5 交流电动机的工作原理及特性

第五章 交流电动机的工作原理及特性

5.1 三相异步电动机的结构和工作原理 5.2 三相异步电动机的定子和转子电路 5.3 三相异步电动机的转矩与机械特性 5.4 三相异步电动机的启动 5.5 三相异步电动机的调速 5.6 三相异步电动机的制动 5.7 单相异步电动机1

第五章 交流电动机的工原理及特性

5.1 三相异步电动机的结构和工作原理

5.1.1 三相异步电动机的基本结构定子和励磁线 圈一

转子和转子线圈

5.1.1 三相异步电动机的基本结构

定子和转子硅钢冲片

三相对称绕 组AX,BY, CZ

5.1.1 三相异步电动机的基本结构

鼠笼转子结构

5.1.1 三相异步电动机的基本结构

A

绕线转子结构

滑环和电刷C B

外接变阻器 (启动和速度 调节)5

5.1.2 三相异步电动机的工作原理 磁场

磁场旋转

n0

Nf

n

e iS

e方向用 右手定则 确定 f方向用 左手定则 确定 闭合 线圈6

5.1.2 三相异步电动机的工作原理磁极旋转

导体切割磁力线产生感应电动势(右手定则)

e B l v闭合导线产生电流 i 通电导线在磁场中受力

N

f B l i(左手定则)

n0 f

n

e iS7

1. 结论： 线圈跟着磁场旋转→两者转动方向一致 2. 线圈比磁场转得慢

n n0异步

n0 f

N

n

e iS8

定子绕组 (三相) 三相定子绕组：产生旋转 磁场。Y A

定子Z

转子：在旋转磁场作用下， 产生感应电动势或 电流。 转子

C

B

X

机 座9

旋转磁场的产生( )电流出A

i A I m sin t

n0Z B

iB I m sin t 120

Y

iC I m sin t 240

iAC

iB

iCt

Im

X

( )电流入

旋转磁场的产生i A I m sin t iB I m sin t 120

iA

A Z X Y

iC I m sin t 240

iC

C

B

iA

iB

iCt

iB

Im

t 0 t 60 t 180 t 120

iA

A

iA

iB

iCt

iCiB

Z X YC BAY

Im

N

Z

t 0合成磁场方向：

C

B

SX

向下12

A

Y

N

iAZB

iB

iCt

Im

C

SX

t 0n0A Y CS X

60 ZY C

n0A Z

n0Y C

A Z B X

NB

B X

t 60

t 120

t 180

旋转磁场的旋转方向旋转方向：取决于三相电流的相序。

iA

iB

iCIm

iA

iC

iBt

Im

t

n0

n014

改变电机的旋转方向：换接其中两相。

旋转磁场的转速大小一个电流周期，旋转磁场在空间转过360°电流频率为 f Hz,则磁场1/f秒旋转1圈，每秒旋 转f圈。每分钟旋转：

n0 60 f (转/分)n0称为同步转速

f 50Hz, n0 3000 分 转/15

极对数(P)的概念

iA

AY

A

N

Z

iC CiB

Z X Y B

C

B

SX

此种接法下，合成磁场只有一对磁极，则极对数为1。 即：

p 116

极对数(P)的改变将每相绕组分成

两段，按右下图放入定子槽内。形 成的磁场则是两对磁极。

iAC'

A X A' Z' X'

iCiB

Y'Z B'

Y B

Y' C' X' B'Z

A

Z'

B X C

C

A'

Y

iA

A

A Y'

Z'

iCiBIm

X A' Z' X' C' Y Y' Z B' B C

C'X'

N

B

S

SNA'Y

X

i A i B iC

B'

C

t

Z

t 0

极对数

p 2

极对数和转速的关系A Y'Z

A

30 B

Y'

C'X'

N

B

n0X

NZC' S

S

SNY

X'X B'

C SZN 'Y

B' Z'

C

A'

t 0

A'

t 60

60 f n0 (转/分) p

Im

i A i B iC

t19