第十章 三相异步电动机的机械特性及各种运转状态
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三相异步电机的工作原理
三相异步电机的工作原理基于电磁感应和旋转磁场的原理。
它由定子和转子组成。
定子是由三个绕组组成,每个绕组均连接到一个独立的三相交流电源。
当电流通过绕组时,它们会产生一个旋转磁场,该旋转磁场的频率与电源的频率相同,通常为50赫兹或60赫兹。
转子由导体条或铜棒制成,并放置在定子的磁场中间。
当定子的旋转磁场通过转子时,导体条中的电流会受到感应,这样就会在转子中产生一个磁场。
由于定子的磁场是旋转的,它会产生一个旋转磁场,在转子中产生的磁场与定子的旋转磁场相互作用。
这个作用力会使得转子开始旋转,从而驱动机械装置的运动。
值得注意的是,转子的旋转速度通常略低于定子的旋转磁场的速度,因此,它被称为“异步”电机。
这个差异速度被称为“滑差”,滑差是通过电机的设计和负载的特性来控制的。
总体而言,三相异步电机工作原理是基于电磁感应和旋转磁场之间的相互作用,通过这种作用驱动转子旋转,实现机械装置的运动。
精品文档三相异步电动机在各种运行状态下的机械特性一、实验目的了解三相线绕式异步电动机在各种运行状态下的机械特性。
二、预习要点1、如何利用现有设备测定三相线绕式异步电动机的机械特性。
2、测定各种运行状态下的机械特性应注意哪些问题。
3、如何根据所测出的数据计算被试电机在各种运行状态下的机械特性。
三、实验项目1、测定三相线绕式转子异步电动机在R=0时,电动运行状态和再生发电制动状态下的机械特性。
S2、测定三相线绕转子异步电动机在R=36Ω时,测定电动状态与反接制动状态下的机械特性。
S3、R=36Ω,定子绕组加直流励磁电流I=0.36A及I=0.6A时,分别测定能耗制动状态下的机械特21S性。
四、实验方法2、屏上挂件排列顺序D51 D34-2 、精品文档.精品文档1S2I1A4R3*U*SW21RV s1V R s I1WAWR12s**A2R12'1'I a I f+源+R V2电UGMV组机0a源2枢2V绕电电20电-磁流磁2 2励直励-图6-2 三相线绕转子异步电动机机械特性的接线图3、R=0时的反转性状态下机械特性、电动状态机械特性及再生发电制动状态下机械特性。
S用编号接线,图中M用编号为DJ17的三相线绕式异步电动机,U=220V,Y接法。
MG(1)按图6-2N 合在左S合向左边1端,、S选用D51挂箱上的对应开关,并将S为DJ23的校正直流测功机。
S、S21213、串上四只900Ω180Ω阻值加上R3、R5R边短接端(即线绕式电机转子短路),S合在2'位置。
选用R2的13上R7选用1800Ω阻值,RMET01电源控制屏上两只联再加R1300Ω并联共4430Ω阻值,R选用R1上S2,交流电500V200mA,V的量程为的量程为36Ω的电阻,R暂不接。
直流电表A、A5A,A量程为23243 A量程为3A。
的量程为表V500V,11的定子绕组接成星形的情况下。
M2'位置,端,(2)确定S合在左边1S合在左边短接端,S合在312阻值置最大位置,将控制屏左侧三相调压器旋钮向逆时针方向旋到底,即把输出电压调到零。
电机与拖动基础课程综述《电机及拖动基础》课程综述一、课程简介1、课程专业地位《电机及拖动基础》是一门自动化专业的必修课,属于专业技术基础课,具有难度大、多学科交叉、技术要求高、理论与实践结合强的特点。
电能是现代大量应用的一种能量形式。
而电能的生产、变换、传输、分配、使用和控制都必须利用电机作为能量转换或信号变换的机电装置。
电力拖动技术实现了电能与机械能之间的变换。
而在电机中应用控制技术,将使电机具有更良好的性能,使各类电机成为各种机电系统中一种极其重要的元件。
