电机原理及运用培训课件(共 37张PPT)

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电工原理
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电动机原理： 通电导线在磁场中受力。
N
n0
ei
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S
电工原理
磁铁
闭合 导线
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三相异步电动机的工作条件：
旋转磁场 + 转子电流（涡流）
三相定子绕组通交流电产生旋转磁场；
鼠笼式转子通过转差率效应产生感应涡流。
A
n0
Y
Z
n
C
B
X
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电工原理
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旋转磁场的产生
电机刚1启N2动时， n = 0(s =1)， f 2最高，可知 E2 最大，
有 E20= 4.44 f 1N2
则： E2= s E20
转子启动时 的感应电势
转子转动时 的感应电势
C. 转子感抗X 2
X 2 2 Lσ 2 2 f2 Lσ 2 2 s f1Lσ 2
电机刚启动n = 0(s =1)时，f 2最高，且 X2 最大，有
U2 U1'
W2' U2'
iW
iU
W1
W1' V2' W2 V1'
V2
V1
W1 V2 U1 W2
U2
V1
V1
W2
U1
U2
W1 V2
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电工原理
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iU
U1
U2 U1'
W2' U2'
iW
iU
W1
W1' V2' W2 V1'
V2
V1
Im iA iB iC
0
t

n0n1(1s0)75(1 00.00) 3 74.77r5/min
2、额定转差率：
sNn1n 1n7570570300.027
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设ηN为异步电动机的效率，额定功率：
PN 3U1NI1NNcoN s
电动机的输入功率为：
接线：
P1 3U1NI1NcoN s
高压异步电动机定子绕组采用Y接，只有三根 引出线。中小容量的异步电动机通常将定子三
分析：每一磁极占180°电角度，三相
绕组的每相绕组在一个极下只占三分
之一，即60°相带。
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单层绕组
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双层绕组
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5.2.2 交流绕组的感应电势
1.一根导体感应电势 设定子内表面槽中嵌放导体A，有效长
度为l(m)，转子只有一对磁极，它由原动机 拖动以恒定转速n1(r/min)逆时针旋转，沿气 隙圆周方向分布的基波磁密波形，大小为：
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主要铭牌数据3
铭牌上还标有绝缘等级、温升、工作 方式、连接方法等，对绕线式异步电动机 还标有转子绕组的额定电压和额定电流。
(7)转子绕组额定电压U2N：指定子绕组加 额定电压、转子绕组开路时，滑环间的线
电压，单位：V；
(8)转子额定电流I2N：指电动机额定运行、 转子短路状态下，滑环之间流过的线电流，
b1B1msin
式中Bδ1m为基波气隙磁密幅值。
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感应电动势
导体A切割磁力线产生感应电动势大小为：
e 1 b 1 xlvB 1 m lvsin
E 1msi n 1t2E 1si n 1t

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①交流变频调速系统及变频电机（3）
• 据美国《控制工程》报道在1996~2000年 间美国用于工厂自动化方面的电动机和传 动装置的总费用约45亿美元，其中采用变 频器控制三相异步电动机的约占52.8%，且 呈逐年上升趋势。交流调速系统的广泛应 用必然对电动机提出相应的要求，为使电 机更好地符合电气传动系统的要求。国际 电工委员会（IEC）以及一些国家的有关组 织，如美国的IEEEE等均对变频器供电的三 相异步电动机提出了一些要求和应用导则。
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⑤无换向器电机（2）
• 目前国外交流伺服电机已经部分形成系列， 如德国Lens公司，而宝钢引进的轧机流水 线电气传动基本采用了无换向器电机实现； 日本在电动车的应用中也主要采用了无刷 直流电机作为驱动电机，并取得了较好的 应用效果。
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⑥其他用途的中小型电机
• 其他用途的中小型电机还有很多，如80年 代出现的开关磁阻电机以及特种用途的电 机如电动车电机、汽车电机等，均具有很 好的发展潜力，暂不述及。
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①交流变频调速系统及变频电机（4）
• 目前交流变频专用电机已经在西方工业发 达国家获得广泛使用，如德Siemens公司、 日本的东芝公司等就已经推出200KVA以下 的8大系列的变频电机，并成功应用于工业 实践，取得较好的节能效果和自动控制作 用。
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①交流变频调速系统及变频电机（5）
• 对变频电机的研究，过去主要集中在以下几个方面：一是 由于变频器的供电，电机谐波分量增加，从而引起电机损 耗增加，温升提高，因此应根据负载的情况，如何匹配电 机的功率；二是对于调速范围较宽的应用，要考虑低速时 风扇转速降低造成的电机自身散热能力的下降，因此应在 结构上外置一独立的风扇，使其在低速时保持足够的散热 风量，另外对于谐波引起的电机噪声的增加也进行了不少 的研究。但是随着变频器应用的日益增多和研究的日益深 入，出现了其他更为突出的问题，如电机的绝缘、轴承电 流、性能测试等问题，直接影响着电机的设计、制造、使 用和性能。

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1．在磁场中的通电导体( B )
A．一定受到磁场力的作用 B．可能受到磁场力的作用 C．一定不受磁场力的作用 D．以上说法均不正确
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2. 要改变直流电动机转向，可以采用( D )
A.改变电流方向，其他不变 B.改变磁场方向，其他不变 C.增大电流强度 D.同时改变电流方向和磁场方向
逆向思维——磁体能否使 通电的导线运动呢？
➢想一想，设计什么实验来验证？
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实验装置
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（4）结论：
通电导体在磁场里，会受到力 的作用，受力方向与电流方向和磁 感线方向有关。
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结论:磁场对电流的作用
• 只改变__电___流___方__向_ 或_磁___场___方___向_通电导线受到 力的方向__改___变____,如果_同___时____改变电流方向 和磁场方向则受到力的方向____不___改_ 变
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（3）实验操作：
➢ 刚才我们是把一根通电导线放在磁场中， 发现它会受到力的作用，假如我们不是放 一根导线，而是把整个线圈放到磁场中又 会怎么样呢？
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线圈在磁场中的受力情况
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图乙:平衡位置
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3.下列说法正确的是( B )
A.电动机是把机械能转化为电能的机器 B.电动机是把电能转化为机械能的机器 C.直流电动机是利用线圈的转动而产生电流的 D.改变线圈中的电流方向，可以改变电动机线 圈转动的快慢