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异步电动机及其控制线路,第五章 异步电动机及其控制电路,5.1 三相异步电动机5.1.1 三相异步的结构与工作原理5.1.2 三相异步电动机的电磁转矩与机械特性5.2 三相异步电动机的使用5.2.1 常用低压控制电器介绍5.2.2 三相异步电动机技术数据及选择5.2.3 三相异步电动机的与调速分析5.2.4 三相异步电动机的控制线路5.3其他电动机简介5.4电机控制实验实训,交流电动机,电动机,直流电动机,电动机的分类,他励电动机并励电动机串励电动机复励电动机,5.1.1 三相异步电动机的结构与工作原理,1. 三相异步机的结构,三相异步机的结构,转子：在旋转磁场作用下， 产生感应电动势或 电流。,三相定子绕组：产生旋转 磁场。,旋转磁场的产生,A,Y,C,B,Z,异步机中,旋转磁场代替了旋转磁极,()电流出,()电流入,X,合成磁场方向：向下,同理分析，可得其它电流角度下的磁场方向：,旋转方向：取决于三相电流的相序。,改变电机的旋转方向：换接其中两相,旋转磁场的旋转方向,旋转磁场的转速大小,极对数（P）的概念,极对数（P）的改变,将每相绕组分成两段，按右下图放入定子槽内。形成的磁场则是两对磁极。,极对数,极对数和转速的关系,三相异步电动机的同步转速,极对数,每个电流周期磁场转过的空间角度,同步转速,磁极旋转,导线切割磁力线产生感应电动势,导线长,切割速度,（右手定则）,异步转速,2. 线圈比磁场转得慢,电动机转速和旋转磁场同步转速的关系,电动机转速:,转差率 的概念：,异步电机在额定负载运行时:,转差率为旋转磁场的同步转速和电动机转速之差。即：,异步电动机的重要物理量之一,1. 三相异步电动机的电磁转矩三相异步电动机的“电磁”关系,5.1. 2 三相异步电动机的电磁转矩与机械特性,取决于转子和旋转磁场的相对速度,转子功率因数,电磁转矩 T：转子中各载流导体在旋转磁场的作用下,受到电磁力所形成的转距之总和。,常数,每极磁通,转子电流,转子电路的,转矩公式的推导,得到转矩公式,2. 三相电动机的机械特性,根据转矩公式,电动机的自适应负载能力,电动机的电磁转矩可以随负载的变化而自动调整，这种能力称为自适应负载能力。,直至新的平衡。此过程中， 时， 电源提供的功率自动增加。,三个重要转矩,n0,T,n,（牛顿米）,如果 电机将会因带不动负载而停转。,n0,T,n,求解,过载系数：,三相异步机,n0,T,n,机械特性和电路参数的关系,和电压的关系,结论：,和转子电阻的关系,机械特性的软硬,硬特性：负载变化时，转速变化不大，运行特性好。软特性：负载增加转速下降较快，但起动转矩大，起 动特性好。 ,5.2.1 三相异步机铭牌与技术数据,1. 型号 Y 132M4,转差率,5.2 三相异步电动机的使用,三相异步电动机,机座中心高,机座长度,（S短机座；M中机座；L长机座）,3. 联接方式：Y/ 接法：,4. 额定电压：定子绕组在指定接法下应加的线电压.,说明：一般规定电动机的运行电压不能高于或低于额定值的 5 。,例：380/220 Y/是指：线电压为380V时采用Y接法； 当线电压为220V时采用接法。,电压波动对电动机的影响,5. 额定电流：定子绕组在指定接法下的线电流。,如：,表示三角接法下，电机的线电流为11.2A，相电流为6.48A；星形接法时线、相电流均为6.48A。,6. 额定功率： 额定功率指电机在额定运行时轴上输出的功率（ ），不等于从电源吸收的功率（ ）。两者的 关系为：,其中,额定负载时一般为0.7 0.9 ， 空载时功率因数很低约为0.2 0.3。额定负载时，功率因数最大。,注意：实用中应选择合适容量的电机，防止“大马” 拉“小车”的现象。,7. 功率因数(cos1)：,P2,PN,cos1,