異步電機(jī)ppt課件(編輯修改稿)
2025-02-10 16:34 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 每個(gè)極面下的導(dǎo)體平均分給各相，則每一相繞組在每個(gè)極面下所占的范圍，用電角度表示稱為相帶。 每一個(gè)極面下每相所占的槽數(shù)為 每極每相槽數(shù) q2Zq=pm第 4章 三相異步電動(dòng)機(jī) 三相單層繞組 單層繞組的每個(gè)槽內(nèi)只放一個(gè)線圈邊，電機(jī)的線圈總數(shù)等于定子槽數(shù)的一半。單層繞組分為鏈?zhǔn)?、交叉式和同心式繞組。 一、單層鏈?zhǔn)嚼@組 單層鏈?zhǔn)嚼@組由形狀、幾何尺寸和節(jié)距相同的線圈連接而成，整個(gè)外形如長(zhǎng)鏈。 鏈?zhǔn)嚼@組的每個(gè)線圈節(jié)距相等并且制造方便；線圈端部連線較短并且省銅。主要用于q=2的 8極小型三相異步電動(dòng)機(jī)。 第 4章 三相異步電動(dòng)機(jī) 二、單層交叉式繞組 單層交叉式繞組由線圈數(shù)和節(jié)距不相同的兩種線圈組構(gòu)成，同一組線圈的形狀、幾何尺寸和節(jié)距均相同，各線圈組的端部互相交叉。 交叉式繞組由兩大一小線圈交叉布置。線圈端部連線較短，有利于節(jié)省材料，并且省銅。廣泛用于 q1的且為奇數(shù)的小型三相異步電動(dòng)機(jī) 。 第 4章 三相異步電動(dòng)機(jī) 三、單層同心式繞組 同心式繞組由幾個(gè)幾何尺寸和節(jié)距不等的線圈連成同心形狀的線圈組構(gòu)成。 同心式繞組端部連線較長(zhǎng)，適用于 q= 8等偶數(shù)的 2極小型三相異步電動(dòng)機(jī)。 第 4章 三相異步電動(dòng)機(jī) 優(yōu)點(diǎn) 不適宜于大中型電機(jī) 元件少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，嵌線方便，槽內(nèi)無(wú)層間絕緣 廣泛應(yīng)用于 10kW以下的異步電動(dòng)機(jī)定子繞組 單層繞組為整距繞組 缺點(diǎn) 電動(dòng)勢(shì)和磁動(dòng)勢(shì)波形較差 鐵損和噪聲較大 起動(dòng)性能較差 三相單層繞組的優(yōu)缺點(diǎn) 第 4章 三相異步電動(dòng)機(jī) 線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及短距系數(shù) 一、一根導(dǎo)體的電動(dòng)勢(shì) 二、整距繞組的電動(dòng)勢(shì) 每個(gè)整距繞組由 Nc個(gè)相同和線匝組成，每個(gè)整距線圈的電動(dòng)勢(shì) : 1 1 14 4 4y ( y ) c t cE N E . f N? ?? ??電動(dòng)勢(shì)頻率 : 60pnf ?電動(dòng)勢(shì)大小 : 12 2 21cE . fΦ?電動(dòng)勢(shì)波形 : Blve ? 隨時(shí)間變化的波形取決于氣隙磁密在空間的分布波形 第 4章 三相異步電動(dòng)機(jī) 異步電動(dòng)機(jī)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 異步電動(dòng)機(jī)氣隙中的磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)時(shí) , 定子繞組切割旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) , 經(jīng)推導(dǎo)可得每相定子繞組的基波感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 式 中： —— 定子繞組的電流頻率 ,即電源頻率 (Hz)； —— 每極基波磁通 (Wb)； —— 每相定子繞組的串聯(lián)匝數(shù)； —— 定子繞組的基波繞組因數(shù) ,它反映了集中 、 整距繞組（如變壓器繞組）變?yōu)榉植?、短距繞組 后 ,基波電動(dòng)勢(shì)應(yīng)打的折扣 ,一般 ＜ 1。 1w111 ΦkNfE ?1f1Φ1N1wk1wk第 4章 三相異步電動(dòng)機(jī) 同理可得轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)每相轉(zhuǎn)子繞組的基波感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 式中： —— 轉(zhuǎn)子繞組的轉(zhuǎn)子電流頻率 (Hz)； —— 每相轉(zhuǎn)子繞組的串聯(lián)匝數(shù)； —— 1w22s2 ΦkNfE ?2f2N2wk第 4章 三相異步電動(dòng)機(jī) 空載運(yùn)行時(shí)的電磁關(guān)系 一、主、漏磁通的分布 為了便于分析，根據(jù)磁通路徑和性質(zhì)不同，異步電動(dòng)機(jī)的磁通分為主磁通和漏磁通。 主磁通同時(shí)交鏈定、轉(zhuǎn)子繞組，其路徑為：定子鐵心 → 氣隙 → 轉(zhuǎn)子鐵心 → 氣隙 → 定子鐵心。主磁通起傳遞能量的作用。 