異步電動(dòng)機(jī)ppt課件

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第八章 異步電動(dòng)機(jī),第八章 異步電動(dòng)機(jī),,,交流電動(dòng)機(jī),電動(dòng)機(jī),直流電動(dòng)機(jī),,他勵(lì)、并勵(lì)、串勵(lì)、復(fù)勵(lì),鼠籠式異步交流電動(dòng)機(jī)授課內(nèi)容： 基本結(jié)構(gòu)、工作原理、 機(jī)械特性、控制方法,電動(dòng)機(jī)的分類(lèi),異步電動(dòng)機(jī)的模型：,微型三相異步電動(dòng)機(jī)的實(shí)體照片：,定子線(xiàn)圈與機(jī)殼等,定子鐵芯,定子繞組,接線(xiàn)盒,電樞,電樞,,,,,,磁極旋轉(zhuǎn),導(dǎo)線(xiàn)切割磁力線(xiàn)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),,導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng),切割速度,（右手定則）,異步,2. 線(xiàn)圈比磁場(chǎng)轉(zhuǎn)得慢,三相異步機(jī)的結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)子：在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用下， 產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)或 電流。,三相定子繞組：產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。,旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生,,,,,,,,,,,,,A,Y,C,B,Z,異步電機(jī)中,旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)代替了旋轉(zhuǎn)磁極,,(?)電流出,(?)電流入,,,,,,,X,,8.2 三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理,合成磁場(chǎng)方向： 向下,,,,同理分析，可得其它電流角度下的磁場(chǎng)方向：,旋轉(zhuǎn)方向：取決于三相電流的相序。,改變電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向：換接其中兩相,旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向,旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速大小,,極對(duì)數(shù)（P）的概念,極對(duì)數(shù)（P）的改變,,將每相繞組分成兩段，按右下圖放入定子槽內(nèi)。形成的磁場(chǎng)則是兩對(duì)磁極。,極對(duì)數(shù),,極對(duì)數(shù)和轉(zhuǎn)速的關(guān)系,三相異步電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速,,極對(duì)數(shù),每個(gè)電流周期 磁場(chǎng)轉(zhuǎn)過(guò)的空間角度,同步轉(zhuǎn)速,,,,,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同步轉(zhuǎn)速的關(guān)系,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速:,轉(zhuǎn)差率 s的概念：,異步電機(jī)運(yùn)行中:,轉(zhuǎn)差率為旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步轉(zhuǎn)速和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速之差。即：,8.3 三相異步電動(dòng)機(jī)的電路分析,同理得轉(zhuǎn)子邊：,取決于轉(zhuǎn)子和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的相對(duì)速度,轉(zhuǎn)子功率因數(shù),8.4 三相異步電動(dòng)機(jī)銘牌與技術(shù)數(shù)據(jù),1. 型號(hào) Y 132M－4,,,8.4.2 聯(lián)接方式：Y/ ?接法：,8.4.3 額定電壓：定子繞組在指定接法下應(yīng)加的線(xiàn)電壓.,例：380/220 Y/?是指：線(xiàn)電壓為380V時(shí)采用Y接法； 當(dāng)線(xiàn)電壓為220V時(shí)采用?接法。,,說(shuō)明：一般規(guī)定電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行電壓不能高于或低于額定值的 5 ％。,,電壓波動(dòng)對(duì)電動(dòng)機(jī)的影響,,,,8.4.4 額定電流：定子繞組在指定接法下的線(xiàn)電流。,如：,表示三角接法下，電機(jī)的線(xiàn)電流為11.2A，相電流為6.48A；星形接法時(shí)線(xiàn)、相電流均為6.48A。,其中,8.4.5 功率與效率： 額定功率指電機(jī)在額定運(yùn)行時(shí)軸上輸出的功率 （ ），不等于從電源吸收的功率（ ）。兩者的 關(guān)系為：,額定負(fù)載時(shí)一般為0.7 ~ 0.9 ， 空載時(shí)功率因數(shù)很低約為0.2 ~ 0.3。額定負(fù)載時(shí)，功率因數(shù)最大。,注意：實(shí)用中應(yīng)選擇合適容量的電機(jī)，防止“大馬” 拉“小車(chē)”的現(xiàn)象。,8.4.6 功率因數(shù)(cos?1)：,,,,P2,,PN,cos?1,轉(zhuǎn)差率,8.4.7 轉(zhuǎn)速: 電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)速（n)。