三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)

1、三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)授課教師學(xué) 科電機(jī)與變壓器授課形式新課講解授課課題三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)課時(shí)分配2學(xué)時(shí)教材分析本教材為機(jī)電類專業(yè)電工教材，相對電工專業(yè)教材在一定程度上作了簡化，本節(jié)主要介紹了三相異步電動機(jī)的工作原理、結(jié)構(gòu)、型號及其主要參數(shù)。是電機(jī)的的基本模型，掌握它便為下面的分析其它電機(jī)打下理論基礎(chǔ)。學(xué)情分析中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校學(xué)生基礎(chǔ)知識環(huán)節(jié)較為薄弱，對理論知識做到點(diǎn)到為止，不宜過多延伸。結(jié)合我們生活中常見的電機(jī)設(shè)備來刺激學(xué)生興趣。為學(xué)生帶來學(xué)習(xí)動力。只有讓學(xué)生知道它的用途，才能調(diào)起學(xué)生的求知欲。本節(jié)課程中首先展示實(shí)際產(chǎn)品，讓學(xué)生先建立感性認(rèn)識，再講出理論原理，使其掌握。教學(xué)方法啟發(fā)式、討論式

2、、直觀教學(xué)，教具準(zhǔn)備小型三相異步電動機(jī)、圖片教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo)：1、理解三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)及其主要參數(shù)2、掌握三相異步電動機(jī)各主要部分的作用及簡單參數(shù)計(jì)算能力目標(biāo)：利用整流電路設(shè)計(jì)直流電源，維修直流電源情感目標(biāo)：1、理論聯(lián)系實(shí)際，學(xué)以致用，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。2、鍛煉學(xué)生自我分析能力，調(diào)動其主觀能動性。3、通過學(xué)習(xí)，認(rèn)識基本電機(jī)，在實(shí)際生活中能利用。教學(xué)重點(diǎn)三相異步電動機(jī)的主要部件的作用教學(xué)難點(diǎn)三相異步電動機(jī)的主要參數(shù)計(jì)算教學(xué)程序教 學(xué) 內(nèi) 容教學(xué)方法與手段時(shí)間分 配I復(fù)習(xí)II導(dǎo)入III講授新課一、課前復(fù)習(xí)1、三相異步電動機(jī)的工作原理：2、同步轉(zhuǎn)速計(jì)算：3、轉(zhuǎn)差率計(jì)算：二、課前導(dǎo)入前面我們學(xué)習(xí)了

3、三相異步電動機(jī)的工作原理，那么它的主要構(gòu)成是什么呢？各部分又有什么作用呢？一臺三相異步電動機(jī)的型號都表示什么意思呢？電動機(jī)應(yīng)用時(shí)需要考慮那些參數(shù)？（展示實(shí)物）（學(xué)生討論）三、新課講解師：三相異步電動機(jī)的種類很多，但各類三相異步電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)是相同的，它們都由定子和轉(zhuǎn)子這兩大基本部分組成，在定子和轉(zhuǎn)子之間具有一定的氣隙。此外，還有端蓋、軸承、接線盒、吊環(huán)等其他附件，如下圖示：封閉式三相籠型異步電動機(jī)結(jié)構(gòu)圖1軸承；2前端蓋；3轉(zhuǎn)軸；4接線盒；5吊環(huán)；6定子鐵心；7轉(zhuǎn)子；8定子繞組；9機(jī)座；10后端蓋；11風(fēng)罩；12風(fēng)扇1 定子部分 定子是用來產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場的。三相電動機(jī)的定子一般由外殼、定子鐵心、

4、定子繞組等部分組成。（1）外殼 三相電動機(jī)外殼包括機(jī)座、端蓋、軸承蓋、接線盒及吊環(huán)等部件。 機(jī)座：鑄鐵或鑄鋼澆鑄成型，它的作用是保護(hù)和固定三相電動機(jī)的定子繞組。中、小型三相電動機(jī)的機(jī)座還有兩個(gè)端蓋支承著轉(zhuǎn)子，它是三相電動機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)的重要組成部分。通常，機(jī)座的外表要求散熱性能好，所以一般都鑄有散熱片。 端蓋：用鑄鐵或鑄鋼澆鑄成型，它的作用是把轉(zhuǎn)子固定在定子內(nèi)腔中心，使轉(zhuǎn)子能夠在定子中均勻地旋轉(zhuǎn)。 軸承蓋：也是鑄鐵或鑄鋼澆鑄成型的，它的作用是固定轉(zhuǎn)子，使轉(zhuǎn)子不能軸向移動，另外起存放潤滑油和保護(hù)軸承的作用。 接線盒：一般是用鑄鐵澆鑄，其作用是保護(hù)和固定繞組的引出線端子。 吊環(huán)：一般是用鑄鋼制造，安裝

