng)機(jī)座)p：磁極對(duì)數(shù)2.功率PN

額定運(yùn)行時(shí)，軸上輸出的機(jī)械功率，又稱為電動(dòng)機(jī)容量。輸入功率效率三、三相異步電動(dòng)機(jī)的技術(shù)參數(shù)3.額定電壓UN

額定運(yùn)行時(shí)，定子繞組上應(yīng)加的線電壓。4.額定電流IN

在UN、PN時(shí)，流入定子繞組的線電流。5.額定轉(zhuǎn)速nN

在UN、PN、IN時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。

根據(jù)電動(dòng)機(jī)的（額定）功率PN、（額定）轉(zhuǎn)速nN，可求出電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩式中，pN單位為W，nN的單位為r/min。

6.額定頻率

fN

我國(guó)電網(wǎng)頻率為50HZ。三、三相異步電動(dòng)機(jī)的技術(shù)參數(shù)7.接法

電動(dòng)機(jī)三相定子繞組的接線方法。接線盒接線盒接Y接P<3kWP>4