水泵站電動(dòng)機(jī)

三相異步電動(dòng)機(jī)的主要結(jié)構(gòu)及銘牌數(shù)據(jù)目錄12三相異步電動(dòng)機(jī)的定子結(jié)構(gòu)三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)3銘牌及主要銘牌數(shù)據(jù)三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)圖三相異步電動(dòng)機(jī)的定子結(jié)構(gòu)01定子鐵芯:是電機(jī)磁路的一部分，定子鐵芯內(nèi)圓上均勻開有槽，用來安放定子繞組。定子繞組:是電機(jī)電路部分，它由三個(gè)在空間相差120°電角度、結(jié)構(gòu)相同的繞組連接而成，按一定規(guī)律嵌放在定子槽中。繞組分類：單層繞組和雙層繞組。繞組應(yīng)用：單層繞組一般用在10kW以下的電機(jī)，雙層短距繞組用在較大容量的電機(jī)中。機(jī)座:是用作固定與支撐定子鐵芯。接線圖三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)02轉(zhuǎn)子鐵芯：一般用0.5mm的硅鋼片疊壓而成，它是磁路的一部分。轉(zhuǎn)子繞組：是用作產(chǎn)生感應(yīng)電勢、并產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩它分鼠籠式和繞線式兩種。鼠籠式轉(zhuǎn)子鼠籠式轉(zhuǎn)子繞組繞線式轉(zhuǎn)子繞組銘牌及主要銘牌數(shù)據(jù)03額定功率PN：指電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行時(shí)，軸上輸出的機(jī)械功率，單位：kW；額定電壓U1N：指電動(dòng)機(jī)額定運(yùn)行時(shí)，加在定子繞組上的線電壓，單位：V；額定電流I1N：指電動(dòng)機(jī)在定子繞組上加額定電壓、軸上輸出額定功率時(shí)定子繞組中的線電流，單位：A；額定頻率f1N：我國規(guī)定電網(wǎng)工頻為50Hz；額定轉(zhuǎn)速nN：指電動(dòng)機(jī)在定子額定電壓、額定頻率下，軸上輸出額定功率時(shí)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，單位：r/min；額定功率因數(shù)cosφN：指電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行時(shí)定子側(cè)的功率因數(shù)。除此之外，銘牌上還標(biāo)有絕緣等級、溫升、工作方式、連接方法等，對繞線式異步電動(dòng)機(jī)還標(biāo)有轉(zhuǎn)子繞組的額定電壓和額定電流。轉(zhuǎn)子繞組額定電壓U2N：指定子繞組加額定電壓、轉(zhuǎn)子繞組開路時(shí)，滑環(huán)間的線電壓，單位：V；轉(zhuǎn)子額定電流I2N：指電動(dòng)機(jī)額定運(yùn)行、轉(zhuǎn)子短路狀態(tài)下，滑環(huán)之間流過的線電流，單位：A。國產(chǎn)電機(jī)型號由漢語拼音字母和阿拉伯?dāng)?shù)字組成，大寫漢語拼音字母表示電機(jī)的類型、結(jié)構(gòu)特征和使用范圍，數(shù)字表示設(shè)計(jì)序號和規(guī)格，例如：Y2160L1-2一般用途三相異步電動(dòng)機(jī)應(yīng)用最廣的產(chǎn)品是Y系列和YR系列，其中Y系列為鼠籠式轉(zhuǎn)子三相異步電動(dòng)機(jī)，YR系列為繞線式轉(zhuǎn)子三相異步電動(dòng)機(jī)。三相交流異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理目錄12旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生三相交流異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理3轉(zhuǎn)差率旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生01三相定子繞組：各相繞組匝數(shù)、結(jié)構(gòu)相同，在空間互差120°電角度。接三相對稱交流電源，繞組中流過對稱的三相電流為：此時(shí)，氣隙中將會(huì)產(chǎn)生一個(gè)磁極對數(shù)為P的旋轉(zhuǎn)磁場，旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速即同步轉(zhuǎn)速為：旋轉(zhuǎn)磁場的方向取決于三相電源的相序。AAA三相交流異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理02

