三相异步电动机的结构和工作原理教案.ppt

2 三相异步电动机 及其控制 一、三相异步电动机的结构 下面是它主要部件的拆分图。 右图是一台三相鼠笼型异步电 动机的外形图。 绕线型异步电动机 鼠笼型异步电动机 鼠笼式电动机与绕线式电动机的的比较：鼠笼式电动机与绕线式电动机的的比较： 鼠笼式：鼠笼式： 结构简单、价格低廉、工作可靠；不能 人为改变电动机的机械特性。 绕线式：绕线式： 结构复杂、价格较贵、维护工作量；转 子外加电阻可人为改变电动机的机械特性。 异步电动机的外部接线 三相笼式异步电动机的部件图 转动原理： N S （1）电磁转矩的产生 用右手定则判断转 子绕组中感应电流的 方向 用左手定则判断转 子绕组受到的电磁力 的方向 电磁力电磁转矩 T T 与 n0 同方向。 工作原理示意图 二、三相异步电动机的基本工作原理 （2）电动机转速n和旋转磁场同步转速n0的关系 电机转子转动方向与磁场旋转的方向一致， 但 异步电动机 无转距 转子与旋转磁场间没有相对运动 无转子电动势（转子导体不切割磁力线） 无转子电流 提示：如果 （3）转差（率）S 的概念： 异步电动机运行中: 转 差：旋转磁场的同步转速和电动机转速之差。 转差率：转差与n0的比值。 即： 电动机起动瞬间: （转差率最大） 或 1. 旋转磁场 旋转磁场由三相电流通过三相对称绕组产生。 对称：三相对称负载 空间对称分布 （1）旋转磁场的产生 二、三相异步电动机的基本工作原理 V2 V1 W2 U2 U1 W1 转子 定子 定子绕组 （三相） 机座 转子：在旋转磁场作用 下，产生感应电 动势或电流。 三相定子绕组： 产生旋转磁场 U1 V2 W1 V1 W2 异步电动机中，旋转磁场代替了旋转磁极 ()电流出 ()电流入 U2 U2 V1 W2 U1 V2 W1 U1 U2 V2 W1V1 W2 A U2 V2 W1V1 W2 三相对称绕组通入三相对称电流就形成旋转磁场 二极旋转磁场 极对数（p）的概念： （2）旋转磁场的转速 旋转磁场转速 n0 同步转速 如何改变旋转磁场的转速？ 以 Y 型接法为例，当每相 绕组只有一个线圈时，按右图 放入定子槽内，合成的旋转磁 场只有一对磁极，则极对数为 1。 即 p = 1 U1 U2 V1 V2W2 W1 U1 U2 V1 V2 W1 W2 i3 i1 i2 以 Y 型接法为例，将 每相绕组都改用两个线圈 串联组成。 按下图放入定子 槽内。 形成的磁场则是 两对磁极。 即 p = 2 U1 U2 U3 U4 V1 V4 V2 V3 W4 W1 W2 W 3 i2 W2 V4 U1 V1 W1 U2 V2 W3 U3 U4 V3 W4 i1 i3 三相绕组 四极旋转磁场 电流变化一周 旋转磁场转一圈 电流每秒钟变化 50 周 旋转磁场转 50 圈 旋转磁场转 3000 圈 电流每分钟变化 (5060) 周 p = 1 时： 电流变化一周 旋转磁场转半圈 电流每秒钟变化 50 周 旋转磁场转 25 圈 旋转磁场转 1500 圈 电流每分钟变化 (2560) 周 p = 2 时： 三相异步电动机的同步转速 60 0 p f n = min）r/ ( p12 3456 n0/(r/min)300015001000750600500 f = 50 Hz 时，不同极对数时的同步转速如下: 同步转速 p 为任意值时： 旋转方向：取决于三相电流的相序。 （3）旋转磁场的转向 U1 U2 V1 V2W2 W1 i1i2 L1 L2 L3 U1 U2 V1 V2 W1 W2 i3 i1 i2 Im O t i3 U1 U2 V1 V2W2 W1 L1 L2 L3 U1 U2 V1 V2 W1 W2 i2 i1 i3 任意对调两根电源进线，磁场反转。 i1i2 Im O t i3 旋转方向：取决于三相电流的相序 改变电机的旋转方向：换接其中两相 方法：和电源相接的任意两相互换，就可实现反转 正转 反转 AB C M 3 电 源 A BC M 3 电 源 三、三相异步电动机的铭牌数据 三相异步电动机 型 号 Y132S6 功 率 3 kW 频 率 50Hz 电 压 380 V 电 流 7.2 A 联 结 Y 转 速 960r/min 功率因数 0.76 绝缘等级 B 1.型号 Y132S6 Y系列异步机 机座中心高度 机座长度代号 2p = 6 n0 = 1 000 r/min 2. 额定功率 PN PN = 3 kW转子轴上输出的机械功率 3. 额定电压 UN UN = 380 V定子三相绕组应施加的线电压 磁极数 4. 额定电流 IN IN = 7.2A 三相异步电动机 型 号 Y132S6 功 率 3 kW 频 率 50Hz 电 压 380 V 电 流 7.2 A 联 结 Y 转 速 960r/min 功率因数 0.76 绝缘等级 B 定子三相绕组的额定线电流 6. 额定转速nN 电机在额定电压、额定负载下运行时的转子转速。 5. 联结方式 通常三相异步电动机3kW以下者，联结成星形， 4kW以上者，联结成三角形。 三相异步电动机 型 号 Y132S6 功 率 3 kW 频 率 50Hz 电 压 380 V 电 流 7.2 A 联 结 Y 转 速 960r/min 功率因数 0.76 绝缘等级 B 8. 绝缘等级 指电机绝缘材料能够承受的极限温度等级，分 为A、E、B、F、H五级，