电动机工作原理PPT最终版.ppt

no
60 f1 p
r/min
跳转到第一页
7.1.3 三相异步电动机的转动原理
静止的转子与旋转磁场之 间有相对运动，在转子导体中 产生感应电动势，并在形成闭 合回路的转子导体中产生感应 电流，其方向用右手定则判定 。转子电流在旋转磁场中受到 磁场力F的作用，F的方向用左 手定则判定。电磁力在转轴上 形成电磁转矩。电磁转矩的方 向与.旋........转. 7 磁场的方向一致。
电动 机 结构 有关 的 常数 。将 I2 U1 的关系式代入上式，得三相异
、 步
电动机电磁转矩公式的另一个表示式：
T K
sR2U
2 1
R
2 2
(sX 20 ) 2
式中 K 是一常数。可见电磁转矩 T 也与转差率 s 有关，
并且......与.... 定子每相电压 U1 的平方成正比，电源电压对转矩影
第7章 电动机
学习要点
三相异步电动机的转动原理 三相异步电动机使用方法 三相异步电动机的运行和控制方法 三相异步电动机的机械特性 单相异步电动机的转动原理 直流电动机的转动原理 步进电动机的转动原理
..........
1
跳转到第一页
第7章 电动机
7.1 三相异步电动机的结构及转动原理
7.2 三相异步电动机的电磁转矩和机械特性
跳转到第一页
7.2.2 三相异步电动机的电磁转矩
三相异步电动机的电磁转矩 T 是由旋转磁场的每极磁通
与转子电流 I2 相互作用而产生的，故电磁转矩与转子电 流的有功分量 I 2 cos 2 及定子旋转磁场的每极磁通 成正
比，即：
T K T I 2 cos 2
cos
式中 KT 2 的表达
是 一 个与 式及 与
8
跳转到第一页
例：有一台 4 极感应电动机，电压频率为 50 Hz，
转速为 1440 r／min，试求这台感应电动机的转差率。 解：因为磁极对数p 2 ，所以同步转速为：
no
60 f1 p
60 50 2
1500 r/min
转差率为：
s no n 100% 1500 1440 100% 4%
11
跳转到第一页
转子每相电流：
I2
E2
R22
X
2 2
sE20 R22 (sX 20 ) 2
转子的功率因数为：
cos 2
R2
R22
X
2 2
R2 R22 (sX 20 ) 2
O
可见异步电动机 的转子电流和功 率
因数也都与转差率 s 有关，如图所示。
I2，cos 2
I2
cos 2
1s
.......... 12
no
×
F·
·
× F ×n ·
跳转到第一页
电动机在正常运转时，其转速n总是稍低 于同步转速no，因而称为异步电动机。又因 为产生电磁转矩的电流是电磁感应所产生的 ，所以也称为感应电动机。
异步电动机同步转速和转子转速的差值与 同步转速之比称为转差率，用s表示，即：
s no n 100% no
转差率是异步电动机的一个重要参数。 异步电动机在额定负载下运行时的转差率约 为1%~9%。 ..........
响较大。13 同时，电磁转矩 T 还受到转子电阻 R2 的影响。
跳转到第一页
7.2.3 三相异步电动机的机械特性
T Tmax
Tq TN
n n0 a nN
iB
iC
ωt
O
120° 240°
360°
A
A
A
×
·
Y×
·Z Y
× Z Y·
Z
× C
· BC · ·
X
(a) ωt = 0°
..........
X
(b) ωt = 120°
5Leabharlann BC×B × X(c) ωt = 240°
跳转到第一页
结论：
(1)在对称的三相绕组中通入三相电流，可
以产生在空间旋转的合成磁场。
3
跳转到第一页
7.1.2 旋转磁场的产生
把三相定子绕组接成星形接到对称 三相电源，定子绕组中便有对称三相电 流流过。
iA 2I p sin t iB 2I p sin(t 120) iC 2I p sin(t 120)
.......... 4
iA
A
ZX
iB C
Y
B
iC
跳转到第一页
i
iA
忽略R1和X1上的压降，则：U1 E1
.......... 10
U1 E1 4.44 f1N1m
跳转到第一页
2．转子电路分析
e2
i2 R2
(e 2 )
i2 R2
L 2
di2 dt
E2 I2R2 (E 2 ) I2R2 jI2 X 2
i1
+ u1 －
e1 eσ1
i2 e2 eσ2
f2
p(no n) 60
7.3 三相异步电动机的运行与控制
7.4 三相异步电动机的选择与使用
7.5 单相异步电动机
7.6 直流电动机
7.7 步进电动机
..........
2
跳转到第一页
7.1 三相异步电动机的结 构及转动原理
7.1.1 三相异步电动机的结构
三相异步电动机由定子和转子构成。定子和转 子都有铁心和绕组。定子的三相绕组为AX、 BY、CZ。转子分为鼠笼式和绕线式两种结构。 鼠笼式转子绕组有铜条和铸铝两种形式。绕线 式转子绕组的形式与定子绕组基本相同，3个 绕组的末端连接在一起构成星形连接，3个始 端连接在3个铜集电环上，起动变阻器和调速 变阻....器...... 通过电刷与集电环和转子绕组相连接。
(2)磁场旋转方向与电流相序一致。电流相
序为A-B-C时磁场顺时针方向旋转；电流相序
为A-C-B时磁场逆时针方向旋转。
(3)磁场转速(同步转速)与电流频率有关，
改变电流频率可以改变磁场转速。对两极(一
对磁极)磁场，电流变化一周，则磁场旋转一
周。同步转速no与磁场磁极对数p的关系为：
.......... 6
no n no
pno 60
sf1
E2 4.44 f2N2m 4.44sf1N2m sE20
E 20 4.44 f1 N 2 m 为n 0 即s 1 时的转子电动势。
X 2 2L2 2f2L 2 2sf1L 2 sX20
X
20
2f
..........
1
L
2
为n
0
即s 1 时的转子漏抗。
n0
1500
.......... 9
跳转到第一页
7.2 三相异步电动机的 电磁转矩和机械特性
7.2.1 三相异步电动机的电路分析
1．定子电路分析
i1
i2
u1 i1R1 (e1) (e1)
i1R1
L 1
di1 dt
N1
d dt
+ u1 －
e1 eσ1
e2 eσ2
U1 I1R1 (E1) (E1) I1R1 jI1X1 (E1)