5、在機(jī)座的上端，用來起吊、搬抬三相電動機(jī)。 （2）定子鐵心 異步電動機(jī)定子鐵心是電動機(jī)磁路的一部分，由0.35mm0.5mm厚表面涂有絕緣漆的薄硅鋼片疊壓而成，如圖所示。由于硅鋼片較薄而且片與片之間是絕緣的，所以減少了由于交變磁通通過而引起的鐵心渦流損耗。鐵心內(nèi)圓有均勻分布的槽口，用來嵌放定子繞圈。 （a）定子鐵心 （b）定子沖片 定子鐵心及沖片示意圖 （3）定子繞組定子繞組是三相電動機(jī)的電路部分，三相電動機(jī)有三相繞組，通入三相對稱電流時(shí)，就會產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。三相繞組由三個(gè)彼此獨(dú)立的繞組組成，且每個(gè)繞組又由若干線圈連接而成。每個(gè)繞組即為一相，每個(gè)繞組在空間相差120電角度。線圈由絕緣銅導(dǎo)線或絕緣鋁

6、導(dǎo)線繞制。中、小型三相電動機(jī)多采用圓漆包線，大、中型三相電動機(jī)的定子線圈則用較大截面的絕緣扁銅線或扁鋁線繞制后，再按一定規(guī)律嵌入定子鐵心槽內(nèi)。定子三相繞組的六個(gè)出線端都引至接線盒上，首端分別標(biāo)為U1, V1, W1 ，末端分別標(biāo)為U2, V2, W2 。這六個(gè)出線端在接線盒里的排列如下圖所示，可以接成星形或三角形。 （a）星形連接 （b）三角形連接定子繞組的連接2轉(zhuǎn)子部分（1）轉(zhuǎn)子鐵心 是用0.5mm厚的硅鋼片疊壓而成，套在轉(zhuǎn)軸上，作用和定子鐵心相同，一方面作為電動機(jī)磁路的一部分，一方面用來安放轉(zhuǎn)子繞組。（2）轉(zhuǎn)子繞組 異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組分為繞線形與籠形兩種，由此分為繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)與籠形

7、異步電動機(jī)。 繞線形繞組 與定子繞組一樣也是一個(gè)三相繞組，一般接成星形，三相引出線分別接到轉(zhuǎn)軸上的三個(gè)與轉(zhuǎn)軸絕緣的集電環(huán)上，通過電刷裝置與外電路相連，這就有可能在轉(zhuǎn)子電路中串接電阻或電動勢以改善電動機(jī)的運(yùn)行性能，見圖1集電環(huán)；2電刷；3變阻器 圖 繞線形轉(zhuǎn)子與外加變阻器的連接 籠形繞組 在轉(zhuǎn)子鐵心的每一個(gè)槽中插入一根銅條，在銅條兩端各用一個(gè)銅環(huán)（稱為端環(huán)）把導(dǎo)條連接起來，稱為銅排轉(zhuǎn)子，如圖（a）所示。也可用鑄鋁的方法，把轉(zhuǎn)子導(dǎo)條和端環(huán)風(fēng)扇葉片用鋁液一次澆鑄而成，稱為鑄鋁轉(zhuǎn)子，如圖（b）所示。100kW以下的異步電動機(jī)一般采用鑄鋁轉(zhuǎn)子。 （a）銅排轉(zhuǎn)子 （b）鑄鋁轉(zhuǎn)子 籠形轉(zhuǎn)子繞組3.其他部分

8、其他部分包括端蓋、風(fēng)扇等。端蓋除了起防護(hù)作用外，在端蓋上還裝有軸承，用以支撐轉(zhuǎn)子軸。風(fēng)扇則用來通風(fēng)冷卻電動機(jī)。三相異步電動機(jī)的定子與轉(zhuǎn)子之間的空氣隙，一般僅為0.2mm1.5mm。氣隙太大，電動機(jī)運(yùn)行時(shí)的功率因數(shù)降低；氣隙太小，使裝配困難，運(yùn)行不可靠，高次諧波磁場增強(qiáng)，從而使附加損耗增加以及使啟動性能變差。鞏固知識點(diǎn)二、銘牌在三相電動機(jī)的外殼上，釘有一塊牌子，叫銘牌。銘牌上注明這臺三相電動機(jī)的主要技術(shù)數(shù)據(jù)，是選擇、安裝、使用和修理（包括重繞組）三相電動機(jī)的重要依據(jù)，銘牌的主要內(nèi)容如下。1. 型號（Y-112M-4）Y為電動機(jī)的系列代號，112為基座至輸出轉(zhuǎn)軸的中心高度（mm）M為機(jī)座類別（L為

