第七章异步电动机原理一、异步电动机的主要结构定子绕组：高压大、中型容量的异步电动机定子绕组常采用Y接，只有三根引出线，如图(a)所示。对中、小容量低压异步电动机，通常把定子三相绕组的六根出线头都引出来，根据需要可接成Y形或△形，如图(a)(b)所示。1）笼型转子：笼型绕组是一个自己短路的绕组。在转子的每个槽里放上一根导体，在铁心的两端用端环连接起来，形成一个短路的绕组。如果把转子铁心拿掉，则可看出，剩下来的绕组形状像个松鼠笼子，如图所示，因此又叫鼠笼转子。导条的材料有用铜的，也有用铝的。如果用的是铜料，就需要把事先做好的裸铜条插入转子铁心上的槽里，再用铜端环套在伸出两端的铜条上，最后焊在一起，如图(a)所示。如果用的是铸铝，就连同端环、风扇一次铸成，如图(b)所示。笼型转子结构简单、制造方便、是一种经济、耐用的电机，所以应用极广。2）绕线型转子：绕线型转子的槽内嵌放有用绝缘导线组成的三相绕组，一般都联接成Y形。转子绕组的三条引线分别接到三个滑环上，用一套电刷装置引出来，如图所示。这就可以把外接电阻串联到转子绕组回路里去，以改善电动机的启动性能或调节电动机的转速。二、异步电动机的主要用途异步电机主要用作电动机，去拖动各种生产机械。优点:结构简单、容易制造、价格低廉、运行可靠、坚固耐用、运行效率较高等。缺点:功率因数较差。异步电动机运行时，必须从电网里吸收落后性的无功功率，功率因数总是小于１。（1）按定子相数分有①单相异步电动机；②两相异步电动机；③三相异步电动机。（2）按转子结构分有①绕线式异步电动机；②鼠笼式异步电动机。后者又包括单鼠笼异步电动机、双鼠笼异步电动机和深槽式异步电动机。四、异步电动机的铭牌数据P212~213如何根据电机的铭牌进行定子的接线？五、异步电动机的工作原理在正常情况下，异步电动机的转子转速总是略低于旋转磁场的转速（同步转速）。转差率是一个表征异步电动机运行状态的一个基本参数。异步电动机的转速随负载的变化而变化。7.2三相异步电动机的电磁关系一、YD运行时的电磁过程4）瞬间位置a.转子开路时的工作情况转子回路电压方程式：b.转子堵转时的电磁关系4）瞬间位置2.磁势平衡3.基本方程式(二)三相异步电动机转子旋转时的电磁关系转子旋转磁通势7.3异步电机的等值电路一、转子绕组频率的折算:只要保持转子旋转磁通势的大小不变,从定子边看即认为转子没有变化.根据这个概念,对下式进行变换:同时，在频率变换的过程中，除了电流有效值保持不变外，转子电路的功率因数角也没有发生任何变化。即在上式的推导过程中，并没做任何的假设，结果证明了两个电流和的有效值以及初相角完全相等,但此时的频率已从变成。由此可见,频率折算是用一个静止的电阻为的等效转子去代替电阻为R2的实际旋转的转子,等效转子将与实际转子具有相同的转子磁通势.此时，转子电路虽然经过这种变换，但是从定子边看转子旋转磁通势并没有发现任何不同，两个情况下产生的磁通势的幅值大小是完全一样的，这就是转子电路的频率折算，即：把转子旋转时实际频率为f2的电路，变成了转子不转，频率为f1的电路。二、YD转子绕组的各量折算到定子边(B折算)这样就可以画出相应的等值电路(一相):异步电动机空载时，转子的转速接近同步转速，转差率很小，趋于，电流可认为等于零,定子电流就是励磁电流,电动机的功率因数很低。当电动机运行于额定负载时，转差率约为的20倍左右，等值电路里转子边呈电阻性，功率因数COS较高。这时定子边的功率因数COS也比较高，可达0.8～0.85.四、YD的相量图:7.5三相异步电动机的功率与转矩一、功率平衡方程式及效率电磁功率也可表示为：电动机在运行时，会产生轴承以及风阻等摩擦阻转矩，这也要损耗一部分功率，把这部分功率叫做机械损耗，用表示。二、转矩平衡方程：三、电磁转矩的表达式：T的表达式与直流电机类似，但与转子电流的有功分量成正比。２.参数表达式7.6三相异步电动机的机械特性1）在0≤S≤1，即0≤n≤n1的范围内，特性在第Ⅰ象限，电磁转矩T和转速n都为正，从正方向规定判断，T与n同方向。电动机工作在这范围内是电动状态。这也是我们分析的重点.D点:n=0，转矩为Ts，是起动点。起动转矩倍数:起动转矩与额定转矩的比值称为起动转矩倍数，用表示，电动机起动时，只有TS大于(1.1～1.2)倍的负载转矩才可顺利起动。令:得到最大电磁转矩:一般情况下，值不超过的5%，可以忽略。过载倍数:最大电磁转矩与额定电磁转矩的比值即最大转矩倍数，又称过载能力，用λ表示为：当＜s＜1，机械特性上翘，拖动恒转矩负载不能稳定运行。拖动泵类负载时，满足处的条件，即可以稳定运行。二、人为机械特性:D点:n=0，1)降低定子端电压的人为机械特性:2)转子回