三相异步电动机的结构和工作原理.ppt

三相异步电动机及其控制 第三章 第三章三相异步电动机及其控制 3 1三相异步电动机的结构和工作原理 3 2常用低压电器的选择与安装 3 3三相异步电动机的控制 3 1三相异步电动机的结构和工作原理 一 电动机的分类 电动机 交流电动机 直流电动机 三相电动机单相电动机 同步电动机异步电动机 他励 并励电动机串励 复励电动机 鼠笼式绕线式 发电机 将机械能转换为电能 将电能转换为机械能 电动机 电机 实现能量转换或信号转换的电磁装置 动力电机 控制电机 二 三相异步电动机的结构 三相异步机的结构 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 1 定子 转子电路的特点 自行闭合 不外接电力负载 2 转子 鼠笼转子 铁心 由外周有槽的硅钢片叠成 2 绕线式绕组 同定子绕组一样 也分为三相 并且接成星形 鼠笼式电动机与绕线式电动机的的比较 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 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 绕线式 鼠笼式 异步电动机的结构 三相笼式异步电动机的部件图 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 三 三相异步电动机的工作原理 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 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 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 三相绕组 四极旋转磁场 三相异步电动机的同步转速 f 50Hz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 旋转磁场是沿着 U1 V1 W1 i1 U1 i2 V1 i3 W1 与三相绕组中的三相电流的相序 L1 L2 L3一致 通入超前电流的绕组 通入滞后电流的绕组 旋转磁场是沿着 U1 W1 V1 i1 U1 i2 W1 i3 V1 任意对调两根电源进线 磁场反转 2 转动原理 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TT与n0同方向 工作原理示意图 2 电动机转速n和旋转磁场同步转速n0的关系 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 或 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 4 旋转磁场的旋转方向 方法 和电源相接的任意两相互换 就可实现反转 三相异步电动机的工作原理 对称三相绕组通入对称三相电流 旋转磁场 磁场能量 磁场切割转子绕组 转子绕组中产生e和i 转子绕组在磁场中受到电磁力的作用 转子旋转起来 机械负载旋转起来 三相交流电能 输出机械能量 四 三相异步电动机的铭牌数据 三相异步电动机型号Y132S 6功率3kW频率50Hz电压380V电流7 2A联结Y转速960r min功率因数0 76绝缘等级B 1 型号Y132S 6 Y系列异步机 机座中心高度 机座长度代号 2p 6 n0 1000r min 2 额定功率PNPN 3kW 转子轴上输出的机械功率 3 额定电压UNUN 380V 定子三相绕组应施加的线电压 磁极数 4 额定电流ININ 7 2A 三相异步电动机型号Y132S 6功率3kW频率50Hz电压380V电流7 2A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Y132S 6功率3kW频率50Hz电压380V电流7 2A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 A级最低 105 C H级最高 180 C 7 额定功率因数cos N 额定负载时一般为0 7 0 9 空载时功率因数很低约为0 2 0 3 额定负载时 功率因数最大 实用中应选择合适容量的电机 防止 大马 拉 小车 的现象 异步电动机产品名称代号 YR系列电机适用于起动重负荷 YR系列 YZ系列为鼠笼转子电动机 1 功率的选择 功率选得过大不经济 功率选得过小电动机容易因过载而损坏 1 对于连续运行的电动机 所选功率应等于或略大于生产机械的功率 2 对于短时工作的电动机 允许在运行中有短暂的过载 故所选功率可等于或略小于生产机械的功率 五 三相异步电动机的选择 2 种类和型式的选择 1 种类的选择 一般应用场合应尽可能选用鼠笼式电动机 只有在需要调速 不能采用鼠笼式电动机的场合才选用绕线式电动机 2 结构型式的选择 根据