三相異步電動(dòng)機(jī)介紹_教學(xué)課件

1、2022-1-101導(dǎo)入：電動(dòng)機(jī)的分類導(dǎo)入：電動(dòng)機(jī)的分類電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)交流電動(dòng)機(jī)交流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)同步電動(dòng)機(jī)同步電動(dòng)機(jī)異步電動(dòng)機(jī)異步電動(dòng)機(jī)三相電動(dòng)機(jī)三相電動(dòng)機(jī)單 相 電 動(dòng)單 相 電 動(dòng)機(jī)機(jī)情景二情景二 三相異步電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)2022-1-102三相三相式式異步電動(dòng)機(jī)的異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)定子鐵心定子繞組轉(zhuǎn)子鐵心與繞組定子定子氣隙氣隙轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子定子鐵心定子鐵心定子繞組定子繞組轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)子繞組電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子鐵心轉(zhuǎn)子鐵心短路環(huán)轉(zhuǎn)子鐵心銅導(dǎo)條2022-1-103三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)一、定子部分：1.定子鐵心：由導(dǎo)磁性能很好的硅鋼片疊成導(dǎo)磁部分。2.定子繞組：放在定子鐵心內(nèi)圓槽內(nèi)導(dǎo)

2、電部分。3.機(jī)座：固定定子鐵心及端蓋，具有較強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度和剛度。二、轉(zhuǎn)子部分：1.轉(zhuǎn)子鐵心：由硅鋼片疊成，也是磁路的一部分。2.轉(zhuǎn)子繞組： 1）籠型轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)子鐵心的每個(gè)槽內(nèi)插入一根裸導(dǎo)條，形成一個(gè)多相對(duì)稱短路繞組。2）繞線轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)子繞組為三相對(duì)稱繞組，嵌放在轉(zhuǎn)子鐵心槽內(nèi)。三、氣隙：異步電動(dòng)機(jī)的氣隙是均勻的。大小為機(jī)械條件所能允許達(dá)到的最小值。2022-1-1042022-1-1052022-1-106三相籠型異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)圖三相籠型異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)圖 2022-1-107相關(guān)知識(shí)點(diǎn)1.全電流定律：導(dǎo)體中有電流流過，就會(huì)產(chǎn)生與該導(dǎo)體向鉸鏈的磁通。電流的正方向與有它所產(chǎn)生的磁場(chǎng)正方向須符合右

3、手螺旋定則。電生磁iB2022-1-1082.電磁感應(yīng)定律1.線圈所鉸鏈的磁通改變或?qū)w切割磁力線時(shí)線圈內(nèi)就有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。2.判斷感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向：右手定則。N NS SB BE EV V磁變生電2022-1-1093.電磁力定律n載流導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用，這種力是磁場(chǎng)與電流的相互作用，故稱電磁力。n判斷電磁力的方向：左手定則。2022-1-1010 三相異步電動(dòng)機(jī)工作原理 n通過一種旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與由這種旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)借助于感應(yīng)作用在轉(zhuǎn)子繞組內(nèi)所感生電流間相互作用，以產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，實(shí)現(xiàn)拖動(dòng)作用。電磁力電磁轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn) 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)感應(yīng)電流 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)2022-1-1011一、 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)n旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)：是一

4、種極性和大小大小不變并以一定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)。n旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)可由電機(jī)定子三相對(duì)稱繞組中通以三相對(duì)稱電流后形成n （一）旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生（一）旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生三相對(duì)稱電流三相對(duì)稱繞組2022-1-1012(一)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生 n 兩極旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)形成示意圖 n 規(guī)定：電流為正值時(shí)，由每相線圈的首端流出，由線圈末端流入。n 選擇幾個(gè)特定瞬間：2022-1-1013 180tXBZ1nAYC 60tAXYCBZSN1n60A120tXYCBZ1n2022-1-1014三相異步電動(dòng)機(jī)的基本工作原理一、基本工作原理1.電生磁：三相對(duì)稱繞組通往三相對(duì)稱電流產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。2.磁生電：旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電

5、流。3.電磁力：轉(zhuǎn)子載流（有功分量電流）體在磁場(chǎng)作用下受電磁力作用，形成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)。U2U1W2V1W1V21nn2022-1-1015(二)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向n旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向： ABC（逆時(shí)針)旋轉(zhuǎn)。2022-1-1016(三)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速n (1)對(duì)于一臺(tái)兩極電機(jī) 當(dāng)三相電流隨時(shí)間變化經(jīng)過一個(gè)周期T， 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在空間轉(zhuǎn)過 360，即對(duì)應(yīng)電流變化一周。n因此，如果電流每秒鐘變化 f1 次. 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)每秒鐘將轉(zhuǎn)過 f1 轉(zhuǎn)，即 n = f1 (r/s)= 60f1 (r/m)2022-1-1017(三)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速(2)對(duì)于一臺(tái)四極電機(jī) 繞組分布如圖所示：從瞬間 t =0 到 t