由于电力拖动是各类工业、各种生产机械的主要拖动方式,其理论与技术的发展,必将在我国实现现代化与工业化的进程中起十分重要的作用。
2、培养目标本课程的任务是使学生掌握常用交流电机、直流电机、控制电机及变压器等的基本结构与工作原理以及电力拖动系统的运行性能、分析计算、电机选择与实验方法,为学习“电力拖动自动控制系统(运动控制系统)”、“反馈控制理论”及“计算机控制技术”等课程准备必要的基础知识。
二、课程内容本课程教材分为上下两册,上册为电机部分,下册为电力拖动部分。
具体内容如下:第一章:本章回顾了在物理、电路课程中的磁路相关内容,并介绍了基本概念和定律,由此建立了较清晰的磁路概念。
对磁路结构可分为有无分支磁路及其计算方法作了说明,以及铁磁物质分类及其磁化特性。
第二章:本章核心内容是直流电机。
主要介绍了其结构与工作原理,讲解了关于感应电动势及电磁转矩的计算,以及直流电机的换向问题。
第三章:本章以普通双绕组电力变压器为主要研究对象,阐明其工作原理,介绍了变压器的分类及主要结构。
着重叙述单相变压器的原理及主要特性,对于三相变压器仅探讨其特点。
第四章:本章首先阐明三相异步电动机的工作原理与基本结构,从中引出旋转磁场的建立问题;并以旋转磁场的建立为前提,讨论了异步电动机的主要电路、磁动势、磁场及电动势等问题。
第五章:通过学习第四章对异步电动机有了初步的认识后,本章首先分析异步电动机负载运行时的电磁过程,然后将电磁过程用基本方程式加以综合,最后阐述了单相异步电动机的基本原理。
实验五 三相异步电动机在各种运行状态下的机械特性【思考要点】1. 如何利用现有设备测定三相绕线式异步电动机的机械。
2. 测定各种运行状态下的机械特性应注意哪些问题。
3. 如何根据所测得的数据计算被试电机在各种运行状态下的机械特性。
【实验原理】三相异步电动机的定、转子之间没有直接电的联系,它们之间的联系是通过电磁感应而实现的。
一台三相异步电动机的电磁转矩的大小决定了其拖动负载的能力,而三相异步电动机的电磁力矩的大小不仅与电动机本身的参数有关,也和其外加电源的电压有关。
本实验围绕异步电动机的电磁力矩和其参数、外加电压的关系以及各种运行状态等电力拖动问题进行展开。
1. 三相异步电动机的机械特性机械特性是指电动机转速n 与转矩T 之间的关系,一般用曲线表示。
欲求机械特性,先求T 与n 的数学关系式,称为机械特性表达式。
电磁转矩''21200em R m I P s T ==ΩΩ由异步电动机的近似等效电路,得()'22'2'2112X U I R R X X s =⎛⎫+++ ⎪⎝⎭ 代入T 的公式,即得参数表达式)()('212'21'221X X s R R sR U mT X+++Ω=考虑到0(1)n s n =-, 00260n πΩ=, 即可由此式绘出异步电动机的机械特性曲线()n f t =,如图6.24所示。
图6.24 三相异步电动机机械特性机械特性的参数表达式为二次方程,电磁转矩必有最大值,称为最大转矩T m 。
将表达式对s 求导,并令0dTds=,可求出产生最大转矩T m 时的转差率S m()'222'112m R S R X X =±++S m 称为临界转差率。
代入T 的公式则可得T m 的公式()2122'011122Xm U T R R X X =±Ω⎡⎤±+++⎢⎥⎣⎦式中正号对应于电动机状态,负号适用于发电机状态。
实验三、三相异步电动机在各种运行状态下的机械特性执笔:姚立红、罗琴娟、王政一、实验目的了解三相线绕式异步电动机在各种运行状态下的机械特性。
二、预习要点1. 如何利用现有设备测定三相绕式异步电动机的机械特性。
2. 测定各种运行状态下的机械特性应注意哪些问题。
3. 如何根据所测出的数据计算被试电机在各种运行状态下的机械特性。
