10章：《异步电动机》10.ppt

第十章 异步电动机 异步电动机 一 教学目的及要求掌握异步电动机的基础知识 熟练异步电动机的起动与不对称运行 熟练异步电动机的检查及维修 二 授课学时 14学时三 教学方法 讲授四 主要教学内容 异步电动机 异步电动机结构与工作原理异步电动机的特性和技术参数异步电动机起动和不对称运行异步电动机的主要故障与处理 常见的交流电动机 交流电动机的种类交流同步电动机转速与电网的频率之间存在一种严格不变的关系 交流异步电动机转速与电网的频率之间无严格不变的关系 与负载大小有关 交流异步电动机的特点 优点 异步电机一般用作电动机 和其他电动机比较 具有 1 结构简单 2 制造方便 3 运行可靠 4 价格低廉重量约为同容量直流电动机一半 价格一般为直流电动机1 3缺点 1 不能经济地实现平滑调速 2 从电网吸取滞后的励磁电流 第一节异步电动机结构与工作原理 三相异步电动机又称感应电动机 是基于气隙旋转磁场于转子绕组中感应电流相互作用产生电磁转矩 从而实现将电能转换成机械能的一种交流电动机 根据电动机转子绕组的构造 分为三相鼠笼异步电动机和三相线绕组异步电动机 由于三相鼠笼异步电动机同其他类型电动机比较 具有结构简单 运行可靠 价格便宜 坚固及维修方便等一系列优点 因此 在工农业生产 科学实验和日常生活中应用最为广泛 其中小型异步电动机占70 以上 三相鼠笼异步电动机主要有两个基本组成部分 即定子 固定部分 和转子 转动部分 其结构如图6 1所示 其中1为轴承盖 2为端盖 3为接线盒 4为散热筋 5为定子铁芯 6为定子绕组 7为转轴 8为转子 9为风扇 10为罩壳 11为轴承 12为机座 异步电动机结构图 异步电动机结构图 转子 转子是电动机的旋转部分 它的作用是输出机械转矩 转子主要由转子铁芯 转子绕组和转轴三部分组成 三相异步电动机的转子根据构造不同 分为鼠笼式和绕线式两种形式 定子 定子是用来产生旋转磁场的 三相异步电动机的定子主要由机座和装在机座内的圆筒形定子铁芯及铁芯上的定子绕组三部分组成 机座是由铸铁或铸钢组成 在机座内装有定子铁芯 铁芯是由互相绝缘的硅钢片叠成 铁芯的内圆周表面冲有均匀分布的平行槽 在槽中放置了对称的三相绕组 三相异步电动机的工作原理 三相异步电动机工作原理通过一种旋转磁场与由这种旋转磁场借助于感应作用在转子绕组内所感生电流间相互作用 以产生电磁转矩 实现拖动作用 一 旋转磁场的产生旋转磁场可由电机三相对称绕组中通以三相对称电流后形成所谓三相对称绕组 因此可知 对称三相电流通入对称三相绕组后建立的合成磁场 犹如一对磁极旋转产生的磁场 其大小不变 旋转磁场的方向按a b c顺序旋转旋转磁场的转速 如上述图示 是电动机有一对 两个 磁极的情况 当三相电流随时间变化经过一个周期t 旋转磁场在空间转过360 电流每秒钟变化f次 即转速 60f 转 分钟 当有p对磁极情况时转速 60f p 转 分钟 n0n0为同步转速 二 产生感应电动势根据电磁感应定律 转子导条内会感应产生感应电动势 当导条端接部分短接时 电动势的瞬时方向就是电流的瞬时方向 根据电磁力定律 因导 因为转子的转速n不可能等于旋转磁场的同步转速n0 异步电动机名称由此得来 条载有感应电流 必然会受到电磁力作用 转子跟着旋转磁场方向旋转 第二节 异步电动机的特性和技术参数 每台异步电动机的机座上都装有一块铭牌 标明电动机的型号 额定值和有关技术数据 1 额定功率 额定运行时的输出的机械功率 单位为kw2 额定电压 额定运行状态下 加在定子绕组的线电压 单位为v3 额定电流 额定电压下使用 输出额定功率时 定子绕组中的线电流 单位为a4 额定频率 我国标准工业用电频率为50hz5 额定转速 额定电压 额定功率及额定频率下的转速 单位为r min 第三节 异步电动机启动和不对称运行 三相异步电动机的控制线路大多由接触器 继电器 闸刀开关 按钮等有触点电器组合而成 三相异步电动机分为鼠笼式异步电动机和绕线式异步电动机 二者的构造不同 启动方法也不同 其启动控制线路差别很大 三相电机定子接线 一 鼠笼式异步电动机全压启动控制线路 线路中起到的保护作用环节 1 短路保护2 过载保护3 欠压和失压保护 二 三相鼠笼式异步电动机降压起动线路 电动机断相的一种自动保护方法 三相电动机断相的情况 这对于电动机的危害是很大的 甚至烧毁电机 在此电路中将三相电源同时引入控制电路 可实现对电动机断相起动或运行进行自动保护 四 三相异步电动机星三角起动接线图如下 五 电动机交流接触器三相正反转接线图 风电闭锁控制电路图 第四节异步电动机运行与维护 电动机检修工作中 大量的是拆 洗 清理 试验和组装工作 因此掌握电动机的拆装工艺是十分重要的 定期维护 定期维护可分为小修及大修两种 小修属于一般检修 一般一季度一次 第五节异步电动机主要故障与处理 三相鼠笼异步电机常用电气故障有 绕组绝缘不良 定子绕组短路 绕组接反接错 绕组通电 鼠笼转子断条等 电动机故障的检修通常是根据故障现象来分析故障产生原因 找出故障部位后再进行相应的处理 故障的分斩与检查 异步电动机的故障一般分为电气故障和机械故障两类 电气方面除了电源 线路及启动控制设备的故障外 其余的均属电动机本身的故障 机械方面包括被电动机拖动的机械设备和传动机构的故障 基础和安装方面的问题 以及电动机本身的机械结构故障 电动机的保护 1 短路保