电工学 电子技术第七版 秦曾煌CHAPTER8.docx
《电工学 电子技术第七版 秦曾煌CHAPTER8.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电工学 电子技术第七版 秦曾煌CHAPTER8.docx（71页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
电工学电子技术第七版秦曾煌CHAPTER8
本文由yingzheng12贡献
ppt文档可能在WAP端浏览体验不佳。
建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。
第8章交流电动机
8.1三相异步电动机的构造8.2三相异步电动机的转动原理8.3三相异步电动机的电路分析8.4三相异步电动机转矩与机械特性8.5三相异步电动机的起动8.6三相异步电动机的调速8.7三相异步电动机的制动8.8三相异步电动机铭牌数据8.9三相异步电动机的选择8.10同步电动机（略）同步电动机（8.11单相异步电动机
总目录章目录返回上一页下一页
第8章交流电动机
本章要求：
本章要求：
1.了解三相交流异步电动机的基本构造和转动原理。
原理。
2.理解三相交流异步电动机的机械特性，掌握理解三相交流异步电动机的机械特性，起动和反转的基本方法,起动和反转的基本方法,了解调速和制动的方法。
方法。
3.理解三相交流异步电动机铭牌数据的意义。
理解三相交流异步电动机铭牌数据的意义。
总目录章目录返回上一页下一页
第8章交流电动机
电动机的分类：
电动机的分类：
同步电动机交流电动机电动机直流电动机异步电动机三相电动机单相电动机
他励、并励电动机他励、串励、复励电动机串励、
鼠笼式异步交流电动机授课内容：
鼠笼式异步交流电动机授课内容：
基本结构、工作原理、机械特性、基本结构、工作原理、机械特性、控制方法
总目录章目录返回上一页下一页
8.1三相异步电动机的构造
总目录章目录返回上一页下一页
8.1三相异步电动机的构造
1.定子
铁心：
由内周有槽铁心：
的硅钢片叠成。
的硅钢片叠成。
三相绕组AXXBYYCZ
机座：
机座：
铸钢或铸铁
总目录章目录返回上一页下一页
绕线式铁心：
由外周有槽的硅钢片叠成。
铁心：
由外周有槽的硅钢片叠成。
（1）鼠笼式转子
2.转子
鼠笼式
鼠笼转子
铁芯槽内放铜条，铁芯槽内放铜条，端部用短路环形成一体。
部用短路环形成一体。
或铸铝形成转子绕组。
或铸铝形成转子绕组。
（2）绕线式转子同定子绕组一样，也分为三相，并且接成星形。
同定子绕组一样，也分为三相，并且接成星形。
转子:
在旋转磁场作用下，产生感应电动势或电转子在旋转磁场作用下，流。
总目录章目录返回上一页下一页
鼠笼式电动机与绕线式电动机的的比较：
鼠笼式：
鼠笼式：
结构简单、价格低廉、工作可靠；结构简单、价格低廉、工作可靠；不能人为改变电动机的机械特性。
变电动机的机械特性。
绕线式：
绕线式：
结构复杂、价格较贵、维护工作量大；结构复杂、价格较贵、维护工作量大；转子外加电阻可人为改变电动机的机械特性。
外加电阻可人为改变电动机的机械特性。
总目录章目录返回上一页下一页
8.2三相异步电动机的转动原理
总目录章目录返回上一页下一页
8.2.1旋转磁场
1.旋转磁场的产生定子三相绕组通入三相交流电（星形联接）相交流电（星形联接）
iA
iA=ImsinωtiB=Imsin（ωt?
120°）iC=Imsin（ωt+120°）
Im
AZXYB
iiA
iBiC
t
iCC
iB
o
总目录章目录返回上一页下一页
iiiiCABIm
o
（×）电流入×电流入Y
A
n0
Z
t
CXB
规定i:
“+”i:
“–”首端流入，尾端流出。
首端流入，尾端流出。
尾端流入，首端流出。
尾端流入，首端流出。
总目录章目录返回上一页下一页
（?
）电流出电流出
三相电流合成磁场的分布情况动画
Im
iiA
iBiC
ωt
o
600
AY
n0
AY
60°
Y
AZC
N
ZC
NZ
S
X
N
B
CX
S
S
XB
B
ωt=90°ωt=60°ωt=0合成磁场方向向下合成磁场旋转60°合成磁场旋转90°合成磁场旋转60°合成磁场旋转90°
总目录章目录返回上一页下一页
分析可知：
分析可知：
三相电流产生的合成磁场是一旋转的磁场一个电流周期，旋转磁场在空间转过360°即：
一个电流周期，旋转磁场在空间转过360°2.旋转磁场的旋转方向取决于三相电流的相序.ii任意调换两根电源进线iBiCAImIm（电路如图电路如图）电路如图iAA0o
动画
ωt
iBB
iC
YXZC
Z
AA
AAYZCY
S
S
结论：
结论：
任意调换两根电源进线，电源进线，则旋转磁场反转。
磁场反转。
N
BX
C
B
N
X
ωt=0
总目录章目录返回上一页下一页
ωt=60°
3.旋转磁场的极对数P旋转磁场的极对数P
iA
AZXYB
Im
iiA
iBiC
ωt
A
o
iCC
iB
Y
N
Z
当三相定子绕组按图示排列时，图示排列时，产生一对磁极的旋转磁场，磁极的旋转磁场，即：
CX
S
ωt=0
B
p=1
总目录章目录返回上一页下一页
若定子每相绕组由两个线圈串联，绕组的始端之间互差60°将形成两对磁极的旋转磁场。
之间互差60°，将形成两对磁极的旋转磁场。
两对磁极的旋转磁场
iA
AXA'Z'X'C'Y'YB'ZB
C′
X′
Y′A
Z
BX
iC
C
iB
B′Z′
A′Y
C
总目录章目录返回上一页下一页
iA
AXA'Z'X'C'Y'YB'ZB
C′
X′
Y′
A
N
Z
iC
B′
S
?