三、实验项目a) 测定三相绕线式转子异步电动机在Rs=0时,电动运行状态和回馈(发电)制动状态下的机械特性。
b) 测定三相绕线转子异步电动机在Rs=36Ω(70%R2N)时,测定电动状态与反转状态下的机械特性。
c) Rs=36Ω,定子绕组加直流励磁电流I1=0.6I N及I1=I N时,分别测定能耗制动状态下的机械特性。
四、实验设备1. RTDJ36 三相绕线式异步电动机2. RTDJ45 校正过直流电机3. RTT16 三相可调电阻器(0~90Ω)4. RTT16-1三相可调电阻器(0~900Ω)5. RTZN02 智能直流电压,电流表6. RTZN08 智能存储式真有效值电流表7. RTZN09 智能存储式真有效值电压表8. RTZN12 智能转矩,转速,功率表9. RTDJ47-1 电机导轨,测速编码器10.RTT15直流电机励磁电源,电枢电源11. 万用表、呆扳手五、实验方法按图1接线,图中:M用RTDJ36,额定电压:220V,定子绕组Y连接。
用呆扳手安装并固定好。
MG用RTDJ45。
用呆扳手安装并固定好。
交流电流表A1选用RTZN08。
交流电压表V1选用RTZN09。
Rs选用RTT16三组可调电阻,其大小按下列各实验要求选用。
R1选用RTT16-1的可调电阻,其大小按下列各实验要求选用。
R2选用RTT16-1的1800Ω可调电阻。
R3选用RTT16-1的900Ω可调电阻。
测速编码器的输出接至RTZN12。
1. Rs=0时的电动及反馈制动状态下的机械特性(测1、2象限特性)⑴S1合向1位置,S2合向2′位置;M的转子绕组三个红色接线柱相互短接,即Rs=0;R1用1980Ω(即900Ω+900Ω+180Ω)。
三相异步电机运行原理三相异步电机是一种常见的交流电动机,其运行原理是基于磁场的转动作用。
本文将从基本原理、构造、运行特点、控制方式和应用等方面详细介绍三相异步电机。
1. 基本原理三相异步电机的运行原理是基于磁场的转动作用。
当三相交流电源通入三相异步电机的定子绕组时,产生的电磁场沿着定子铁芯出现旋转磁场。
该磁场的转速与电源频率和定子线圈的极数成正比,转速的大小表示为:n=s*f/Pn为电机转速,s为滑差,f为电源频率,P为定子线圈的极数。
当电机转子沿着旋转磁场旋转时,旋转磁场会在转子铁芯中引起感应电流,产生逆磁场,使得转子跟随旋转磁场转动。
转子跟随旋转磁场转动的结构,使得转子铁芯与旋转磁场之间的相对运动产生力矩,使得转子继续沿着旋转磁场转动。
这种情况下,电机的空载转速接近同步转速,但转速会随负载变化而下降。
2. 构造三相异步电机包括定子和转子两部分。
定子结构复杂,由定子铁核、定子线圈和端部盖板等部分组成。
定子线圈绕在定子铁核的上面,并由扯出的端子连接到电源上。
转子结构相对简单,由转子铁心、转子线圈和轴承等部分构成。
转子的铁心轴向排列,在其表面上有许多槽孔,用以装载转子线圈。
转子线圈是一组导电线,绕在铁心上,并与固定于轴上的端环互相连接。
转子在轴承内旋转。
3. 运行特点三相异步电机运行时,其特点如下:(1) 转速随负载变化而下降:电机空载转速接近于同步转速,即与电源频率和极数等条件有关的理论转速n1。
但是电机在负载下,由于动能的消耗,因此电机的转速会随着转矩的变化而回落,这种现象称为“滑差现象”。
实际上,电机的转速是与转矩成反比例关系,即在负载下电机的转速会下降。
(2) 起动电流大:在电机起动时,由于转子的静止不动,所以此时的转速为零,旋转磁场的转速为n1。
转子中的感应电流很大,由于磁通量变化而产生的转子电动势使得转子中的感应电流也很大,这就导致电机启动时的电流较大。
(3) 运行效率低:由于电机在运行时会产生都流,因此电机的功率因数较小,在功率传输时,会有一定的功率损失。
