三相异步电机教材课件

第3章三相异步电机U0t直流电压恒定且极性不变化~u0t交流电压的极性周期性地变化每秒钟极性改变的次数称为频率，单位赫兹（Hz）中国的电压额定频率为50Hz，国外如日本、美国的电压额定频率为60Hz。交流电动机电动机直流电动机鼠笼式绕线式异步机同步机他励、异励、串励、复励鼠笼式异步交流电动机授课内容：基本结构、工作原理、机械特性、控制方法

电动机的分类实现机械能与电能互相转换的旋转机械称为电机。把机械能转换为电能的电机称为发电机；把电能转换为机械能的电机称为电动机。§3.1三相异步电动机的结构三相鼠笼式异步电动机如图三相异步电动机的外形和结构磁铁闭合线圈e方向用右手定则确定f方向用左手定则确定磁场旋转§3.2三相异步电动机的工作原理磁极旋转导线切割磁力线产生感应电动势导线长磁感应强度切割速度（右手定则）闭合导线产生电流

i（左手定则）通电导线在磁场中受力1.线圈跟着磁铁转→两者转动方向一致

结论：2.线圈比磁场转得慢异步一、基本工作原理1、电生磁：三相对称绕组通往三相对称电流产生圆形旋转磁场。2、磁生电：旋转磁场切割转子导体感应电动势和电流。3、电磁力：转子载流（有功分量电流）体在磁场作用下受电磁力作用，形成电磁转矩，驱动电动机旋转。U2U1W2V1W1V2n1.转子转速n电动机运行时的实际转速也就是转子转速n。2.同步转速n1电动机旋转磁场的转速也称为同步转速n1。根据电动机的转动原理，转子转速将小于磁场的转速，即n＜n1。若二者相等，转子就没有切割磁力线作用，转矩也就消失了，因此转子不可能以n1的转速正常运行。电动机转速和旋转磁场同步转速的关系电动机转速（额定转速）:电机转子转动方向与磁场旋转的方向一致，但

异步电动机无转距转子与旋转磁场间没有相对运动无转子电动势（转子导体不切割磁力线）无转子电流提示：如果转差率的概念：异步电机运行中:转差率为旋转磁场的同步转速和电动机转速之差与同步转速之比。即：电动机起动瞬间:（转差率最大）YBZXAC转子定子定子绕组（三相）机座转子：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。§3.3三相异步电动机的运行分析定子绕组通入三相交流电流旋转磁场切割转子绕组转子绕组产生感应电势转子中产生感应电流转子电流与磁场作用产生电磁转矩运转问题:旋转磁场又是如何产生的呢?旋转磁场的产生AYCBZ异步机中,旋转磁场代替了旋转磁极(•)电流出()电流入XAXYCBZAXBYCZ合成磁场方向：向下AXYCBZ同理分析，可得其它电流角度下的磁场方向：AXYCBZAXBZAYC电流变化一周，合成磁场在空间旋转360°（一转），且旋转方向与线圈中电流的相序一致。旋转方向：取决于通入绕组的三相电流的相序。2、旋转磁场的旋转方向A相B相C相(相序:电流达到最大值的先后顺序）相序：ABC旋转方向:ABC

AXYCBZ当三相电流的相序改变后：A相C相B相相序：A

CBXBZAYCAXYCBZ改变电机的旋转方向：只需换接其中两相电源线。可见：A相B相C相相序：ABC旋转方向:ABC

A相C相B相相序：ACB旋转方向:ACB

3、旋转磁场的转速大小

一个电流周期，旋转磁场在空间转过360°。AXYCBZAXYCBZAXYCBZ旋转磁场的转速大小电流频率为fHz，则磁场1/f秒旋转1圈，每秒旋转f圈。每分钟旋转：n1称为同步转速极对数（P）的概念AXBYCZ此种接法下，合成磁场只有一对磁极，则极对数为1。即：AXYCBZ（磁极数：2）极对数（P）的改变C'Y'ABCXYZA'X'B'Z'将每相绕组分成两段，按右下图放入定子槽内。形成的磁场则是两对磁极。AXBYCZ极对数C'Y'ABCXYZA'X'B'Z'四极旋转磁场在电流变化一周时，旋转磁场在空间旋转180°极对数和转速的关系由以上分析可以看出，旋转磁场的转速与磁极对数、定子电流的频率之间存在着一定的关系。一对极的旋转磁场，电流变化一周时，磁场在空间转过360°（一转）；两对极的旋转磁场，电流变化一周时，磁场在空间转过180°（1/2转）；由此类推，当旋转磁场具有p对磁极时，电流变化一周，其旋转磁场就在空间转过1/p转。常转速是以每分钟的转数来表示的，所以旋转磁场转速的计算公式为式中:n1——旋转磁场的转速，又称同步转速，单位为r/min；f1——定子电流的频率，单位为Hz；

p——旋转磁场的极对数。三相异步电动机的同步转速极对数每个电流周期磁场转过的空间角度同步转速国产的异步电动机，定子绕组的电流频率为50Hz，所以不同极对数的异步电动机所对应的旋转磁场的转速也就不同例1：三相异步电动机p=3，电源f1=50Hz，电机额定转速n=960r/min。求：转差率s同步转速：转差率：一、三相异步机铭牌与技术数据§