6、 =120、240、360，合成磁場(chǎng)在空間相應(yīng) , 轉(zhuǎn)過 60、120、 180,即旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)僅轉(zhuǎn)過 1/2 轉(zhuǎn).轉(zhuǎn)速 n0= 60f1/2 (r/m)2022-1-1018(三)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速(3)當(dāng)電機(jī)為 p 對(duì)極電機(jī)時(shí): 極對(duì)數(shù)為 p 的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速為 n0 = 60f1/p (r/m) 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的這一轉(zhuǎn)速用 n0 表示，稱為同步轉(zhuǎn)速 .2022-1-1019三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理定子通三相對(duì)稱電流 轉(zhuǎn)子內(nèi)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)子導(dǎo)條產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)轉(zhuǎn)子導(dǎo)條產(chǎn)生感應(yīng)電流導(dǎo)條受到的電磁力作用 電磁力形成一個(gè)電磁轉(zhuǎn)矩 電生磁磁變生電電磁生力轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)2022-1-1020n1.異步電動(dòng)機(jī)名稱的由來 一

7、般情況下，異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不能達(dá)到旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步轉(zhuǎn)速n0。因?yàn)槿粜D(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子導(dǎo)條之間沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng) 就不可能有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，因此就不會(huì)產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩， 所以轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)必定“異步異步”。n2.感應(yīng)電動(dòng)機(jī)名稱的由來 定轉(zhuǎn)子間的相互作用都是感應(yīng)感應(yīng)產(chǎn)生的，所以，又稱作感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。三、三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率2022-1-1021 3.轉(zhuǎn)差率n 定義轉(zhuǎn)差率：一般情況下，異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)差率變化不大， 空載轉(zhuǎn)差率在 0.5 % 以下。 滿載轉(zhuǎn)差率在 5 % 以下。2022-1-1022三、異步電機(jī)的三種運(yùn)行狀態(tài)根據(jù)轉(zhuǎn)差率的大小和正負(fù),異步電機(jī)有三種運(yùn)行狀態(tài)機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔茈娔芎蜋C(jī)械能變成內(nèi)能電能轉(zhuǎn)

8、變?yōu)闄C(jī)械能能量關(guān)系制動(dòng)制動(dòng)驅(qū)動(dòng)電磁轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)速外力使電機(jī)快速旋轉(zhuǎn)外力使電機(jī)沿磁場(chǎng)反方向旋轉(zhuǎn)定子繞組接對(duì)稱電源實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)電磁制動(dòng)電動(dòng)機(jī)狀態(tài)10nn0n1nn 10 s1s0s2022-1-10232022-1-1024三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌2022-1-10251 1）銘牌的意義）銘牌的意義電動(dòng)機(jī)的銘牌上標(biāo)示著電動(dòng)機(jī)在正常運(yùn)行時(shí)的額定數(shù)據(jù)。所示為三相異電動(dòng)機(jī)的銘牌上標(biāo)示著電動(dòng)機(jī)在正常運(yùn)行時(shí)的額定數(shù)據(jù)。所示為三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌格式。步電動(dòng)機(jī)的銘牌格式。（1 1）型號(hào)）型號(hào) 表示電動(dòng)機(jī)系列品種、性能、防護(hù)結(jié)構(gòu)形式、轉(zhuǎn)子類型等表示電動(dòng)機(jī)系列品種、性能、防護(hù)結(jié)構(gòu)形式、轉(zhuǎn)子類型等產(chǎn)品

9、代號(hào)。產(chǎn)品代號(hào)。（2 2）額定功率）額定功率 指電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行情況下轉(zhuǎn)軸輸出的機(jī)械功率，單指電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行情況下轉(zhuǎn)軸輸出的機(jī)械功率，單位為位為kWkW。（3 3）額定電壓）額定電壓 指電動(dòng)機(jī)正常工作情況下加在定子繞組上的線電壓，指電動(dòng)機(jī)正常工作情況下加在定子繞組上的線電壓，單位為單位為V V。（4 4）額定電流）額定電流 指電動(dòng)機(jī)額定電壓下額定輸出時(shí)定子電路的線電流，指電動(dòng)機(jī)額定電壓下額定輸出時(shí)定子電路的線電流，單位為單位為A A。（5 5）接法）接法 指電動(dòng)機(jī)定子三相繞組的連接方法，一般有指電動(dòng)機(jī)定子三相繞組的連接方法，一般有Y Y形和形和形兩種形兩種接法。視電源額定電壓情況而定。圖接法