設(shè)旋轉(zhuǎn)磁場按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，且某時(shí)刻上為N下為S，如右圖所示。轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，轉(zhuǎn)子繞組是閉合的，則轉(zhuǎn)子導(dǎo)體有電流流過。根據(jù)右手定則，在上半部分轉(zhuǎn)子導(dǎo)體的電動(dòng)勢和電流方向由里向外；下半部分則由外向里。

流過電流的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體在磁場中受到電磁力的作用，力F的方向由左手定則判斷。

電磁力作用于轉(zhuǎn)子導(dǎo)體，對轉(zhuǎn)軸形成電磁轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子按照旋轉(zhuǎn)磁場的方向旋轉(zhuǎn)起來，轉(zhuǎn)速為n。n始終小于旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速n1，“異步”的名稱也由此而來。轉(zhuǎn)差率03

旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速n1與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n之差與同步轉(zhuǎn)速n1之比稱為異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率S。即

轉(zhuǎn)差率是異步電動(dòng)機(jī)的一個(gè)基本參數(shù)，對分析和計(jì)算異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)及其機(jī)械特性有著重要的意義。異步電動(dòng)機(jī)處于電動(dòng)狀態(tài)時(shí)，轉(zhuǎn)差率的變化范圍總在0和1之間，即。一般情況下，額定運(yùn)行時(shí)。三相異步電動(dòng)機(jī)的使用目錄12三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌與技術(shù)數(shù)據(jù)三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)3三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌與技術(shù)數(shù)據(jù)01銘牌：標(biāo)明電動(dòng)機(jī)的各項(xiàng)額定運(yùn)行條件與數(shù)據(jù)三相異步電動(dòng)機(jī)

型號Y132M-4工作方式連續(xù)功率3千瓦接法電壓220/380伏絕緣等級E電流11.2/6.48安溫升65C轉(zhuǎn)速1440轉(zhuǎn)/分

重量45公斤頻率50赫茲

電機(jī)廠

年

月

（1）型號Y132M-4可以判定：

磁極對數(shù)P=2

同步轉(zhuǎn)速n0=1500轉(zhuǎn)/分（2）轉(zhuǎn)速：電機(jī)軸的轉(zhuǎn)速

例如：

n=1440轉(zhuǎn)/分

可以判定：n0=1500轉(zhuǎn)/分

（3）連接方式

（4）額定電壓

指定子繞組在指定接法下應(yīng)加的線電壓。

例如：380V/220V

星形接法時(shí)應(yīng)加380V線電壓三角形接法時(shí)應(yīng)加220V線電壓

電動(dòng)機(jī)的工作電壓范圍：

（5）額定電流

指定子繞組在指定接法下的線電流。

例如：11.2A/6.48A

表示三角形接法下，電動(dòng)機(jī)的線電流為11.2A；星形接法下，電動(dòng)機(jī)的線電

流為6.48A。（6）額定功率

指電機(jī)額定運(yùn)行時(shí)軸上輸出的功率（P2），不等于從電源吸收的功率

（P1）。

籠形三相異步電動(dòng)機(jī)的效率：72%

93%

（7）功率因數(shù)（cos

）

額定負(fù)載時(shí)一般為0.7

0.9，空載時(shí)功率因數(shù)很低，約為0.2

0.3。

此外還有絕緣等級等參數(shù)，不一一介紹。

三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)02

1.起動(dòng)電流Ist起動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n=0，旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速n0。轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生很大的感應(yīng)電勢和感應(yīng)電流，從而使定子繞組中的電流相應(yīng)增大。

中小型鼠籠式電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流為額定電流的57倍。

2.起動(dòng)電流大的危害

①頻繁起動(dòng)時(shí)造成熱量積累。電機(jī)過熱

②大電流使電網(wǎng)電壓降低。影響其他負(fù)載工作

3.減小起動(dòng)電流的方法方法1：降壓減小旋轉(zhuǎn)磁場強(qiáng)度以減小感應(yīng)電動(dòng)勢和感應(yīng)電流。

方法2：增大轉(zhuǎn)子電阻以減小轉(zhuǎn)子電流。

4.三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法

①直接起動(dòng)。10千瓦以下的異步電動(dòng)機(jī)一般采用直接起動(dòng)。起動(dòng)

自耦降壓起動(dòng)

③轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)②降壓啟動(dòng)。

（1）起動(dòng)正常運(yùn)行時(shí)三相定子繞組三角形連接，起動(dòng)時(shí)星形連接。

采用起動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和起動(dòng)電流均為直接起動(dòng)時(shí)的1/3。

起動(dòng)應(yīng)注意的問題：

◎僅適用于正常運(yùn)行時(shí)采用三角形接法的電機(jī)。◎適合于空載或輕載起動(dòng)的場合。

（2）轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)起動(dòng)時(shí)將適當(dāng)?shù)腞串入轉(zhuǎn)子繞組中，起動(dòng)后將R短路。

轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)的特點(diǎn)：◎僅適用于繞線式異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)。

◎轉(zhuǎn)子串電阻既可以降低起動(dòng)電流，又可以增加起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。

三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速03

三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速

可以通過三個(gè)變量來調(diào)速（1）改變極對數(shù)p

有級調(diào)速（2）改變轉(zhuǎn)差率s無級調(diào)速（3）改變電源頻率f無級調(diào)速三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)目錄23三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)1啟動(dòng)的定義啟動(dòng)的定義01電動(dòng)機(jī)接上電源，從靜止?fàn)顟B(tài)到穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)的過程，稱為電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)過程，簡稱啟動(dòng)。實(shí)際啟動(dòng)過程非常短暫，通常只需幾分之一秒到幾秒鐘，但啟動(dòng)電流很大，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩小，如啟動(dòng)不當(dāng)，可能引起電網(wǎng)電壓顯著下降，甚至?xí)p壞電動(dòng)機(jī)或接在電網(wǎng)上的其它電氣設(shè)備，因此啟動(dòng)是異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的重要問題之一。三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)02三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)有直接啟動(dòng)和降壓啟動(dòng)兩種。

1）直接啟動(dòng)把異步電動(dòng)機(jī)定子繞組直接接到額定電壓上啟動(dòng)，稱為直接啟動(dòng)。直接啟動(dòng)，操作簡便，具有較大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，它的缺點(diǎn)是：啟動(dòng)電流大，可達(dá)額定電流的4～7倍。

通常認(rèn)為滿足下列條件之一時(shí)即可直接啟動(dòng)，否則應(yīng)采用降壓啟動(dòng)。（1）容量在10KW以下。（2）專用變壓器供電系統(tǒng)中，單臺(tái)電動(dòng)機(jī)容量不超過變壓器容量的20%至30%。

2）降壓啟動(dòng)降壓啟動(dòng)是指在啟動(dòng)過程中降低其定子繞組上的外加電壓，啟動(dòng)結(jié)束后，再將定子繞組的兩端電壓恢復(fù)到額定值。(1)定子串電阻降壓啟動(dòng)三相籠形異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，在電動(dòng)機(jī)定子電路串入電阻，使加到電動(dòng)機(jī)定子繞組端電壓降低。定子串電阻啟動(dòng)原理接線圖

對于正常運(yùn)行為三角形接法的三相交流異步電

動(dòng)機(jī)，可采用此啟動(dòng)方法。

(2)

啟動(dòng)(3)自耦變壓器啟動(dòng)這種方法是利用自耦變壓器將電源電壓降低后再加到電動(dòng)機(jī)定子繞組上，達(dá)到減小啟動(dòng)電流的目的。三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)03在鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的降壓起動(dòng)中，雖然它們都能減小起動(dòng)電流，但同時(shí)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩也下降，故只適用于輕載和空載起動(dòng)的機(jī)械負(fù)載。對于需重載起動(dòng)的機(jī)械負(fù)載(如起重機(jī)、電梯等)，如果既要限制起動(dòng)電流又要有足夠大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，就必須采用其它的電動(dòng)機(jī)。繞線式異步電動(dòng)機(jī)常用的起動(dòng)方法是在轉(zhuǎn)子回路串入分級起動(dòng)電阻或頻敏變阻器起動(dòng)。1）轉(zhuǎn)子回路串電阻分級啟動(dòng)2）轉(zhuǎn)子回路串頻敏變阻器啟動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)的點(diǎn)動(dòng)控制目錄12點(diǎn)動(dòng)控制原理點(diǎn)動(dòng)控制動(dòng)作過程3點(diǎn)動(dòng)控制應(yīng)用舉例點(diǎn)動(dòng)控制原理011.點(diǎn)動(dòng)控制原理1.1原理圖M3~ABCKMFUQSB'C'KMSB控制電路主電路點(diǎn)動(dòng)控制

