第4章异步电机4.1三相异步电机的基本结构与工作原理●定子铁心●定子绕组●定子●定子接线盒转子铁心、转子绕组、转轴、风扇等。●笼型异步电动机的转子●绕线式异步电动机的转子●三相笼型异步电动机的部件图●三相绕线型异步电动机的结构●三相笼型异步电动机的结构4.1.2额定值大连理工大学电气工程系V2V1U1V1W1U←V←W←U1U1i变化一周U1f=50Hz时：123456300015001000750600500二、工作原理NM3~起动时：n=0,△n=n1●起动时：n=0，△n=n0，I2=I2max，f2=f1。●起动过程中:n↑→△n↓→I2(I1)↓→f2↓。●稳定运行时：△n=n1－n很小→f2=sf1很低。5.电磁转矩Te的大小T∝Φ，I2cos26.三相异步电机的四象限运行V2V11.基本概念(1)机械角度和电角度三相电机:m=3(3)极对数p(4)槽数Q(5)槽距角α：线圈两线圈边的距离。其表示方法与极距的表示方法一样也有三种。(8)每极每相槽数q2.交流绕组的种类(1)按相数分类:单相绕组、三相绕组、两相绕组。(3)按每极每相槽数分类●集中绕组：q=1●分布绕组：q＞1●整数槽绕组：q为整数●分数槽绕组：q为分数N例如：Q=12，p=1，m=3，y=τ。每极每相槽数：11NNN绕组磁动势实际上是绕组的气隙磁动势1.单相绕组的磁动势3次谐波结论基波磁动势的幅值是矩形波磁动势的4/倍；谐波磁动势幅值为基波幅值的1/ν倍；基波磁动势波长与原矩形波长一样，磁极对数亦相同；谐波的波长为基波的1/ν，极对数为极波的ν倍。4）单相绕组的磁动势基波单相绕组的脉振磁动势●脉振磁磁动势：轴线不变，大小和方向随时间交变三相基波磁动势的表达式为三相基波磁动势的分解三相绕组基波磁动势的合成旋转磁动势波SN结论结论3、高次谐波磁动势(1)在同步电机中，谐波磁动势所产生的磁场在转子表面产生涡流损耗，使电机发热，↓。(2)在异步电机中，谐波磁场产生寄生转矩，影响其起动性能；损耗↑，cos↓，温升↑，↓。y=(0.8~0.83)τ改善气隙磁场分布；采用短距绕组和分布绕组。4、三相定子绕组建立的磁场4.4三相交流绕组的电动势2.短距的影响1）整距线圈的电动势Ey=4.44fky1NyΦmα分布因数：4.5三相异步电动机的等效电路f2=X2s=2πf2L22.转子旋转磁动势●幅值：●结论(1)转子旋转磁动势与定子旋转磁动势在空间是沿同一方向以同一速度旋转的；(2)二者组成了统一的合成旋转磁通势，共同产生旋转磁场。3.磁动势平衡方程二、定、转子电路的电压方程1.定子E1实际旋转的转子等效静止的转子F2的转速F2的大小F2的空间位置R2s三、绕组折算(2)电流的折算：(3)阻抗的折算：U1=－E1+(R1+jX1)I1四、异步电机的等效电路相量图1.极数转子极数=定子极数因为：转子中的电动势和电流是感应出来的。2.相数4.6三相异步电动机的功率和转矩一、三相异步电动机的功率1.输入功率P1P1=3U1I1cos14.电磁功率Pe8.输出功率P2P2=Pm－P0=Pe－PCu2－P0=P1－PCu1－PFe－PCu2－P0二、三相异步电动机的转矩三、电磁转矩的物理表达式由电磁功率导出电磁转矩的物理表达式根据简化等效电路转矩—转差率特性曲线2.最大转矩和临界转差率返回3.起动转矩4.7三相异步电动机的工作特性与参数测定一、空载试验2.损耗分离法3.空载参数计算短路特性2.参数计算例[1]已知一台三相四极的笼型异步电动机，额定功率PN＝l0kW，额定电压UN＝380V(三角形联结)，定子每相电阻R1=1.33Ω,漏抗X1σ＝2.43Ω，转子电阻的归算值R´2=1.12Ω，漏抗归算值X´2σ=4.4Ω，激磁阻抗Rm＝712Ω，Xm＝900Ω，电动机的机械损耗pfw=100W，额定负载时的杂散损耗pad=100W。试求额定负载时电动机的转速，电磁转矩，输出转矩，定子和转子相电流，定子功率因数和电动机的效率。定子功率因数为：（2）转子电流和励磁电流（3）定，转子损耗（5）额定负载时的转速（6）电磁转矩和输出转矩4.8单相异步电动机定子单相绕组产生的脉振磁动势可分解为两个大小相等、转速相同、方向相反的旋转磁动势F+、F-。f◆工作原理：单相异步电动机中存在着两台三相异步电动机作用单相绕组通电产生的电磁转矩二、两相绕组的磁动势大连理工大学电气工程系(1)圆形旋转磁动势(2)椭圆形旋转磁动势合成磁动势大连理工大学电气工程系三、单相异步电动机的起动方法U~单相电容起动电动机转子ThankYou