3.6三相异步电机的技术数据与电机的选择在三相电动机的外壳上，钉有一块牌子，叫铭牌。铭牌上注明这台三相电动机的主要技术数据，是选择、安装、使用和修理（包括重绕组）三相电动机的重要依据，铭牌的主要内容如下。

三相异步电动机型号

Y132S2-2电压380V接法△容量

7.5kW电流15A工作方式连续转速

2900r/min功率因数0.88温升

80℃频率

50Hz绝缘等级B重量

×××××电机厂

产品编号×××

年

月1、型号为了适应不同用途和不同工作环境的需要，电动机制成不同的系列，每种系列用各种型号表示。型号说明：Y132M-4三相异步电动机磁极数机座中心高机座长度代号（S-短机座；M-中机座；L-长机座）异步电动机产品名称代号产品名称异步电动机绕线式异步电动机防爆型异步电动机高起动转矩异步电动机新代号汉字意义老代号Y异异绕异爆异起YRYBYQJ、JOJR、JROJB、JBOJQ、JQOY132M－4磁极数(极对数p=2)同步转速1500转/分转差率2.转速:电机轴上的转速（n)。如：n=1440转/分3.联接方式：Y/接法

Y接法：

接法：ABCZXYABCZXYABCXYZAZBYXCABCXYZ接线盒：一般：3KW以下者联接成Y型

4KW以上者联接成△型4.额定电压：定子绕组在指定接法下应加的线电压.说明：一般规定电动机的运行电压不能高于或低于额定值的5％。线电压AZBYXC线电压ABCXYZ例：380/220Y/是指：线电压为380V时采用Y接法；当线电压为220V时采用接法。5.额定电流：定子绕组在指定接法下的线电流。如：表示三角接法下，电机的线电流为11.2A，相电流为6.48A；星形接法时线、相电流均为6.48A。6.额定功率：

额定功率指电机在额定运行时轴上输出的功率（

），不等于从电源吸收的功率（）。两者的关系为：

其中鼠笼电机=72－93％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。注意：实用中应选择合适容量的电机，防止“大马”拉“小车”的现象。7.功率因数(cos1)：P2PNcos18、绝缘等级绝缘等级是按电动机绕组所用的绝缘材料在使用时容许的极限温度来分级的。所谓极限温度，是指电动机绝缘结构中最热点的最高容许温度。绝缘等级及极限工作温度

绝缘等级AEBFHC极限工作温度（。C)105120130155180>1809、额定频率额定频率指额定电压的频率，国产电动机均为50Hz。10、工作方式。工作方式即电动机的运行方式。按负载持续时间的不同，国家标准把电动机分成三种工作方式：连续工作制、短时工作制和断续周期工作制。11．防护等级防护等级表示三相电动机外壳的防护等级，其中IP是防护等级标志符号，其后面的两位数字分别表示电机防固体和防水能力。数字越大，防护能力越强，如IP44中第一位数字“4”表示电机能防止直径或厚度大于1毫米的固体进入电机内壳。第二位数字“4”表示能承受任何方向的溅水。1.功率选择功率选择的原则是根据拖动的负载，最经济、合理地确定电动机的功率。要防止选择的功率过大，避免出现“大马拉小车”现象，既浪费能源，又增加了投资；同时也应当防止选择的功率过小，电动机可能在过载状态下工作，很容易烧坏定子绕组。电动机的功率选择，一般按电动机的工作方式通过计算确定。详细的计算方法可参阅有关电机手册。实践证明，电动机在接近额定状态下工作时，定子电路的功率因数最高。二、三相异步电动机的选择

2.类型的选择电动机的类型选择，应根据生产机械的要求，从技术和经济方面全面考虑，进行选择。生产机械不带负载起动的，通常采用鼠笼式异步电动机，如一般机床、水泵等；若要带一定大小的负载起动，可采用高起动转矩电动机；若起动、制动频繁，且要求起动转矩大，可选用绕线型异步电动机，如起重机、轧钢机等。

3.结构型式的选择为使电动机在不同的环境中安全可靠地工作，防止电动机可能对环境造成灾害，必须根据不同的环境要求选用适当的防护型式。常见的防护型式有：开启式、防护