交流电动机原理及使用ppt课件

1、鼠笼式异步交流电动机授课内容：鼠笼式异步交流电动机授课内容： 基本结构、工作原理、基本结构、工作原理、 机械特性、名称意义等机械特性、名称意义等 三、交流电动机原理及使用三、交流电动机原理及使用3.1 三相异步电动机的基本结构三相异步电动机的基本结构机座：铸钢或铸铁机座：铸钢或铸铁 转子转子: 在旋转磁场作用下，产生感应电动在旋转磁场作用下，产生感应电动势或电流。势或电流。2.转子转子鼠笼转子鼠笼转子(1) 鼠笼式转子鼠笼式转子 铁芯槽内放铜条，端铁芯槽内放铜条，端 部用短路环形成一体。部用短路环形成一体。 或铸铝形成转子绕组。或铸铝形成转子绕组。(2) 绕线式转子绕线式转子鼠笼式电动机与绕线

2、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：3.2 三相异步电动机的工作原理三相异步电动机的工作原理3. 2. 1 旋转磁场旋转磁场 120sin120sinsinmCmBmAtIitIitIi BiAXBYCZAiCiCiAiBiitmIoiCiAiBitmIo0n规定规定 i : “+” 首端流入，尾端流出。首端流入，尾端流出。 i : “” 尾端流入，首端流出。尾端流入，首端流出。 AYCBZX()电流出电流出()电流入电流入CiBiAii tAXYCBZAXYCBZAXYCBZNS 三相电流合成磁三相电流合成磁场场 的分布情况的分布情况0 t 60t 0n60 90t 600

3、mIoSNSN分析可知：三相电流产生的合成磁场是一旋转的磁场分析可知：三相电流产生的合成磁场是一旋转的磁场 即：一个电流周期，旋转磁场在空间转过即：一个电流周期，旋转磁场在空间转过3602.旋转磁场的旋转方向旋转磁场的旋转方向0t 3.旋转磁场的极对数旋转磁场的极对数P1pCiBiAioimI tBiAXBYCZAiCiAXYCBZNSCYABCXYZAXBZAiBiCiX A AXBYB Y CC ZZ 极对数极对数2p旋转磁场的磁极对数旋转磁场的磁极对数与三相绕组的排列有关与三相绕组的排列有关CYABCXYZAXBZAiBiCiAX XNSZ CZBYB Y A C SNBiCiAiimI

4、t 04.旋转磁场的转速旋转磁场的转速分分）转转 /( 6010fn 工频：工频：Hz501 f分分）转转 /( 30000 np=1时时0mICiBiAi tiomINSAXYCBZNSAXYCBZNSAXYCBZNSX NSA X ABZCYZ C Y B SN0t 60tp=2时时BiCiAiit mI0分分）转转/( 150026010 fn0n30AX XZ CZBYB Y A C NSNS)/( 6010分分转转pfn 2p180分）转/( 50011p360分）转/( 0003极对数极对数每个电流周期每个电流周期磁场转过的空间角度磁场转过的空间角度同步转速同步转速)f(Hz501

5、 3p120分）转/( 00014p分分）转转/( 75090旋转磁场转速旋转磁场转速n0与频率与频率f1和极对数和极对数p有关。有关。3. 2. 2 电动机的转动原理电动机的转动原理1. 转动原理转动原理AXYCBZ分分）转转/( 6010pfn BlvBliFvF0nNS0nn 假设假设:0nn %s)91( 转子转速亦可由转差率求得转子转速亦可由转差率求得0)(1nns %10000 nnns 例例1：一台三相异步电动机，其额定转速：一台三相异步电动机，其额定转速 n=975 r/min，电源频率，电源频率 f1=50 Hz。试求电动机的。试求电动机的极对数和额定负载下的转差率。极对数和

6、额定负载下的转差率。解：解：根据异步电动机转子转速与旋转磁场同步转根据异步电动机转子转速与旋转磁场同步转速的关系可知：速的关系可知：n0=1000 r/min , 即即2.5%100%10009751000%10000 nnns上次课重点内容 单相交流电和三相交流电的特点、电源及负载的接法； 工业企业的配电、照明的配电； 了解单相变压器原理，三相变压器绕组接法； 三相异步电动机的结构、转动原理，转速与极对数的关系、转差率的概念；NnNT)/()(9550NNN分分转转千千瓦瓦nPT OnT0n(N m) 如某普通机床的主轴电机如某普通机床的主轴电机(Y132M-4型型) 的额定功的额定功率为率

7、为7.5kw, 额定转速为额定转速为1440r/min, 则额定转矩为则额定转矩为nPnPT9550602 m.N7 .4914405 .795509550NNN nPT3.3 三相异步电动机的机械特性三相异步电动机的机械特性2.最大转矩最大转矩 TmaxOn0nTmaxNmaxTT 一般三相异步电动机的过载系数为一般三相异步电动机的过载系数为2 .28 .1 12 II3. 起动转矩起动转矩 Tst22022212)(sXRUsRKT 22022212stXRURKT 电动机起动时的转矩。电动机起动时的转矩。起动时起动时n= 0 时，时，s =10nOnTNststTTK 起动能力起动能力3

