®® 电机学 1一轴承：2一后端盖，1转轴4一按线盒：5一品攀，4一定子铁忘 第V部分异步电机 转子，8一定子烧组，9一肌嘴：10一前确盖：1一溪单，2一风剩 。GE 风到 2009级卓越工程师班 connecting box tanend ahieid 主讲教师：谢宝昌 上海交通大学电气工程系 Exploded view of a squirrel cage rotor
电机学 第IV部分 异步电机 for GE 2009级卓越工程师班 主讲教师：谢宝昌 上海交通大学电气工程系
三相异步电机 基本结构 一定子电枢（对称多相绕组） -绕线式转子结构（极对数与定子相同的电枢） 一鼠笼式转子结构（极对数与定子自动匹配） 。 基本原理 一重要物理量：转差率 一电磁关系：磁势、电势、功率与转矩平衡 一折算关系：频率折算、绕组折算 。 基本特性 一异步电动机机械特性 一异步电动机工作特性 August 27,2011 2
August 27, 2011 2 三相异步电机 • 基本结构 – 定子电枢（对称多相绕组） – 绕线式转子结构（极对数与定子相同的电枢） – 鼠笼式转子结构（极对数与定子自动匹配） • 基本原理 – 重要物理量：转差率 – 电磁关系：磁势、电势、功率与转矩平衡 – 折算关系：频率折算、绕组折算 • 基本特性 – 异步电动机机械特性 – 异步电动机工作特性
异步电机与变压器的类比 ·电磁感应原理； ·只有电能的转移： ·时空矢量图： 改变电压和电流： 。 等效电路； 变压器脉振磁场： 电压、磁势、功率和转矩平 变压器激磁电流小： ● 衡方程： 激磁电抗大： 可变损耗等于不变损耗时效 率最大： ·额定电压和额定频率下，主 磁通基本不变： 。 异步电机机械能与电能交 换； August 27,2011 3
August 27, 2011 3 异步电机与变压器的类比 • 电磁感应原理； • 时空矢量图； • 等效电路； • 电压、磁势、功率和转矩平 衡方程； • 可变损耗等于不变损耗时效 率最大； • 额定电压和额定频率下，主 磁通基本不变； • 异步电机机械能与电能交 换； • 只有电能的转移； • 改变电压和电流； • 变压器脉振磁场； • 变压器激磁电流小； • 激磁电抗大；
异步电机 Asynchronous Machine (AM) 负载时转子转速与同步速不同的交流电机称为异步电机。 异步电机结构简单、坚固可靠，价格便宜。 主要作为电动机使用以满足工业自动化驱动系统的需求，如 大型风机、水泵、机床等的驱动，中小型异步电机应用十分 广泛，如家用电器。由于异步电机的效率较低，从节能的角 度有的应用场合已经开始用永磁电机取代。 按照用途分为异步电动机和异步发电机： 按照相数分为单相、三相和多相异步电机； 按照转子结构分为鼠笼式、绕线式和无刷双馈异步电机； August 27,2011 4
August 27, 2011 4 异步电机 Asynchronous Machine (AM) 负载时转子转速与同步速不同的交流电机称为异步电机。 异步电机结构简单、坚固可靠，价格便宜。 主要作为电动机使用以满足工业自动化驱动系统的需求，如 大型风机、水泵、机床等的驱动，中小型异步电机应用十分 广泛，如家用电器。由于异步电机的效率较低，从节能的角 度有的应用场合已经开始用永磁电机取代。 按照用途分为异步电动机和异步发电机； 按照相数分为单相、三相和多相异步电机； 按照转子结构分为鼠笼式、绕线式和无刷双馈异步电机；
AM研究的主要内容 1.AM的基本结构 4.AM的起动、调速和制 2.AM的基本原理 动 1)转子静止运行 1)起动方法 2)转子旋转运行 2)调速原理 3.AM的运行特性 3)制动方法 1)机械特性 5.AM的不对称运行 2)负载运行特性 6.特种AM ● 转差率特性 。 效率特性 1)单相异步电机 功率因数特性 2)异步发电机 转矩特性 ·定子电流特性 August 27,2011 5
August 27, 2011 5 AM研究的主要内容 1. AM的基本结构 2. AM的基本原理 1) 转子静止运行 2) 转子旋转运行 3. AM的运行特性 1) 机械特性 2) 负载运行特性 • 转差率特性 • 效率特性 • 功率因数特性 • 转矩特性 • 定子电流特性 4. AM的起动、调速和制 动 1) 起动方法 2) 调速原理 3) 制动方法 5. AM的不对称运行 6. 特种AM 1) 单相异步电机 2) 异步发电机