異步電動機(jī)ppt課件

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第八章 異步電動機(jī),第八章 異步電動機(jī),,,交流電動機(jī),電動機(jī),直流電動機(jī),,他勵、并勵、串勵、復(fù)勵,鼠籠式異步交流電動機(jī)授課內(nèi)容： 基本結(jié)構(gòu)、工作原理、 機(jī)械特性、控制方法,電動機(jī)的分類,異步電動機(jī)的模型：,微型三相異步電動機(jī)的實體照片：,定子線圈與機(jī)殼等,定子鐵芯,定子繞組,接線盒,電樞,電樞,,,,,,磁極旋轉(zhuǎn),導(dǎo)線切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,,導(dǎo)線長,切割速度,（右手定則）,異步,2. 線圈比磁場轉(zhuǎn)得慢,三相異步機(jī)的結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)子：在旋轉(zhuǎn)磁場作用下， 產(chǎn)生感應(yīng)電動勢或 電流。,三相定子繞組：產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。,旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生,,,,,,,,,,,,,A,Y,C,B,Z,異步電機(jī)中,旋轉(zhuǎn)磁場代替了旋轉(zhuǎn)磁極,,(?)電流出,(?)電流入,,,,,,,X,,8.2 三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)動原理,合成磁場方向： 向下,,,,同理分析，可得其它電流角度下的磁場方向：,旋轉(zhuǎn)方向：取決于三相電流的相序。,改變電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向：換接其中兩相,旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向,旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速大小,,極對數(shù)（P）的概念,極對數(shù)（P）的改變,,將每相繞組分成兩段，按右下圖放入定子槽內(nèi)。形成的磁場則是兩對磁極。,極對數(shù),,極對數(shù)和轉(zhuǎn)速的關(guān)系,三相異步電動機(jī)的同步轉(zhuǎn)速,,極對數(shù),每個電流周期 磁場轉(zhuǎn)過的空間角度,同步轉(zhuǎn)速,,,,,電動機(jī)轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)磁場同步轉(zhuǎn)速的關(guān)系,電動機(jī)轉(zhuǎn)速:,轉(zhuǎn)差率 s的概念：,異步電機(jī)運行中:,轉(zhuǎn)差率為旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速和電動機(jī)轉(zhuǎn)速之差。即：,8.3 三相異步電動機(jī)的電路分析,同理得轉(zhuǎn)子邊：,取決于轉(zhuǎn)子和旋轉(zhuǎn)磁場的相對速度,轉(zhuǎn)子功率因數(shù),8.4 三相異步電動機(jī)銘牌與技術(shù)數(shù)據(jù),1. 型號 Y 132M－4,,,8.4.2 聯(lián)接方式：Y/ ?接法：,8.4.3 額定電壓：定子繞組在指定接法下應(yīng)加的線電壓.,例：380/220 Y/?是指：線電壓為380V時采用Y接法； 當(dāng)線電壓為220V時采用?接法。,,說明：一般規(guī)定電動機(jī)的運行電壓不能高于或低于額定值的 5 ％。,,電壓波動對電動機(jī)的影響,,,,8.4.4 額定電流：定子繞組在指定接法下的線電流。,如：,表示三角接法下，電機(jī)的線電流為11.2A，相電流為6.48A；星形接法時線、相電流均為6.48A。,其中,8.4.5 功率與效率： 額定功率指電機(jī)在額定運行時軸上輸出的功率 （ ），不等于從電源吸收的功率（ ）。兩者的 關(guān)系為：,額定負(fù)載時一般為0.7 ~ 0.9 ， 空載時功率因數(shù)很低約為0.2 ~ 0.3。額定負(fù)載時，功率因數(shù)最大。,注意：實用中應(yīng)選擇合適容量的電機(jī)，防止“大馬” 拉“小車”的現(xiàn)象。,8.4.6 功率因數(shù)(cos?1)：,,,,P2,,PN,cos?1,轉(zhuǎn)差率,8.4.7 轉(zhuǎn)速: 電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)速（n)。