8、.4 三相异步电动机铭牌数据三相异步电动机铭牌数据磁极数磁极数( 极对数极对数 p = 2 )例如：例如： Y 132 M4 用以表明电动机的系列、几何尺寸和极数。用以表明电动机的系列、几何尺寸和极数。机座长度代号机座长度代号机座中心高机座中心高mm）三相异步电动机三相异步电动机教材表教材表8.8.1中列出了各种电动机的系列代号。中列出了各种电动机的系列代号。异步电动机产品名称代号异步电动机产品名称代号2. 接法接法接线盒接线盒联结联结电机容量电机容量Y3kW 联联结结电电机机容容量量 kW4U2U1W2V1V2W1U1U2W2 U2V2V1W1U1W1V1W2V2例如：例如：380/220V

9、、Y/ 是指线电压为是指线电压为 380V 时时 采用采用 Y联结；线电压为联结；线电压为 220V 时采用时采用 结合。结合。4. 电流电流12PP cos3NN1IUP 鼠笼电机鼠笼电机 =7293电动机在额定运行时定子绕组的线电流值。电动机在额定运行时定子绕组的线电流值。额定功率是指电机在额定运行时轴上输出的机额定功率是指电机在额定运行时轴上输出的机械功率械功率 P2，它不等于从电源吸取的电功率，它不等于从电源吸取的电功率 P1。PN 三相异步电动机的功率因数较低，在额定负载三相异步电动机的功率因数较低，在额定负载时约为时约为 0.7 0.9。空载时功率因数很低，只需。空载时功率因数很低

10、，只需 0.2 0.3。额定负载时，功率因数最高。额定负载时，功率因数最高。 电机在额定电压、额定负载下运行时的转速。电机在额定电压、额定负载下运行时的转速。P2cosO 0N0Nnnns 额额定定转转差差率率指电机绝缘材料能够承受的极限温度等级，分指电机绝缘材料能够承受的极限温度等级，分为为A、E、B、F、H五级，五级，A级最低级最低(105C)，H级最高级最高(180C)。3.5 三相异步电动机的起动三相异步电动机的起动3.5.2 起动方法起动方法星形星形-三角形三角形(Y ) 换接起动换接起动自耦降压起动自耦降压起动(3) 转子串电阻起动转子串电阻起动以下介绍降压起动和转子串电阻起动。以

11、下介绍降压起动和转子串电阻起动。31YlIZlU+U1U2V1V1W1W2 lIlU+ZU1U2V1V2W1W231(2) 自耦降压起动自耦降压起动L1L3L2FUQQ2RRR滑环滑环电刷电刷定子定子转子转子起动电阻起动电阻 2.绕线式电动机转子电路串电阻起动绕线式电动机转子电路串电阻起动22RR stTTOn0nmaxT2R2R stT 转子电路串电阻起动的特点转子电路串电阻起动的特点三相异步电动机的正、反转三相异步电动机的正、反转M3M3 pfsnsn106011 f=50Hz逆变器M3 整流器+变频调速方法变频调速方法恒转距调速恒转距调速f1f1N）3.6 三相异步电动机的调速三相异步电

12、动机的调速A1X1A2X2iiP=2A1A2X1X2NNSSA1X1A2X2iiP=1 采用变极调速方法的电动机称作双速电机，采用变极调速方法的电动机称作双速电机，由于调速时其转速呈跳跃性变化，因而只用在对由于调速时其转速呈跳跃性变化，因而只用在对调速性能要求不高的场合，如铣床、镗床、磨床调速性能要求不高的场合，如铣床、镗床、磨床等机床上。等机床上。A1A2X1X2SNTn0no22RR2R2R 变转差率调速是绕线式电动机特有的一种调速方法。其优点是调速平滑、设备简单投资少，缺点是能耗较大。这种调速方式广泛应用于各种提升、起重设备中。nnTLTLs sTs2R2Ro 功率选得过大不经济，功率选

13、得过小电动机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。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。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过载，故所选功率可等于或略小于生产机械的功率。的功率。三相异步电动机的选择三相异步电动机的选择 一般应用场合应尽可能选用鼠笼式电动机。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。合才选用绕线式电动机。 根据工作环境的条件选择不同的结构型式，根据工作环境的条件选择不同的结构型式，如开启式、防护式、封闭式电动机。如开启式、防护式、封闭式电动机。 根据电动机的类型、功率以及使用地点的电根据电动机的类型、功率以及使用地点的电源电压来决定。源电压来决定。 Y系列鼠笼电动机的额定电压只有系列鼠笼电动机的额定电压只有380V一个一个等级。大功率电动机才采用等级。大功率电动机才采用3000V和和6000V。3.7 单相异步电动机单相异步电动机矩。矩。iAABB