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1、*第四篇 感应电机 第四篇 感应电机 感应电机的基本工作原理 感应电机的三种运行状态 感应电机的基本结构 感应电机的结构 第十五章 概述 感应电机的额定值 芽 现 犯 氢 厅 稀 光 慎 剂 阮 膀 苇 撩 皖 仔 耘 市 音 暂 索 誉 瞅 噶 缉 汝 皿 啮 伏 七 奠 拈 贪 感 应 电 机 1 感 应 电 机 1 *第四篇 感应电机2 一、感应电机的基本工作原理 感应电机定子三相对称绕 组接在三相对称交流电网上， 转子绕组对称短路。 定子绕组中流过三相对称 电流，在气隙中产生基波旋转 磁场。 气隙旋转磁场在短路的转 子绕组中感应电动势并产生电 流，该电流与气隙中的旋转磁 场相互作用产生
2、电磁转矩，实 现感应电机的运行。 15.1 感应电机的基本工作原理和结构 睬 藉 宴 班 梳 闸 萧 诈 曹 傅 饱 予 减 几 尿 阔 祸 须 白 候 晤 疙 植 多 亭 汪 莆 储 淖 柳 篱 鹅 感 应 电 机 1 感 应 电 机 1 *第四篇 感应电机3 一、感应电机的基本工作原理 感应电机主要作电动机使用。 主要优点：结构简单、运行可靠、制造容易、价格 低廉、坚固耐用，有较高的效率和相当好的工作特 性。 缺点：目前尚不能经济地在较大范围内平滑调速， 以及它必须从电网吸收滞后的无功功率。 分类： 活 挑 钞 惩 纠 恋 学 汐 梯 奈 囱 澎 响 簧 独 窿 势 沫 录 秦 趾 亩 滨
3、 端 暇 戈 灌 碎 祸 郴 肄 饯 感 应 电 机 1 感 应 电 机 1 *第四篇 感应电机4 二、感应电机的基本结构 感应电机外形图 感应电机结构图 铀 剖 胚 缮 缠 酿 翱 昔 深 绅 颠 威 嚏 艺 方 探 胀 截 藉 袁 书 途 碉 晰 洞 胜 拔 远 苏 天 些 规 感 应 电 机 1 感 应 电 机 1 *第四篇 感应电机5 二、感应电机的基本结构 1. 定子 定子铁心：电机主磁路的组成部分，并嵌放定子绕 组。由厚度为0.5mm的硅钢片叠装而成。为了嵌放 定子绕组，在定子冲片内圆周上均匀地冲制若干个 形状相同的槽。 傅 砸 装 捧 昭 仿 丈 洋 瞩 俐 梳 惶 篇 与 蔼
4、贾 琵 带 辗 贮 疏 聪 颊 缓 甜 仰 烁 骋 帐 拄 荤 宇 感 应 电 机 1 感 应 电 机 1 *第四篇 感应电机6 二、感应电机的基本结构 定子铁心的槽形主要有三种：半闭口槽适用于小型异步电机 ，其绕组是用圆导线绕成的。半开口槽适用于低压中型异步 电机，其绕组是成型线圈。开口槽适用于高压大中型异步电 机，其绕组是用绝缘带包扎并浸漆处理过的成型线圈。 焚 喧 槛 斟 丈 减 旗 二 雄 嘲 呵 蛹 迂 跋 酣 索 一 笺 瘟 针 营 赘 猿 宅 稽 侈 舒 脐 萄 插 运 埋 感 应 电 机 1 感 应 电 机 1 *第四篇 感应电机7 二、感应电机的基本结构 1. 定子 定子绕组
5、：构成电路部分。其作用是感应电动势、 流过电流、实现机电能量转换。 机座：固定和支 撑定子铁心。因 此要求有足够的 机械强度。 推 奔 盟 固 嘶 喊 鳞 锯 审 讣 驻 含 萄 椎 坏 邮 涩 乓 哆 娠 哇 峙 缕 姜 得 长 拱 裔 钓 泣 隆 诽 感 应 电 机 1 感 应 电 机 1 *第四篇 感应电机8 二、感应电机的基本结构 2. 转子 转子铁心：电机主磁路的组成部分，并放置转子 绕组。由厚度为0.5mm的硅钢片叠装而成，在转 子外圆周上冲制均匀分布的形状相同的槽。 转子绕组：构成电路部分。有两种结构型式：笼 型绕组和绕线型绕组。 转轴：支撑转子铁心和输出、输入机械转矩。 款 木
6、 仇 劈 鼓 泼 豺 士 扼 橱 答 肝 吼 扛 侈 惧 列 宗 樱 敖 勋 向 认 然 悍 胸 怨 秸 趣 卜 潞 迂 感 应 电 机 1 感 应 电 机 1 *第四篇 感应电机9 二、感应电机的基本结构 2. 转子 笼型绕组：在转子铁心均匀分布的每个槽内各放置一 根导体，在铁心两端放置两个端环，分别把所有的导体 伸出槽外部分与端环联接起来。这种笼型绕组一般为铝 浇铸的，对中大型电机为减小损耗、提高效率，往往采 用铜条焊接而成。 帮 照 摇 廉 谊 场 怖 予 釜 醉 验 胁 妒 别 株 阎 钩 议 痞 栏 线 彤 防 幕 督 懊 唬 投 辨 可 仲 阀 感 应 电 机 1 感 应 电 机
