交流电机、变频器基本原理概述商用车事业部焊接二车间机电技术组目录•一、三相交流异步电机的基本原理•二、三相交流异步电机的基本应用•三、变频器的基本原理•四、变频器的基本应用•五、电动机与变频器的应用一、三相交流异步电动机的基本原理1.右手螺旋定则磁场是由电流产生，磁场的情况可形象地用磁感线来描述。右手螺旋定则的用法是：在图（a）中用右手大拇指表示电流的方向，其他四指的回转方向待变磁感线的方向；在（b）图中有右手四个手指的回转方向代表电流的方向，大拇指表示线圈内部磁感线的方向。c（a）直导线电流的磁场（b）线圈电流的磁场（a）三相绕组（b）三相电流一、三相交流异步电动机的基本原理2.旋转磁场的产生在匝数相同，形状尺寸一样，轴线在空间互差120。的三相绕组上通以三相电流。U1、V1、W1为绕组的首段，U2、V2、W2为绕组的末段，i1、i2、i3为相应电流。（a）ωt=00（b）ωt=900一、三相交流异步电动机的基本原理2.旋转磁场的产生三相电流通过三相绕组是所产生的合成旋转磁场是个空间旋转磁场当ωt=00时，i1=0，i2＜0，i3＞0，根据右手螺旋定则，产生合成磁场如虚线所示。当ωt=900时，i1＞0，i2＜0，i3＜0，根据右手螺旋定则，产生合成磁场如虚线所示。（a）转子电流有功分量与旋转磁场的相互作用（b）转子电流无功分量与旋转磁场的相互作用（c）右手定则（d）左手定则一、三相交流异步电动机的基本原理3.电磁转矩的产生一、三相交流异步电动机的基本原理4.三相交流电动机工作原理由此可见，三相异步电机的工作原理可以简述如下：定子三相电压U1产生定子三相电流I1，三相电流通过定子三相绕组产生旋转磁场Ф，由于转子与磁场存在着相对运动，在转子绕组中产生了感应电动势E2。由于转子绕组是闭合的，因而产生了感应电流I2，I2与旋转磁场相互作用产生了电磁转矩T，从而使转子拖动生产机械以转速n运转。这一工作过程可以表示成：U1→I1→Ф→E2→I2→T→n名称符号名称符号额定功率PN同步转速n0额定电压UN磁极对数p额定电流IN转差率s额定频率fN电磁转矩T额定转速nN槽距角α额定功率因数λN极距τ额定效率ηN节距y一、三相交流异步电动机的基本原理5.三相交流电动机基本公式符号一、三相交流异步电动机的基本原理6.三相交流电动机基本公式（a）转差率转子转速n与同步转速n0之差，与同步转速n0的比值称作转差率（slip），用s表示，即s=（n0-n）/n0。因此转子转速：n=（1-s）n0（b）三相异步电动机的功率其中m1为定子绕组的相数；U1为定子电压；I1为定子电流；cosφ1为功率因数λ一、三相交流异步电动机的基本原理6.三相交流电动机基本公式（c）槽距角其中p为磁极对数z为电机的槽数（d）极距其中p为磁极对数z为电机的槽数一、三相交流异步电动机的基本原理6.三相交流电动机基本公式（c）定子铜损耗（d）定子铁损耗（e）电磁功率利用T形等效电路可知继续转化（f）转子铜损耗由（e）和（f）可以得出一、三相交流异步电动机的基本原理6.三相交流电动机基本公式（g）电动机转轴上的机械功率由（e）和（g）可得出由（f）和（g）可得（h）电动机的输出功率其中机械损耗Pme，附加损耗Pad空载损耗总损耗铜损耗平衡方程一、三相交流异步电动机的基本原理6.三相交流电动机基本公式（i）电动机的效率（j）电动机电磁转矩（k）电磁转矩的物理公式一、三相交流异步电动机的基本原理6.三相交流电动机基本公式令其中CT由电机结构决定的常数Φm为磁通最大值I2cosφ2为转子每相电流的有功分量（l）电磁转矩的参数公式其中异步电机的各种运行状态状态制动状态堵转状态电动机状态理想空载状态发电机状态转子转速n＜0n＝00＜n＜n0n＝n0n＞n0转差率s＞1s＝11＞s＞0s＝0s＜0二、三相交流异步电动机的基本应用1.三相交流异步电动机工作状态转子转速n与同步转速n0之差，与同步转速n0的比值称作转差率（slip），用s表示，即s=（n0-n）/n0。因此转子转速：n=（1-s）n0二、三相交流异步电动机的基本应用1.三相交流异步电动机工作状态电动机转子绕组的结构有笼型（又称鼠笼型）和绕线型两种。因而三相异步电动机也分为笼型异步电动机和绕线型异步电动机两种。二、三相交流异步电动机...