三相异步电动机单向运转电气控制工作原理大家好!今天咱们聊聊那个老话题,那就是三相异步电动机的单向运转。
想象一下,你手里有个大风扇,它得转起来才能凉快,但有时候你只想让它转一圈,这时候就得用上单向运转了。
就像咱们工作一样,有时候只需要一个方向,不需要来回跑。
得说说这电动机怎么工作的。
它有三个相,就像三个好朋友,一起转圈圈。
但是呢,这三个朋友有时候喜欢手拉手,有时候喜欢各自为战,这就叫做“单向运转”。
简单来说,就是让其中两个朋友一起转,第三个朋友单独行动。
要实现这个功能,你得给电动机装上个开关。
这个开关就像是一个遥控器,能决定电动机是单手还是双手跳舞。
按下这个按钮,电动机就会开始转圈,但不会像以前那样来回跑。
想象一下,你站在一个大风扇前,轻轻一按,风扇就停了,然后你走到一边去。
等你想用风扇的时候,再按一次,它就又开始转了。
这就是单向运转的乐趣所在。
要想让电动机转得又快又稳,还得给它装上个调速器。
这个调速器就像是给电动机加了个油门,让它跳起舞来更有节奏感。
按下调速器上的按钮,电动机就能稳稳地转个不停,既不会太快也不会太慢。
别忘了给电动机装上个保护装置。
这个装置就像是给电动机穿上了一件防弹衣,让它在工作时更加安全。
当电动机出现故障时,保护装置会立即启动,切断电源,保证电动机和使用者的安全。
别忘了给电动机装上个指示灯。
这个指示灯就像是给电动机装上了一个眼睛,让它能更好地了解自己的工作状态。
当你按下开关后,指示灯就能亮起来,告诉你电动机已经准备好跳舞了。
三相异步电动机的单向运转就是通过开关、调速器和保护装置来实现的。
只要掌握了这些小技巧,你就可以轻松地让电动机按照你的心意转动起来。
无论是想让它在工作时更加稳定还是更加有趣,都可以轻松实现哦!。
三相异步电动机自锁原理三相异步电动机是现代工业中广泛使用的一种电机,其自锁原理是指机械设备在停机状态下,由于其设计特点,电动机仍能保持某种程度的运动状态,称为自锁运转。
在实际工程应用中,三相异步电动机的自锁性能是十分关键的。
下面,我们将详细介绍三相异步电动机自锁原理。
一、电动机工作原理三相异步电动机的核心部分是转子和定子两部分。
交流电源通过定子上的线圈形成旋转磁场,这个旋转磁场的方向随着电源电压和相位角的改变而改变。
当转子受到旋转磁场的作用时,由于它上面的铁芯是绕制了导体的,因此在转子中也会形成电动势,并产生感应电流。
在感应电流的作用下,转子开始运动,同时由于磁场的变化,它开始绕有定子上的线圈,产生电磁力,将转子转动起来。
二、自锁原理在三相异步电动机停机状态下,由于其转子中的铁芯上有一定的残留磁场,所以即使电源断电,铁芯上的残留磁场仍然能够激发感应电流,这时转子将继续运动,这就是自锁运转。
这个现象表明在电动机停机状态下,电动机依然能够保持一定的转速运转特性。
实际上,三相异步电动机的自锁现象与其机械结构和磁场特性都有关系。
在电机的设计中,我们应当尽可能减小铁芯上的残留磁场,以降低电机的自锁现象。
三、自锁优缺点自锁运转是一项十分有用的功能,因为它可以为电机带来多种优点。
首先,自锁运转使得机器在停机状态下也能够保持一定的转速,从而避免了某些启动问题。
其次,自锁运转可以帮助减轻电机启动时的压力和磨损,提高电机的寿命。
然而,自锁运转也存在着一些缺点。
例如,在电机停机状态下,由于电机仍在转速运转,这可能会造成一些安全隐患;同时,自锁现象也会导致电机在运行状态下的功率损失。
四、如何应用自锁原理应用自锁原理可以帮助我们更好地设计并控制电机的特性。
在机械制造中,我们可以选择一些设计良好、结构合理的电机,以便在需要的时候发挥出电机的自锁性能;同时,我们也可以通过改善电机的结构特点、提升电机制造工艺等方式来控制电机的自锁现象。