即按下按鈕時(shí)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)工作，松開按鈕時(shí)電動(dòng)機(jī)停止工作。

1.2點(diǎn)動(dòng)控制原理M3~ABCKMFUQSB'C'KMSB控制電路主電路工作原理觸頭（KM）打開按鈕松開線圈（KM）斷電

電機(jī)停轉(zhuǎn)。觸頭（KM）閉合按下按鈕（SB）

線圈（KM）通電電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)；點(diǎn)動(dòng)控制動(dòng)作過程022.點(diǎn)動(dòng)控制動(dòng)作過程控制電路

主電路

M3~動(dòng)合主觸頭3~起動(dòng)按鈕銜鐵靜鐵心M3~點(diǎn)動(dòng)控制應(yīng)用舉例033.點(diǎn)動(dòng)控制應(yīng)用舉例

電動(dòng)葫蘆的起重電動(dòng)機(jī)控制；

車床的快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)控制；

機(jī)床的調(diào)整對刀等。應(yīng)用場合點(diǎn)動(dòng)控制特點(diǎn)：能夠控制電機(jī)短時(shí)、頻繁工作。3.點(diǎn)動(dòng)控制應(yīng)用舉例電動(dòng)葫蘆

是一種常見的小型起重設(shè)備，安裝于天車、龍門吊之上，主要應(yīng)用于提升、牽移、裝卸重物及機(jī)械設(shè)備的安裝和移動(dòng)。三相異步電動(dòng)機(jī)的長動(dòng)控制目錄12長動(dòng)控制原理長動(dòng)控制動(dòng)作過程長動(dòng)控制原理011.長動(dòng)控制原理問題的提出：點(diǎn)動(dòng)控制

如何改進(jìn)？

長動(dòng)控制M3~ABCKMFUQSB'C'KMSB控制電路主電路KM自保持KMSB2C'M3~ABCKMFUQSB'SB1起動(dòng)按鈕停車按鈕自保的作用：按下按鈕（SB2），線圈（KM）通電，電機(jī)起動(dòng)；同時(shí)，輔助觸頭（KM）閉合，即使按鈕松開，線圈仍保持通電狀態(tài)，電機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。長動(dòng)控制動(dòng)作過程022.長動(dòng)控制動(dòng)作過程

KMKMSB2C'M3~ABCKMFUQSB'SB1起動(dòng)按鈕停車按鈕KM主觸頭閉合按下按鈕SB2

KM線圈通電電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)；KM輔助觸頭閉合KM主觸頭打開按下按鈕SB1

KM線圈失電電機(jī)停轉(zhuǎn)。KM輔助觸頭打開三相異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制目錄12正反轉(zhuǎn)控制原理圖正反轉(zhuǎn)控制動(dòng)作過程正反轉(zhuǎn)控制原理圖011.正反轉(zhuǎn)控制原理圖

1.1主電路

問題的提出：主電路怎樣實(shí)現(xiàn)電機(jī)正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)？問題的解決：主電路中任意對調(diào)兩根電源線M3~ABCKMFFUQSKHKMR1.2輔助電路KMFKMFSB1SBFKHM3~ABCKMFFUQSKHKMRKMRKMRSBR正反轉(zhuǎn)控制動(dòng)作過程02KMFKMFSB1SBFKHM3~ABCKMFFUQSKHKMRKMRKMRSBR

該電路必須先停車才能由正轉(zhuǎn)到反轉(zhuǎn)或由反轉(zhuǎn)到正轉(zhuǎn)。SBF和SBR不能同時(shí)按下，否則會(huì)造成短路！操作過程：SBF正轉(zhuǎn)SBR反轉(zhuǎn)停車SB12.正反轉(zhuǎn)控制動(dòng)作過程2.1無互鎖的電路2.正反轉(zhuǎn)控制動(dòng)作過程2.2有互鎖的電路互鎖作用：正轉(zhuǎn)時(shí)，SBR不起作用；反轉(zhuǎn)時(shí)，SBF不起作用。從而避免兩觸發(fā)器同時(shí)工作造成主回路短路。KMFSB1KMFSBFKHKMRKMRKMFKM