,如： n =1460 轉(zhuǎn)/分,8.4.8 絕緣等級(jí),絕緣等級(jí)是按照電動(dòng)機(jī)繞組所用的絕緣材料在使用時(shí) 允許的極限溫度來(lái)分等級(jí)的。所謂極限溫度，是指電機(jī) 絕緣結(jié)構(gòu)中最熱點(diǎn)的最高允許溫度。在Y系列電機(jī)中，采 用B級(jí)絕緣，極限溫度為130℃。其他絕緣材料的極限溫 度參數(shù)見(jiàn)書(shū)本P149頁(yè)，不一 一介紹。,8.4.9 工作方式 電動(dòng)機(jī)的工作方式分為連續(xù)、短時(shí)和斷續(xù)周期工作 方式3種。對(duì)于不同工作方式的電動(dòng)機(jī)，使用時(shí)要注 意不可隨便亂用。,8.5 三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩與機(jī)械特性,8.5.1 電磁轉(zhuǎn)矩公式,電磁轉(zhuǎn)矩 T：轉(zhuǎn)子中各載流導(dǎo)體在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用下, 受到電磁力所形成的轉(zhuǎn)距之總和。,常數(shù),每極磁通,轉(zhuǎn)子電流,轉(zhuǎn)子功率因數(shù),得到轉(zhuǎn)矩公式,8.5.2 機(jī)械特性曲線(xiàn),,根據(jù)轉(zhuǎn)矩公式,電動(dòng)機(jī)的自適應(yīng)負(fù)載能力,電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩可以隨負(fù)載的變化而自動(dòng)調(diào)整， 這種能力稱(chēng)為自適應(yīng)負(fù)載能力。,自適應(yīng)負(fù)載能力是電動(dòng)機(jī)區(qū)別于其它動(dòng)力機(jī)械的重要特點(diǎn)。（如：柴油機(jī)當(dāng)負(fù)載增加時(shí)，必須由操作者加大油門(mén)，才能帶動(dòng)新的負(fù)載。）,直至新的平衡。此過(guò)程中， 時(shí)， 電源提供的功率自動(dòng) 增加。,三個(gè)重要轉(zhuǎn)矩,,,n0,T,n,,（牛頓?米）,如果 電機(jī)將會(huì) 因帶不動(dòng)負(fù)載而停轉(zhuǎn)。,,,n0,T,n,,,求解,,過(guò)載系數(shù)：,三相異步電動(dòng)機(jī),,,,n0,T,n,,體現(xiàn)了電動(dòng)機(jī)帶載起動(dòng)的能力。若 電機(jī)能 起動(dòng)，否則將起動(dòng)不了。,,機(jī)械特性和電路參數(shù)的關(guān)系,,,,和電壓的關(guān)系,結(jié)論：,和轉(zhuǎn)子電阻的關(guān)系,,R2的 改變 ： 鼠籠式電機(jī)轉(zhuǎn)子導(dǎo)條的金屬材料不同，線(xiàn)繞式電機(jī)外接電阻不同。,,機(jī)械特性的軟與硬,硬特性：負(fù)載變化時(shí)，轉(zhuǎn)速變化不大，運(yùn)行特性好。 軟特性：負(fù)載增加轉(zhuǎn)速下降較快，但起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，起 動(dòng)特性好。 ,,不同場(chǎng)合應(yīng)選用不同的電機(jī)。如金屬切削，選硬特性電機(jī)；重載起動(dòng)則選軟特性電機(jī)。,8.6 三相異步機(jī)的起動(dòng),,三相異步機(jī)的起動(dòng)方法：,（1） 直接起動(dòng)。二三十千瓦以下的異步電動(dòng)機(jī)一般 采用直接起動(dòng)。,（3）轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)。,,Y－ ? 起動(dòng)：,,,,轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng),起動(dòng)時(shí)將適當(dāng)?shù)腞串入轉(zhuǎn)子繞組中，起動(dòng)后將R短路。,轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)的特點(diǎn)：,（2）R2選的適當(dāng)，轉(zhuǎn)子串電阻既可以降低起動(dòng)電流， 又可以增加起動(dòng)力矩。,8.7 三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速,,3. 改變電源頻率 (變頻調(diào)速) 無(wú)級(jí)調(diào)速,此種調(diào)速方法發(fā)展很快，且調(diào)速性能較好。其主要環(huán)節(jié)是研制變頻電源（常由整流器、逆變器等組成）結(jié)束。,7.8.1 能耗制動(dòng) 7.8.2 反接制動(dòng)：停車(chē)時(shí)，將電動(dòng)機(jī)接電源的任意 兩相反接，使電動(dòng)機(jī)由原來(lái)的旋轉(zhuǎn)方向反過(guò)來(lái)，以達(dá)制動(dòng)的目的；,8.8 三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng),注意： 反接制動(dòng)時(shí)，定子旋轉(zhuǎn)磁埸與轉(zhuǎn)子的相對(duì)轉(zhuǎn)速很大，即切割磁力線(xiàn)的速度很大，造成I2上升，從而引起I1上升。為了限制電流， 在制動(dòng)時(shí)，要在定子中串適當(dāng)?shù)碾娮琛?2).發(fā)電反饋制動(dòng)： 令電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速超過(guò)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步轉(zhuǎn)速，便會(huì)產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。,1). 能耗制動(dòng)：停車(chē)時(shí)，斷開(kāi)交流電源，接至直流電源上，產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩；,