《相交流电机》课件

三相交流电机欢迎学习三相交流电机的原理、结构和应用本课程将深入探讨这种重要的电气设备课程简介电机基础结构分析了解三相交流电机的基本概念深入探讨电机的主要部件及其和工作原理功能性能特征实际应用学习电机的特性曲线、效率和探索三相交流电机在工业中的转矩等关键指标广泛应用三相交流电机的特点高效率大功率三相交流电机具有较高的能量转换效适用于大功率应用，从几瓦到数兆瓦率，通常可达以上不等90%可靠性高结构简单，维护方便，使用寿命长三相交流电机的工作原理产生旋转磁场1三相交流电流在定子绕组中产生旋转磁场感应电流2旋转磁场在转子中感应出电流电磁力作用3感应电流与磁场相互作用产生电磁力转子旋转4电磁力驱动转子旋转，实现机械运动三相交流电机的主要部件定子转子固定部分，包含主磁极和绕组旋转部分，可以是鼠笼式或绕线式轴承机壳支撑转子，减少摩擦保护内部结构，提供散热定子的结构和作用结构作用硅钢片叠压成的铁心产生旋转磁场••分布在铁心槽中的绕组提供磁路••绝缘材料支撑电机结构••转子的结构和作用铁心导体轴由硅钢片叠压而成，提供磁路鼠笼式或绕组式，用于产生感应电流传递机械功率，支撑转子结构绕组的分类和作用集中绕组1分布绕组2波绕组3叠绕组4绕组的主要作用是产生磁场或感应电流，不同类型的绕组适用于不同的电机设计要求滑环式异步电机的特点结构特点启动性能转子绕组通过滑环和电刷与外可通过调节转子回路电阻实现部电路连接大转矩启动调速能力维护要求可通过改变转子回路电阻实现需定期维护滑环和电刷，相对一定范围的调速复杂笼型异步电机的特点结构简单可靠性高成本低转子由铝或铜棒组成，无需外部连接无滑环和电刷，维护简单，使用寿命长制造简单，生产成本较低同步电机的特点优点缺点转速恒定启动困难••功率因数可调结构复杂••效率高成本较高••同步电机的工作原理定子产生旋转磁场1三相交流电流在定子绕组中产生旋转磁场转子励磁2直流电流通过励磁绕组，使转子成为电磁铁磁极锁定3转子磁极与定子旋转磁场同步旋转恒速运转4转子以同步速度稳定运行同步电机的启动方式异步启动法辅助电动机启动法变频启动法利用阻尼绕组作为鼠笼绕组，异步启使用辅助电动机带动同步电机转子加通过变频器逐步提高频率，使电机平动后切换到同步运行速到同步速度稳加速到同步速度同步电机的应用领域工业驱动发电机大型压缩机、泵和风机等火力、水力和核能发电站船舶推进矿山设备大型船舶的电力推进系统大型挖掘机和输送机异步电机的工作原理定子产生旋转磁场三相交流电流在定子绕组中产生旋转磁场转子感应电流旋转磁场在转子导体中感应出电流产生电磁转矩感应电流与磁场相互作用产生转矩转子异步旋转转子以低于同步速度的速度旋转异步电机的特性曲线转矩转速特性曲线电流转速特性曲线--描述电机输出转矩与转速的关系，包括启动转矩、最大转矩和额表示电机电流随转速的变化，包括启动电流和额定电流定工作点异步电机的启动方式直接启动降压启动12适用于小功率电机，启动电流通过降低启动电压减小启动电大流星三角启动变频启动3-4先星形接法启动，后切换为三通过变频器控制，实现平滑启角形运行动异步电机的调速方法变极调速1变频调速2转子回路调速3电压调速4不同调速方法各有优缺点，选择时需考虑效率、成本和控制精度等因素异步电机的应用案例传送带系统电梯驱动空调压缩机利用异步电机驱动传送带，实现物料输送采用异步电机配合变频器，实现电梯的平使用异步电机驱动压缩机，提供制冷所需稳运行动力电机转矩的产生磁场相互作用1定子磁场与转子磁场相互作用电磁力产生2磁场相互作用产生电磁力力矩形成3电磁力与转子半径形成力矩转矩输出4力矩驱动转子旋转，输出机械功率电机转矩的类型启动转矩最大转矩电机从静止开始启动时产生的转矩电机能够产生的最大瞬时转矩额定转矩制动转矩电机在额定工作条件下的稳定转矩用于减速或停止电机的反向转矩电机转矩的计算公式同步电机异步电机T=3*p*E*V/Xs*sinδT=3*p*R2/s*V1/ω12/[R1+R2/s2+X2]直流电机T=K*Φ*Ia其中，为极对数，为感应电动势，为电压，为同步电抗，为功角，p EV Xsδs为转差率，为电阻，为电抗，为磁通量，为电枢电流R XΦIa不同电机转矩特性的比较同步电机异步电机转速恒定转速随负载变化••转矩随负载变化存在最大转矩点••存在最大同步转矩启动转矩较大••电机效率的影响因素铁损铜损包括涡流损耗和磁滞损耗，与磁场变化有关由绕组电阻产生的焦耳热损耗机械损耗杂散损耗包括摩擦损耗和风损其他难以准确计算的损耗提高电机效率的方法优化设计1使用高质量材料2改进制造工艺3采用先进控制策略4通过这些方法，可以显著提高电机的能量转换效率，减少能源浪费电机温升的产生原因损耗热量散热不足各种损耗转化为热量，导致温度升高散热系统效率低下，无法及时散去热量过载运行长期超过额定负载运行，产生过多热量电机绝缘的重要性防止短路延长寿命良好的绝缘可以防止导体之间高质量绝缘可以延长电机的使发生短路用寿命提高效率安全保障减少漏电，提高电机的能量转防止触电，保障操作人员的安换效率全常见电机故障及分析轴承故障绕组短路表现为异常噪音和振动，可能由导致电机过热和效率下降，通常润滑不足或磨损引起由绝缘老化引起转子不平衡过载保护频繁动作引起振动和噪音，可能由制造缺可能由负载过大或电源问题引起陷或磨损导致电机维护保养的重要性延长使用寿命1提高运行效率2减少故障停机3降低运营成本4确保安全运行5定期维护保养可以显著提高电机的可靠性和性能，是工业生产中不可或缺的环节本课程的总结与展望知识回顾未来展望电机基本原理高效节能电机••结构与类型智能控制技术••性能特性新材料应用••应用与维护集成化设计••。