电工电子技术实践-电动机

1、电工电子技术实践电工电子技术实践- -电动机电动机纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行第4单元 电动机4.14.1 专题专题1 1 交流电动机交流电动机4.2 4.2 专题专题2 2 直流电动机直流电动机纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行第4 4单元 电动机纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行第4单元 电动机笼型异步交流电动机授课内容：笼型异步交流电动机授课内容： 纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行4.1专题1 交流电动机4.1.1三相异步电动机及其运行1三相异步电动机的用途和分类容量小型电动机（容量0.55100kW）大型电动机（容量1250kW以上）中型电动机（容量1001250kW）转子结构笼型绕线型纸上得

2、来终觉浅，绝知此事要躬行2三相异步电动机的基本结构轴承盖轴承盖端盖端盖接线盒接线盒散热筋散热筋机座机座定子绕组定子绕组转轴转轴轴承轴承转子转子风扇风扇罩壳罩壳纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行电动机中静止不动的部分主要有：机座、定子铁心、定子绕组等部件。 （1 1）定子定子外型定子外型定子硅钢片定子硅钢片接线盒接线盒纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行（2 2）转子转子是电动机的旋转部分，由组成。 转子铁芯冲片转子铁芯冲片笼式转子绕组笼式转子绕组铝条笼式转子铝条笼式转子分笼式和绕线式分笼式和绕线式纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行转子形状转子形状转子电路转子电路转子绕组转子绕组滑环滑环电刷电刷纸上得来终觉浅

3、，绝知此事要躬行三相异步电动机三相异步电动机Y112M4编号编号额定功率额定功率 4.0kW额定电流额定电流 8.8A额定电压额定电压 380V额定转速额定转速 1440r/minLW 82dB接法接法 保护等级保护等级 IP44频率频率 50Hz质量质量 45kg标准编号标准编号工作制工作制SIB级绝缘级绝缘出厂：出厂：年年月月日日电机厂电机厂异步电异步电动机动机 中心高中心高度度 机座类机座类型型 磁极数磁极数 电动机在额定工作状态电动机在额定工作状态下运行时，轴上输出的下运行时，轴上输出的机械功率机械功率 。电动机在额定工作状电动机在额定工作状态下运行时，定子绕态下运行时，定子绕组所加的

4、线电压。组所加的线电压。 电动机在额定工作状电动机在额定工作状态下运行时定子绕组态下运行时定子绕组的线电流。的线电流。 电动机在额定工作状电动机在额定工作状态下运行时的转速。态下运行时的转速。 封闭式封闭式 电动机在额定工电动机在额定工作状态下连续运作状态下连续运行，行，S2为短时运为短时运行，行，S3为短时重为短时重复运行。复运行。 绝缘等级绝缘等级 机座类机座类型型 磁极数磁极数 电动机在额定工作状电动机在额定工作状态下运行时，轴上输态下运行时，轴上输出的机械功率出的机械功率 。电动机在额定工作状电动机在额定工作状态下运行时定子绕组态下运行时定子绕组的线电流。的线电流。 电动机在额定工作电

5、动机在额定工作状态下运行时的转状态下运行时的转速。速。 纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行接接法法 接线端接线端星形连接星形连接三角形连接三角形连接U1V1W1W2U2V2纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行【例4-1】一台三相异步电动机的额定数据如下：PN10kW,UN380V,cos0.86,N0.88,定子绕组联结。试求该电动机的额定电流IN和对应的相电流。AAIINN6 .1131 .203AAUPINNNN1 .2088. 086. 0380310000cos3解解相电流为从此题看，在数值上有 的关系，这也是额定电压为380V的电动机的一般规律。今后在实际中，可以对额定电流进行粗略的估算，即每

6、千瓦按2A电流估算。NNPI2纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行（1 1）旋转磁场的产生）旋转磁场的产生 tIisinmU)120sin(omVtIi)120sin(omWtIiU1U2V1W1W2V2iViWiU纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行t=0t=T/4t=2T/4t=3T/4t=T3/2 t i O/22 iU iV iW纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行p p对磁极的对磁极的为为 磁极对数与旋转磁场转速的关系磁极对数与旋转磁场转速的关系 磁极对数P123456旋转磁场转速n1（rmin-1）300015001000750600500是由线圈中电流的相序决定的。是由线圈中电流的相序决定的。 p

7、fn601纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行三相定子绕组通入三相三相定子绕组通入三相交流电，交流电，。UabVW转子中的产生转子中的产生。感应电流受电磁力，电感应电流受电磁力，电磁力对转轴产生磁力对转轴产生，使转子转动。，使转子转动。转子转速一定要小于旋转子转速一定要小于旋转磁场的转速。转磁场的转速。FFn纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行 把旋转磁场的转速把旋转磁场的转速n n1 1与转子转速与转子转速n n的差值与的差值与旋转磁场转速旋转磁场转速n n1 1之比称为异步电动机的之比称为异步电动机的。 11nnsn11100%nnsn 一般异步电动机的一般异步电动机的为为0.020.020.040.