,如： n =1460 轉(zhuǎn)/分,8.4.8 絕緣等級,絕緣等級是按照電動機(jī)繞組所用的絕緣材料在使用時 允許的極限溫度來分等級的。所謂極限溫度，是指電機(jī) 絕緣結(jié)構(gòu)中最熱點的最高允許溫度。在Y系列電機(jī)中，采 用B級絕緣，極限溫度為130℃。其他絕緣材料的極限溫 度參數(shù)見書本P149頁，不一 一介紹。,8.4.9 工作方式 電動機(jī)的工作方式分為連續(xù)、短時和斷續(xù)周期工作 方式3種。對于不同工作方式的電動機(jī)，使用時要注 意不可隨便亂用。,8.5 三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩與機(jī)械特性,8.5.1 電磁轉(zhuǎn)矩公式,電磁轉(zhuǎn)矩 T：轉(zhuǎn)子中各載流導(dǎo)體在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下, 受到電磁力所形成的轉(zhuǎn)距之總和。,常數(shù),每極磁通,轉(zhuǎn)子電流,轉(zhuǎn)子功率因數(shù),得到轉(zhuǎn)矩公式,8.5.2 機(jī)械特性曲線,,根據(jù)轉(zhuǎn)矩公式,電動機(jī)的自適應(yīng)負(fù)載能力,電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩可以隨負(fù)載的變化而自動調(diào)整， 這種能力稱為自適應(yīng)負(fù)載能力。,自適應(yīng)負(fù)載能力是電動機(jī)區(qū)別于其它動力機(jī)械的重要特點。（如：柴油機(jī)當(dāng)負(fù)載增加時，必須由操作者加大油門，才能帶動新的負(fù)載。）,直至新的平衡。此過程中， 時， 電源提供的功率自動 增加。,三個重要轉(zhuǎn)矩,,,n0,T,n,,（牛頓?米）,如果 電機(jī)將會 因帶不動負(fù)載而停轉(zhuǎn)。,,,n0,T,n,,,求解,,過載系數(shù)：,三相異步電動機(jī),,,,n0,T,n,,體現(xiàn)了電動機(jī)帶載起動的能力。若 電機(jī)能 起動，否則將起動不了。,,機(jī)械特性和電路參數(shù)的關(guān)系,,,,和電壓的關(guān)系,結(jié)論：,和轉(zhuǎn)子電阻的關(guān)系,,R2的 改變 ： 鼠籠式電機(jī)轉(zhuǎn)子導(dǎo)條的金屬材料不同，線繞式電機(jī)外接電阻不同。,,機(jī)械特性的軟與硬,硬特性：負(fù)載變化時，轉(zhuǎn)速變化不大，運行特性好。 軟特性：負(fù)載增加轉(zhuǎn)速下降較快，但起動轉(zhuǎn)矩大，起 動特性好。 ,,不同場合應(yīng)選用不同的電機(jī)。如金屬切削，選硬特性電機(jī)；重載起動則選軟特性電機(jī)。,8.6 三相異步機(jī)的起動,,三相異步機(jī)的起動方法：,（1） 直接起動。二三十千瓦以下的異步電動機(jī)一般 采用直接起動。,（3）轉(zhuǎn)子串電阻起動。,,Y－ ? 起動：,,,,轉(zhuǎn)子串電阻起動,起動時將適當(dāng)?shù)腞串入轉(zhuǎn)子繞組中，起動后將R短路。,轉(zhuǎn)子串電阻起動的特點：,（2）R2選的適當(dāng)，轉(zhuǎn)子串電阻既可以降低起動電流， 又可以增加起動力矩。,8.7 三相異步電動機(jī)的調(diào)速,,3. 改變電源頻率 (變頻調(diào)速) 無級調(diào)速,此種調(diào)速方法發(fā)展很快，且調(diào)速性能較好。其主要環(huán)節(jié)是研制變頻電源（常由整流器、逆變器等組成）結(jié)束。,7.8.1 能耗制動 7.8.2 反接制動：停車時，將電動機(jī)接電源的任意 兩相反接，使電動機(jī)由原來的旋轉(zhuǎn)方向反過來，以達(dá)制動的目的；,8.8 三相異步電動機(jī)的制動,注意： 反接制動時，定子旋轉(zhuǎn)磁埸與轉(zhuǎn)子的相對轉(zhuǎn)速很大，即切割磁力線的速度很大，造成I2上升，從而引起I1上升。為了限制電流， 在制動時，要在定子中串適當(dāng)?shù)碾娮琛?2).發(fā)電反饋制動： 令電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速超過旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速，便會產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩。,1). 能耗制動：停車時，斷開交流電源，接至直流電源上，產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩；,