10、。視電源額定電壓情況而定。圖7-47-4所示為三相繞組的所示為三相繞組的Y Y形和形和形連形連接方法。接方法。三相三相異異步步電動(dòng)電動(dòng)機(jī)機(jī)銘銘牌牌2022-1-1026三相繞組接法三相繞組接法2022-1-1027（6 6）額定頻率）額定頻率 指電動(dòng)機(jī)所接電源的頻率，我國電網(wǎng)額定頻率為指電動(dòng)機(jī)所接電源的頻率，我國電網(wǎng)額定頻率為50 Hz50 Hz。（7 7）額定轉(zhuǎn)速）額定轉(zhuǎn)速 指電動(dòng)機(jī)在額定電壓、額定頻率和額定輸出功率的情況下轉(zhuǎn)子指電動(dòng)機(jī)在額定電壓、額定頻率和額定輸出功率的情況下轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，單位為的轉(zhuǎn)速，單位為r/minr/min。（8 8）定額）定額 指電動(dòng)機(jī)運(yùn)行允許工作的持續(xù)時(shí)間。分為指電

11、動(dòng)機(jī)運(yùn)行允許工作的持續(xù)時(shí)間。分為“連續(xù)連續(xù)”、“短時(shí)短時(shí)”和和“斷續(xù)斷續(xù) 三種工作制。三種工作制?！斑B續(xù)連續(xù)”表示可以按照銘牌中各項(xiàng)額定值連續(xù)運(yùn)行。表示可以按照銘牌中各項(xiàng)額定值連續(xù)運(yùn)行?！岸潭虝r(shí)時(shí)”只能按銘牌規(guī)定的工作時(shí)間作短時(shí)運(yùn)行。只能按銘牌規(guī)定的工作時(shí)間作短時(shí)運(yùn)行?！皵嗬m(xù)斷續(xù)”則表示可作重復(fù)周期性則表示可作重復(fù)周期性斷續(xù)使用。斷續(xù)使用。（9 9）絕緣等級(jí)）絕緣等級(jí) 指電動(dòng)機(jī)所采用的絕緣材料按它的耐熱程度規(guī)定的等級(jí)。常用指電動(dòng)機(jī)所采用的絕緣材料按它的耐熱程度規(guī)定的等級(jí)。常用絕緣材料的級(jí)別及其最高允許溫度如表所示。絕緣材料的級(jí)別及其最高允許溫度如表所示。 2 2）國產(chǎn)三相異步電動(dòng)機(jī)的系列型號(hào)）

12、國產(chǎn)三相異步電動(dòng)機(jī)的系列型號(hào) 國產(chǎn)電動(dòng)機(jī)系列型號(hào)由產(chǎn)品名稱、規(guī)格、品種和形式組成，它們用字母和國產(chǎn)電動(dòng)機(jī)系列型號(hào)由產(chǎn)品名稱、規(guī)格、品種和形式組成，它們用字母和數(shù)字表示。數(shù)字表示。例如：例如：Y112M4Y112M4型電動(dòng)機(jī)，其中型電動(dòng)機(jī)，其中Y Y代表異步電動(dòng)機(jī)，代表異步電動(dòng)機(jī)，112112代表機(jī)座中心高度（單位代表機(jī)座中心高度（單位為為mmmm），），M M代表機(jī)座號(hào)（代表機(jī)座號(hào)（L L是長，是長，M M是中，是中，S S是短），是短），4 4代表磁極數(shù)。代表磁極數(shù)。三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌2022-1-1028級(jí)別級(jí)別AEBFH最高允許溫最高允許溫度（度（）1051201301551802022-1-1029型號(hào)例:2022-1-1030額定值額定值關(guān)系有：NNNNNIUPcos3)(VkVUN或額定電壓額定運(yùn)行狀態(tài)時(shí)加在定子繞組上的線電壓.)(kWPN額定功率額定條件下轉(zhuǎn)軸上輸出的機(jī)械功率。)(AIN額定電流在額定運(yùn)行狀態(tài)下流入定子繞組的線電流.min)/(rnN額定轉(zhuǎn)速額定運(yùn)行時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速.NNf額定效率額定頻率額定功率因數(shù)Ncos二、額定值2022-1-1031.min/1440,85. 0Ncos87%,7.5kW,NP,380VNU,3 -例例：rNnN相異步電動(dòng)機(jī)相異步電動(dòng)機(jī)、額定轉(zhuǎn)差率求：額定電流、