8、04 。 纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行【例4 -1】有一台三相异步电动机，其额定转速 nN=975 r/min，试求电动机的磁极对 数和额定 负载时的转差率。电源频率f1=50Hz。 解：解：由于电动机的额定转速接近而略小于旋转磁场的转速，而同由于电动机的额定转速接近而略小于旋转磁场的转速，而同步转速对应于不同的磁极对数，显然步转速对应于不同的磁极对数，显然975 r/min975 r/min与与1000 r/min1000 r/min最最相近，从而相近，从而。额定负载时的额定负载时的为为 111000975100%100%2.5%1000nnsn纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行4.1.2三相

9、异步电动机的运行特性1. 功率及效率电动机的功率平衡方程式为：PPPPPPPsCu1Fe12电动机的效率 等于输出功率 P2 与输入功率 P1 之比，即%100%1001112PPPPP纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行2功率与转矩的关系输出转矩 T 为nPnPPT95502601000T 额定输出转矩（Nm）P额定输出功率（kW）n额定转速（r/min）纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行3 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电动机产生的电磁转矩电动机产生的电磁转矩 曲曲线，即线，即n n = = f f（T T）曲线）曲线称为电动机的机械特性称为电动机的机械特性曲线。曲线。 启动能力

10、启动能力= =1.42.2 过载能力过载能力= =1.62.5 stNTTmNTTn OTNTstnNn1nmTmTA BCD纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行3 3三相异步电动机的调速三相异步电动机的调速（1）变极调速（2）变频调速（3）变转差率调速纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行4 4三相异步电动机的反转与电气制动三相异步电动机的反转与电气制动（1 1）三相异步电动机的反转）三相异步电动机的反转任意调换两根电源线相序，使旋转磁场反任意调换两根电源线相序，使旋转磁场反转，转子也会随之反转。转，转子也会随之反转。（2 2）三相异步电动机的制动）三相异步电动机的制动两类：机械制动和电气制动。两类：机械

11、制动和电气制动。电气制动有反接制动、能耗制动、回馈制动等。电气制动有反接制动、能耗制动、回馈制动等。纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行4.1.3三相异步电动机的控制1 1三相异步电动机的起动三相异步电动机的起动（1）全压起动（直接起动）（2）降压起动定子串电阻或电抗的降压起动Y降压起动自耦变压器降压起动2 2绕线转子异步电动机的起动绕线转子异步电动机的起动转子电路串联电阻起动转子电路串联频敏变阻器起动纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行4.1.4单相异步电动机单相异步电动机被广泛用于各种家用电器、单相异步电动机被广泛用于各种家用电器、电动工具、医疗器械等方面，如电风扇、洗电动工具、医疗器械等方面，如电风

12、扇、洗衣机、电冰箱等。不同日用电器中的单相异衣机、电冰箱等。不同日用电器中的单相异步电动机在类型、结构上虽有差别，但其基步电动机在类型、结构上虽有差别，但其基本结构和工作原理是相同或相似的。本结构和工作原理是相同或相似的。1 1单相异步电动机的基本结构单相异步电动机的基本结构纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行2 2单相异步电动机的起动单相异步电动机的起动（1 1）单相异步电动机的分相起动）单相异步电动机的分相起动即把单相交流电变为两相交流电，从而在即把单相交流电变为两相交流电，从而在单相异步电动机内部建立一个旋转磁场。单相异步电动机内部建立一个旋转磁场。纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行（2 2）单相

13、异步电动机的罩极式启动）单相异步电动机的罩极式启动罩极式异步电动机结构简单罩极式异步电动机结构简单, , 价格低廉价格低廉, , 但但起动转矩小且不能改变转向（不管电流方向起动转矩小且不能改变转向（不管电流方向如何，磁通都是由磁极的未罩部分转向被罩如何，磁通都是由磁极的未罩部分转向被罩部分），多用于电唱机、小型电风扇、仪器部分），多用于电唱机、小型电风扇、仪器仪表的风扇、鼓风机等。仪表的风扇、鼓风机等。纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行4.2专题2 直流电动机4.2.1直流电动机的工作原理1直流电动机的用途、结构和分类直流电动机一般按励磁方式（即励磁绕组的供电方式）进行分直流电动机一般按励磁方式（

14、即励磁绕组的供电方式）进行分类，可分为他励直流动机、并励直流电动机、串励直流电动机类，可分为他励直流动机、并励直流电动机、串励直流电动机和复励直流电动机和复励直流电动机纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行2. 2. 直流电动机的运行原理直流电动机的运行原理直流电动机借助电刷和换向器的作用，把电源的直流电直流电动机借助电刷和换向器的作用，把电源的直流电转变为电枢绕组中的交流电，保持电磁转矩的方向不变，转变为电枢绕组中的交流电，保持电磁转矩的方向不变，确保直流电动机朝一定的方向连续旋转。确保直流电动机朝一定的方向连续旋转。纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行3. 3. 直流电动机的机械特性直流电动机的机械特性

15、1 1、他励（并励）式直流电动机的机械他励（并励）式直流电动机的机械特性曲线接近于水平线，称之为硬机械特性曲线接近于水平线，称之为硬机械特性。特性。2 2、串励式电动机的工作磁通随负载变化，串励式电动机的工作磁通随负载变化，称之为软机械特性。称之为软机械特性。3 3、复励式直流电动机的机械特性介于复励式直流电动机的机械特性介于两者之间。两者之间。纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行4.2.2直流电动机的运行1 1直流电动机的起动直流电动机的起动直流电动机的起动电流很大，可达额定电流直流电动机的起动电流很大，可达额定电流的的10102020倍。直流电动机不允许直接起动倍。直流电动机不允许直接起动。（1 1）电枢串电阻起动）电枢串电阻起动（2 2）降压起动）降压起动纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行2 2直流电动机的反转直流电动机的反转永磁式直流电动机永磁式直流电动机，把电枢绕组的两根接，把电枢绕组的两根接线互换。线互换。串励式直流电动机串励式直流电动机，只能改变励磁绕组或者，只能改变励磁绕组或者电枢绕组接线方式来改变转向。电枢绕组接线方式来改变转向。并励电动机并励电动机，采用电枢绕组反接的方法来实现，采用电枢绕组反接的方法来实现反转。将电枢反接的同时必须连同换向磁极绕反转。将电枢反接的同时必