9、長機(jī)座，M為中機(jī)座，S為短機(jī)座），4為磁極數(shù)。舊的型號如J02-52-4：J為異步電動機(jī)，0為封閉式，2為設(shè)計(jì)序號，5為機(jī)座號，2為鐵心長度序號，4為磁極數(shù)。22額定功率（4.0KW）額定功率是指在滿載運(yùn)行時(shí)三相電動機(jī)軸上所輸出的額定機(jī)械功率，用表示，以千瓦（kW）或瓦（W）為單位。 3額定電壓（380V） 額定電壓是指接到電動機(jī)繞組上的線電壓，用UN表示。三相電動機(jī)要求所接的電源電壓值的變動一般不應(yīng)超過額定電壓的5%。電壓過高，電動機(jī)容易燒毀；電壓過低，電動機(jī)難以啟動，即使啟動后電動機(jī)也可能帶不動負(fù)載，容易燒壞。4額定電流（8.8A） 額定電流是指三相電動機(jī)在額定電源電壓下，輸出額定功率時(shí)，

10、流入定子繞組的線電流，用IN表示，以安（A）為單位。若超過額定電流過載運(yùn)行，三相電動機(jī)就會過熱乃至燒毀。三相異步電動機(jī)的額定功率與其他額定數(shù)據(jù)之間有如下關(guān)系式式中 額定功率因數(shù) 額定效率5額定頻率(50Hz) 額定頻率是指電動機(jī)所接的交流電源每秒鐘內(nèi)周期變化的次數(shù)，用表示。我國規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)電源頻率為50Hz。6額定轉(zhuǎn)速（1440r/min） 額定轉(zhuǎn)速表示三相電動機(jī)在額定工作情況下運(yùn)行時(shí)每分鐘的轉(zhuǎn)速，用表示，一般是略小于對應(yīng)的同步轉(zhuǎn)速。如=1 500r/min，則=1 440r/min。 7絕緣等級 絕緣等級是指三相電動機(jī)所采用的絕緣材料的耐熱能力，它表明三相電動機(jī)允許的最高工作溫度。它與電動機(jī)絕緣

11、材料所能承受的溫度有關(guān)。A級絕緣為105C，E級絕緣為120C，B級絕緣為130C，F(xiàn)級絕緣為155C，E級絕緣為180C。8接法（） 三相電動機(jī)定子繞組的連接方法有星形（Y）和三角形（）兩種。定子繞組的連接只能按規(guī)定方法連接，不能任意改變接法，否則會損壞三相電動機(jī)。9防護(hù)等級（IP44） 防護(hù)等級表示三相電動機(jī)外殼的防護(hù)等級，其中IP是防護(hù)等級標(biāo)志符號，其后面的兩位數(shù)字分別表示電機(jī)防固體和防水能力。數(shù)字越大，防護(hù)能力越強(qiáng)，如IP44中第一位數(shù)字“4”表示電機(jī)能防止直徑或厚度大于1毫米的固體進(jìn)入電機(jī)內(nèi)殼。第二位數(shù)字“4”表示能承受任何方向的濺水。10.噪聲等級（82dB） 在規(guī)定安裝條件下，電

12、動機(jī)運(yùn)行時(shí)噪聲不得大于銘牌值。11定額 定額是指三相電動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，即允許連續(xù)使用的時(shí)間，分為連續(xù)、短時(shí)、周期斷續(xù)三種。（1）連續(xù) 連續(xù)工作狀態(tài)是指電動機(jī)帶額定負(fù)載運(yùn)行時(shí)，運(yùn)行時(shí)間很長，電動機(jī)的溫升可以達(dá)到穩(wěn)態(tài)溫升的工作方式。（2）短時(shí) 短時(shí)工作狀態(tài)是指電動機(jī)帶額定負(fù)載運(yùn)行時(shí)，運(yùn)行時(shí)間很短，使電動機(jī)的溫升達(dá)不到穩(wěn)態(tài)溫升；停機(jī)時(shí)間很長，使電動機(jī)的溫升可以降到零的工作方式。（3）周期斷續(xù) 周期斷續(xù)工作狀態(tài)是指電動機(jī)帶額定負(fù)載運(yùn)行時(shí)，運(yùn)行時(shí)間很短，使電動機(jī)的溫升達(dá)不到穩(wěn)態(tài)溫升；停止時(shí)間也很短，使電動機(jī)的溫升降不到零，工作周期小于10min的工作方式。 四、課堂小節(jié)及作業(yè)1、課堂小結(jié)通過本節(jié)學(xué)習(xí)，我們知道了三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)、型號及其主要參數(shù)，在本節(jié)內(nèi)容里，我們需重點(diǎn)掌握橋三相異步電動機(jī)主要構(gòu)成部分的作用，難點(diǎn)是對參數(shù)的計(jì)算。參數(shù)計(jì)算是建立在對電機(jī)理解之上，對于在實(shí)際應(yīng)用中我們應(yīng)能簡單計(jì)算，并能在生活中利用，當(dāng)你身邊有三相異步電動機(jī)時(shí)，你能做簡單計(jì)算得出其是否在所在條件下適合工作。2、布置作業(yè)1）課后6、7、8題2）預(yù)習(xí)新課回憶上節(jié)內(nèi)容，引出新課展示實(shí)物 (由教師課前帶入教室一臺小型異步電動機(jī)) ，以問題引入，讓學(xué)生自己觀察分析以拆開的三相異步電動機(jī)認(rèn)識主要