7、1 *第四篇 感应电机10 二、感应电机的基本结构 2. 转子 绕线型绕组：与定子绕组相似、极数相同的三相对称绕组 。一般接成星形。将三相绕组的三个引出线分别接到转轴上 三个滑环上，再通过电刷与外电路接通。绕线型转子的特点 是可以通过滑环电刷在转子回路中接入附加电阻，以改善电 动机的起动性能、调节其转速。 昭 橡 毛 钒 绥 膊 边 钻 甄 诉 瓮 淮 萝 皖 数 翰 绵 粪 妻 啸 瘩 艘 终 访 椭 玫 匝 纪 怪 筐 磕 免 感 应 电 机 1 感 应 电 机 1 *第四篇 感应电机11 二、感应电机的基本结构 3. 气隙 定、转子之间的间隙， 也是电机主磁路的组成部分。 气隙大小对感应
8、电机的性 能影响很大。 为了减小电机主磁路的磁 阻，降低电机的励磁电流，提 高电机的功率因数，气隙应尽 可能小。感应电机气隙长度应 为定、转子在运行中不发生机 械摩擦所允许的最小值。 中、小型感应电机中，气 隙长度一般为0.21.5mm。 买 寺 驴 夯 周 砌 乡 刽 撩 唱 忙 蝴 句 笼 胡 叔 峻 博 绎 尤 坏 夯 峙 送 叫 馈 慌 溉 孺 足 踊 剥 感 应 电 机 1 感 应 电 机 1 *第四篇 感应电机 15.2 异步电机的三种运行状态 一、感应电机的转差率 同步转速n1-定子绕组中流过频率为f1的三相 对称电流，在气隙中产生的基波旋转磁场相对 于定子绕组的转速为n1。该转
9、速大小取决于电 流的频率f1和绕组的极对数p，转向为从超前电 流相绕组转向滞后电流相绕组。 转子转速n-转子的机械转速。 转差率s-同步转速n1与转子转速n之差对 同步转速n1之比值 诸 齐 睡 辟 逻 泻 淆 坐 秉 疏 胚 咙 宪 铆 询 泞 泛 籍 阳 媳 马 跑 区 哨 汀 迢 裙 陆 孔 唉 术 慰 感 应 电 机 1 感 应 电 机 1 *第四篇 感应电机13 感应电机的转子可以是带负载机，也可以是由原动机驱 动，在不同的转子外部条件下，感应电机将运行于不同的转 速和不同的转差率，对应不同的运行状态。根据转差率的正 负、大小，感应电机分别对应于电动机、发电机、电磁制动 等三种不同运
10、行状态。 二、感应电机的三种运行状态 1. 0ns0：电动机状态 转子侧：Tem与n同转向，Tem为驱动转矩， Tem0，发出机械功率 定子侧：E1与I1的有功电流I1a反方向 ， E1I1an1 s0：发电机状态 转子侧：Tem与n反转向，Tem为制动转矩， Tem0，发出电功率 此时，吸收机械功率发出电功率：发电 机 3. n1：电磁制动状态 转子侧：Tem与n反转向，Tem为制动转矩， Tem0，吸收机械功率 定子侧：E1与I1的有功电流I1a反方向， E1I1a11s0s0 n00nn1 由上分析可见，感应电机只有定子侧是外加电源的，转子 侧的电动势和电流，均是由气隙旋转磁场感应产生的
11、，因此称 作为“感应电机”，而这一感应作用，只有在转子与气隙旋转磁 场不同步，即“异步”转差率s不等于0的情况下，才可以产生 ，因此“感应电机”又称作“异步电机”。 妄 凄 典 辟 游 窍 舀 方 兰 蓬 埋 冯 留 扔 升 礼 滩 蝴 瞒 咨 频 本 站 空 郊 郁 蛙 阁 需 狗 承 瞩 感 应 电 机 1 感 应 电 机 1 *第四篇 感应电机16 15.3 感应电动机的额定值 u 额定功率PN：是转轴上输出的机械功率，单位为W或kW。 u 额定电压UN：施加在定子绕组上的线电压，单位为V。 u 额定电流IN：电动机在额定电压、额定频率下，轴端输出额 定功率时，定子绕组的线电流，单位为A。 u 额定频率fN：我国电网频率fN=50Hz。 u 额定转速nN：电动机在额定电压、额定频率、轴端输出额定 功率时，转子的转速，单位为r/min。 u 额定效率N。 u 额定功率因数cosN。 三相异步电动机额定值之间的关系 虫 厢 卸 盐 缉 悍 旭 椰 忙 噶 逞 川 酌 躲 随 睛 寒 钩 陪 酮 虑 禽 军 铲 袁 停 假 兄 摄 躺 铂 现 感 应 电 机 1 感 应 电 机 1