除了主磁通以外的磁通稱為漏磁通，它包括槽漏磁通、端漏磁通和高次諧波磁通。漏磁通只起電抗壓降作用。 第 4章 三相異步電動(dòng)機(jī) 二、空載電流和空載磁動(dòng)勢(shì) 異步電動(dòng)機(jī)空載運(yùn)行時(shí)的定子電流稱為空載電流 。 .I,I:I,ar0000????功分量損耗的有另一個(gè)是用來(lái)供給鐵心的無(wú)功分量產(chǎn)生主磁通一是用來(lái)由兩部分組成異步電動(dòng)機(jī)空載電流與變壓器一樣?基波幅值為載磁動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)為空三相空載電流 ,FI 00?0IpkNmF 1w110 ???.III ar 000 ??? ??:即.F，I，E，、,000 22 ??? ??于是乎為零轉(zhuǎn)子之間相對(duì)速度幾定接近同步速轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速很高空載運(yùn)行時(shí).II,I,II rar 00000 ??? 即基本為一無(wú)功性質(zhì)電流所以由于第 4章 三相異步電動(dòng)機(jī) 三、電磁關(guān)系 10RI?1U ( )三 相 系 )(I 三相系統(tǒng)0? )(F 三相合成0?1E?0???1??1E?02 ?E? 空載運(yùn)行時(shí)的電壓平衡方程 一、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 與變壓器一樣 ,主、漏磁通在定子繞組上感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì) 0? ?? 1111 4 . 4 4 wkNfjE ??101 XIjE σ ?? ??可見(jiàn)，異步電動(dòng)機(jī)空載時(shí)的電磁關(guān)系與變壓器非常相似。 第 4章 三相異步電動(dòng)機(jī) 二、電壓平衡方程與等效電路 與變壓器一樣，根據(jù)基爾霍夫電壓定律，可列出空載時(shí)定子每相電壓方程式： 0111010110111 IZEXIjRIERIEEU ????????? ??????????? ?同樣也有： 1 0 0m m mE = I ( R + jX ) = I Z 根據(jù)上兩式，可以作出空載時(shí)等效電路。 第 4章 三相異步電動(dòng)機(jī) 盡管異步電動(dòng)機(jī)的電磁關(guān)系與變壓器相似，但它們之間還是有差別的： 1）主磁場(chǎng)性質(zhì)不同：異步電動(dòng)機(jī)為旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，變壓器為脈動(dòng)磁場(chǎng) . 4）由于存在氣隙 ,異步電動(dòng)機(jī)漏抗較變壓器的大 . 。I,E,I,E) 00002 2222 ???? 變壓器異步電動(dòng)機(jī)空載時(shí)%.~%%,~%%I,)10230203 0的僅為而變壓器為異步電動(dòng)機(jī)由于存在氣隙5)異步電動(dòng)機(jī)通常采用短距和分布繞組 ,計(jì)算時(shí)需考慮繞組系數(shù) ,變壓器則為整距集中繞組 ,可認(rèn)為繞組系數(shù)為 1. 第 4章 三相異步電動(dòng)機(jī) 負(fù)載運(yùn)行時(shí)的物理情況 電磁關(guān)系 11IR??1?? ?1E?22IR??2?? ?2E?)(1 三相系統(tǒng)U? )(I 三相系統(tǒng)1?)(I 多相系統(tǒng)2?1F2F0F 0??1E?sE2?第 4章 三相異步電動(dòng)機(jī) 轉(zhuǎn)子繞組各電磁量 一、轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)的頻率 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的頻率正比于導(dǎo)體與磁場(chǎng)的相對(duì)切割速度 ,故轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)的頻率為 : 1 1 12111 60p ( n n) n n p nf = = = s fnn ?轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)時(shí) , .ff,s,n1210 ??? 理想空載時(shí) , .f,s,nn 00 21 ???二、轉(zhuǎn)子繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) : 02222 444 ?ws ?轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) : 02212 444 ? ?二者關(guān)系為 : 22sE = sE第 4章 三相異步電動(dòng)機(jī) 三、轉(zhuǎn)子繞組的漏阻抗 電抗與頻率正比于 ,轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)子漏電抗 :
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