项目一 三相异步电动机的初步拆装

1、项目一 三相异步电动机的初步拆装实现目标通过讲解三相异步电动机的结构和工作原理，使学生能够分析三相异步电动机是怎么转起来的。能够掌握三相异步电动机铭牌数据代表的意义，掌握功率转矩的数量换算关系。主要内容1、三相异步电动机的结构 2、三相异步电动机的旋转磁场3、三相异步电动机的工作原理 4、转差率 5、三相异步电动机的铭牌数据 6、三相异步电动机的功率关系 7、三相异步电动机的转矩关系教学方法1、项目引导法2、启发式教学3、实物、动画教学实施场景实训室、多媒体教室教学工具PPT、Flash动画、三相异步电动机总学时4应知三相异步电动机的结构、转差率与实际运行状态的对应关系应会三相异步电动机的结构

2、、工作原理和转差率项目评价总结能否熟练掌握交流电机的结构、原理，并会分析三相异步电动机是怎么转起来的。项目实施过程设计项目导入首先介绍港口机械的工作，引入电机驱动，启发学生，使学生对交流电机产生自发的浓厚学习兴趣。项目实施一、交流电机的结构组成（实物演示，结合PPT）1、定子部分（1）机座。异步电动机的机座仅起固定和支撑定子铁心的作用，一般用铸铁铸造而成。根据电动机防护方式、冷却方式和安装方式的不同，机座的形式也不同。（2）定子铁心。由厚的硅钢片冲片叠压而成，铁心内圆有均匀分布的槽，用以嵌放定子绕组，冲片上涂有绝缘漆（小型电动机也有不涂漆的）作为片间绝缘以减少涡流损耗，异步电动机的定子铁心是电

3、动机磁路的一部分。（3）定子绕组。三相异步电动机的定子绕组是一个三相对称绕组。 2、转子部分（1）转子部分。作用和定子铁心相同（2）转子绕组。1）绕线转子绕组。2）笼型绕组。3、其他部分。包括端盖、风扇等。端盖除了起防护作用外，在端盖上还装有轴承，用以支撑转子轴。风扇则用来通风冷却电动机。二、三相异步电动机基本理论(引导法教学)问题：1、什么是旋转磁场？（动画演示三相交流电产生的磁场为什么是旋转磁场）2、旋转磁场有什么特点？3、三相异步电动机的工作原理以两极三相异步电动机为例，如图所示。当定子三相对称绕组中通入三相对称电流时，电机内就产生一个以同步转速n1、在空间作顺时针方向旋转的旋转磁场。若

4、转子绕组不动，转子绕组导体与旋转磁场之间有相对运动，导体中便有感应电动势，其方向由右手定则确定。转子绕组是一个闭合回路，于是转子导体中就有电流，不考虑电动势与电流的相位差，电流方向同电动势方向。这样，导体就在磁场中受到电磁力的作用，其方向可用左手定则确定。由此电磁力产生电磁转矩，由图可看出，电磁转矩的方向与旋转磁场的方向一致，于是在电磁转矩的作用下，异步电动机的转子便沿着旋转磁场的方向以n转速旋转起来。如果此时电机转子带动生产机械，则转子上受到的电磁转矩将克服负载转矩而做功，从而实现了电能与机械能之间的能量转换。异步是怎样得来的： 只有当转子转速n低于旋转磁场转速n1，即nn1时，转子导体与旋

5、转磁场之间才有相对运动，转子导体才会感应电动势和电流，产生电磁力和电磁转矩，使电机转子继续旋转。由此可见，nn1，且nn1，异步电动机才能正常工作。4、转差率：转差率为旋转磁场的同步转速n1和电动机（转子）转速n之差与同步转速n1之比。即：一般情况，额定运行时Sn=1%-5%。三、相异步电动机的铭牌（实物展示）异步电动机在铭牌上额定值主要有：1）额定容量PN。指转轴上输出的机械功率，单位是KW2）额定电压UN。指加在定子绕组上的线电压，单位是V3）额定电流IN。指输入定子绕组的线电流，单位是KVA4）额定转速nN。单位是rpm5）额定频率fN。指电动机所接电源的频率，我国的工频频率为50HZ。

6、6）绝缘等级。绝缘等级决定了电动机的容许温升，有时也不标明绝缘等级而直接标明容许温升。7）接法8）转子绕组的开路电压。指定子接额定电压，转子绕组开路时的转子线电压，单位是V。9）转子绕组的额定电流。单位是A铭牌上除了上述的额定数据外，还表明了电动机的型号。型号一般用来表示电动机的种类和机械尺寸，如新系列的异步电动机用字母Y表示，并用中心高表示电动机的直径大小。电动机的防护形式由数字IP和两个数字表示，I是国际的第一个字母，P是防护的第一个字母，IP后面的第一个数字代表防尘的防护等级，第二个数字代表防水的等级，数字越大，代表防护能力越强。四、三相异步电动机的功率关系异步电动机的功率关系可用T型等

7、效电路图来分析。异步电动机通电运行时，T型等效电路中每个电阻上均产生一定损耗，如：定子电阻R1产生定子铜损耗：励磁电阻Rm产生定子铁损耗（忽略）转子产生转子铜损耗：从而可得三相异步电动机运行时的功率关系如下。电源输入电功率除去定子铜损耗和铁损耗便是定子传递给转子回路的电磁功率： 电磁功率又等于等效电路转子回路全部电阻上的损耗，即电磁功率除去转子绕组上的损耗，就是等效负载电阻上的损耗，这部分等效损耗实际上是传输给电动机转轴上的机械功率，用PMEC表示。它是转子绕组中电流与气隙旋转磁场共同作用产生的电磁转矩，带动转子以转速n旋转所对应的功率。电动机运行时，还存在由于轴承等摩擦产生的机械损耗pmec及附加损耗pad。大型电机中pad约为0.5%PN，小型电机的pad=（13）%PN。转子的机械功率PMEC减去机械损耗pmec和附加损耗pad才是转轴上实际输出的功率，用P2表示。也可写成下列关系式 上式表明，当电磁功率一定，转差率s越小，转子铜损耗越小，机械功率越大，效率越高。电动机运行时，若s增大，转子铜耗也增大，电机易发热，效率降低。五、转矩关系机