东北电力大学电机学ppt讲义第05章-文档资料

5.1 异步电动机的基本结构、分类及铭牌
4. 其他部件
（1）端盖。端盖安装在机座的两端，它的材料加工方法与机座 相同，一般为铸铁件。端盖上的轴承室里安装了轴承来支撑转子，以 使定子和转子得到较好的同心度，保证转子在定子内膛里正常运转。
（2）轴承。轴承用于连接转动部分与不动部分，目前都采用滚
（3）轴承端盖。轴承端盖用于保护轴承，使轴承内的润滑油不
5.2
交流绕组
6）槽距角 槽距角(α)是指相邻的两个槽之间的电角度，可
α
360 p Z1
7）极相组
极相组是指一个磁极下属于同一相的线圈按一定 方式串联成的线圈组。
5.2
交流绕组
2. 交流绕组的基本要求
（1）在一定的导体数下，绕组的合成电势和磁势在波形上 应尽可能为正弦波，在数值上尽可能大，而绕组的损耗要小，用
5.1 异步电动机的基本结构、分类及铭牌
3. 气隙
异步电动机的气隙是很小的，中小型电动机的气隙一般为 0.2～2 mm。气隙越大，磁阻越大，要产生同样大小的磁场，就 需要较大的励磁电流。由于气隙的存在，异步电动机的磁路磁阻 远比变压器大，因而异步电动机的励磁电流也比变压器的大得多。 变压器的励磁电流约为额定电流的3%，异步电动机的励磁电流约 为额定电流的30%。励磁电流是无功电流，因而励磁电流越大， 功率因数越低。为提高异步电动机的功率因数，必须减小它的励 磁电流，最有效的方法是尽可能缩短气隙长度。但是，气隙过小 会使装配困难，还有可能使定子、转子在运行时发生摩擦或碰撞， 因此，气隙的最小值由制造工艺及运行安全可靠等因素来决定。
图5-1 三相笼型异步电动机的组成部件
5.1 异步电动机的基本结构、分类及铭牌
1. 定子
定子由定子三相绕组、定子铁心和

电机学的研究内容与学习方法
研究Байду номын сангаас容
电机学的研究内容包括电机的原理、设计和控制等方面。具体包括电机的磁场理论、电机的运行特性、电机的控 制技术等。
学习方法
学习电机学需要掌握数学、物理和电气工程学科的基本知识，同时需要注重实验和实践能力的培养。建议学生多 阅读教材和学术论文，参加学术交流活动，加强实践操作和实验研究，以提高学习效果和掌握电机学知识的能力。
电机学的发展历程
早期发展
电机学的发展可以追溯到19世纪初期，当时人们开始研究电磁感应现象和发电机的原理。
20世纪发展
进入20世纪，随着电力工业的迅速发展和电气化进程的加速，电机学得到了广泛的应用和研究。同时，随着计算机 技术和控制理论的不断发展，电机控制技术也取得了重要的进展。
现代发展
进入21世纪，随着可再生能源和智能电网技术的快速发展，电机学的研究和应用领域不断扩大。同时， 随着人工智能和机器学习技术的不断发展，电机学的研究方法和技术也在不断创新。
变压器结构与特性
变压器结构
变压器主要由定子（包括铁心和线圈 ）和转子（包括变压器油和散热器等 ）组成。
变压器特性
变压器通过电磁感应原理实现电压、 电流和阻抗的变换，其特性表现在电 压、电流和匝数之间的关系上，可以 通过改变匝数比来控制电压的变换。
04
电机学实验
电机实验的目的与要求
掌握电机的基本原理
通过实验，使学生能够深入理解电机的基本原理和工作特性，为后 续的学习和研究打下坚实的基础。
提高实验技能
实验是培养学生动手能力和实践技能的重要途径，通过电机实验， 学生可以锻炼自己的实验技能，提高分析和解决问题的能力。
培养创新思维

例 题
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2．简单并联磁路
定义:指考虑漏磁影响，或磁回路有两个以上分 支的磁路。 点击书本进入例题1-３
例 题
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二、直流电机的空载磁路和磁化曲线
1.空载磁路及其计算 定义:直流电机的空载磁场是指励磁绕组内通有 直流励磁电流时由励磁磁动势单独激励的磁场。 2.直流电机的磁化曲线
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2．涡流损耗
涡流:当通过铁心的磁通随时间变化时,根据电 磁感应定律,铁心中将产生感应电动势,并引起 环流,环流在铁心内部围绕磁通作旋涡状流动 称为涡流。示意图1-12。
定义:涡流在铁心中引起的损耗。 公式: 2 2
pe Ce f B V
2 m
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三、铁磁材料
1．软磁材料 定义: 磁滞回线窄、剩磁和矫顽力都很小的材料。 附图1-11a
常用软磁材料:铸铁、铸钢和硅钢片等。
软磁材料的磁导率较高,故用以制造电机和变压器 的铁心。
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2．硬磁(永磁)材料 定义:磁滞回线宽、剩磁和矫顽力都很大的铁磁材 料称为硬磁材料，又称为永磁材料。 附图1-11b
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1-1磁路的基本定律
一、磁路的概念:
磁路：磁通所通过的路径.见图１－１。
主磁通：由于铁心的导磁性能比空气要好得多， 所以绝大部分磁通将在铁心内通过,这部分磁通称 为主磁通。
漏磁通：围绕载流线圈、部分铁心和铁心周围的 空间，还存在少量分散的磁通，这部分磁通称为 漏磁通。 东北电力大学
Ni H k ik 1 Rm1 2 Rm 2 3 Rm3
k 1
3

稳定运行区
Te＝f（s）→ n＝f（Te）
稳定运行条件：
dT e dn dT L dn
n ns
TL
Te
11
感应电动机的稳定运行区 域：从同步点到最大电磁 转矩一段(0<s<sm)。
不稳定 运行区 Te O
电机学
机械特性
12
例5-4
电机学
感应电动机的工作特性
前提条件
U1＝U1N，f1＝fN
n＝f(P2)
2 1

2
压、频率、绕组参 数、转差率有关。
当电压、频率、
m 1 pU Te
2
R '2 s
绕组参数为常数时， 电磁转矩仅与转差 率有关。
R '2 2 f1 R1 c X 1 cX ' 2 s

2
Te＝f(s)
4
电机学
T max 1 . 6 85 % T N 1 . 156 T N T N
15
工作特性
转速特性：n＝f(P2) 定子电流特性：I1＝f(P2) 功率因数特性：cosφ1＝f(P2)
电磁转矩特性：Te＝f(P2)
效率特性：η＝f(P2)
I10 T0 O P2
13
电机学
感应电动机的主要性能指标


额定效率ηN（76%～94%）
额定功率因数cosφN（0.75～0.92）
电机学
感应电动机的 转矩-转差率特性
Te
U1 R”2 U”1 U1>U’1>U’’1 U’1
Tmax
Te
R’2 R2
s
1
Tmax∝U1