S
A′
B
X
C
iB
Im
Z′
N
Y
C
iiAiBiC
ωt
极对数
p=2
动画
0
旋转磁场的磁极对数与三相绕组的排列有关
总目录章目录返回上一页下一页
4.旋转磁场的转速旋转磁场的转速取决于磁场的极对数Np=1时时
n0=60f1（转/分）工频：
工频：
f1=50Hz
ImIm
0o
iiA
iBiC
S
ωt
n0=3000（转分）/
A
N
YC
ZYB
A
AZYBCX
S
CN
N
ZB
S
X
S
X
总目录章目录返回上一页下一页
p=2时时
C′
X′
Y′
A
N
30°
Z
C′
Y′
A
Z
B
X′
S
N
n0
B
B′
S
Z′
?
S
A′
X
B′
S
X′
N
Y
C
Z′
N
A′Y
C
Im
iiAiBiC
ωt=0
ωt=60°
0
ωt
60f1n0=/=1500（转分）2
总目录章目录返回上一页下一页
旋转磁场转速n旋转磁场转速n0与极对数p的关系60f1n0=（转分/）p极对数同步转速每个电流周期磁场转过的空间角度（f1=50Hz）
p=1
p=2
p=3
p=4
360°
180°
3000（转/分）
1500（转/分）
120°
1000（转/分）
750（转/分）
总目录章目录返回上一页下一页
90°
可见:
旋转磁场转速n与频率f和极对数p有关可见:
旋转磁场转速0与频率1和极对数有关。
有关。
8.2.2电动机的转动原理
1.转动原理定子三相绕组通入三相交流电
Y
v
A
n0
Z
N
F
B
60f1（转/分）Cn0=Fp旋转磁场
方向:
方向:
顺时针切割转子导体感应电流I2旋转磁场电磁转矩T电磁转矩T
S
X
Blv
右手定则
感应电动势E20电磁力F电磁力F
Bli
左手定则
n
总目录章目录返回上一页下一页
8.2.3转差率
由前面分析可知，电动机转子转动方向与磁场由前面分析可知，旋转的方向一致，旋转的方向一致，但转子转速n不可能达到与旋转磁场的转速相等，磁场的转速相等，即异步电动机n如果n=n0转子与旋转磁场间没有相对运动，转子与旋转磁场间没有相对运动，磁通不切割转子导条无转子电动势和转子电流无转矩因此，转子转速与旋转磁场转速间必须要有差别。
因此，转子转速与旋转磁场转速间必须要有差别。
旋转磁场的同步转速和电动机转子转速之差与旋转磁场的同步转速之比称为转差率转差率。
旋转磁场的同步转速之比称为转差率。
总目录章目录返回上一页下一页
n=（1?
s）n0异步电动机运行中:
异步电动机运行中:
s=（1~9）%
n0?
n?
?
×100%s=?
转差率s?
n?
0?
?
转子转速亦可由转差率求得
例1：
一台三相异步电动机，其额定转速一台三相异步电动机，n=975r/min，电源频率f1=50Hz。
试求电动机的=，。
极对数和额定负载下的转差率。
极对数和额定负载下的转差率。
解：
根据异步电动机转子转速与旋转磁场同步转速的关系可知：
速的关系可知：
n0=1000r/min,即p=3额定转差率为
n0?
ns=×100%=1000?
975×100%=2.5%1000n0
总目录章目录返回上一页下一页
8.3三相异步电动机的电路分析
三相异步电动机的电磁关系与变压器类似。
磁关系与变压器类似。
变压器：
变化→变压器：
Φ变化→eU1≈E1=4.44fN1ΦE2=4.44fN2ΦE1、E2频率相同，都等频率相同，于电源频率。
于电源频率。
i1+u1
－
－
i2e1
+－
－
e2
+
－
+
eσ1
+f1
eσ2
f2
U1Φ≈4.44fN1
异步电动机每相电路
总目录章目录返回上一页下一页
8.3.1定子电路
1.旋转磁场的磁通Φ异步电动机：
旋转磁场切割导体→，异步电动机：
旋转磁场切割导体→e，U1≈E1=4.44f1N1Φ每极磁通U
Φ≈
1
4.44f1N1
Φ∝U1∝
2.定子感应电势的频率f1感应电势的频率与磁场和导体间的相
升级会员 