电动机2教学讲解课件

异步电动机的外形：实体照片6-1三相异步电动机的结构与工作原理模型照片定子转子定子铁心定子绕组机座6.1.1异步电动机的结构(1)定子铁心：由互相绝缘的内圆周表面冲有很多槽的硅钢片叠成。(2)定子绕组：可以接成Y(星型)，也可以接成△(三角形)三相绕组对称分布在定子铁心的圆周上。接线盒2.转子转子铁心转子绕组转轴绕线式转子鼠笼式转子三相对称绕组Y接回路中可外接附加电阻由外圆周冲有槽的硅钢片叠成V2V1W2U2U1W1转子定子转子作用：产生电磁转矩，并输出机械能。定子作用：产生旋转磁场，并从电网吸收电能。绕线式鼠笼式异步电动机结构示意图6.1.2异步电动机的工作原理感应电动势方向用右手定则确定F受力方向用左手定则确定假设磁场旋转一、转动原理(1)转子的转动方向与磁场的旋转方向一致;

结论：(2)转子的转速n小于旋转磁场的转速异步旋转磁场是如何产生的呢？二、旋转磁场的产生U1V2W1V1W2定子三相对称绕组U1U2,V1V2,W1W2通入三相对称电流，就会在空间产生旋转磁场。“•”电流流出“”电流流入U2U1U2V2W1V1W2U1U2V1V2W1W2合成磁场方向：向下NS假设电流正方向：从首端流入，尾端流出。同理：U1U2V2W1V1W2NSU1U2V2W1V1W2NSAU2V2W1V1W2NSU1SNU1U2V1V2W1W2与定子三相绕组U1U2,V1V2,W1W2的三相电流的相序有关。改变磁场的旋转方向：改变定子三相电流的相序。o旋转磁场的旋转方向转子的转动方向与磁场的旋转方向一致。电动机如何实现反转呢？o将电动机同电源相接的三根导线中任意两根互换即可。正转反转L1L2L3M3~U1V1W1电源~M3~L1L2L3U1V1W1电源~三、异步电动机实现反转的方法6.1.3异步电动机的极对数和转速一、极对数旋转磁场的极对数p与定子三相绕组的排列有关。此种接法下，合成磁场只有一对磁极。即：U1U2V1V2W1W2U1U2V2W1V1W2NS若定子每相绕组由两个线圈串联

，绕组的首端之间互差60°W1'V2'U1V1W1U2V2W2U1'U2'V1'W2'U1U1'U2U2'V1V2V1'V2'W1W2W1'W2'极对数W1'V2'U1V1W1U2V2W2U1'U2'V1'W2'U1U2U1'U2'V1V2V1'V2'W1W2W1'W2'0U1W2'V1U2W1V2U1'W2V1'U2'W1'V2'U1U2U1'U2'00o60=wt二、转速旋转磁场的转速取决于磁场的极对数和电源频率1、旋转磁场的转速电流变化一个周期，旋转磁场在空间转1圈电流频率为f1，则每分钟电流变化60f1周，磁场旋转n0圈。即：n0称为同步转速p=2时：p=1时：

转差率s的概念：电动机起动瞬间:（转差率最大）异步电机额定运行中:略小于旋转磁场的转速和转子转速之差与旋转磁场的转速之比，即：转子转速总是小于旋转磁场转速2、转子的转速转子感应电流的频率：例1：三相异步电动机额定转速nN=960r/min，电源f1=50Hz。 求：额定转差率sN，转子电动势的频率f2N额定转差率：解：由额定转速nN略小于n0，可知同步转速n0=1000r/min转子电动势的频率：例2：一台四极电动机,额定转差率sN=0.02,电源频率f1=50Hz。试求：电动机的额定转速nN。解：p=2额定转差率：同步转速n0=1500r/min额定转速：一、电磁转矩：转子中各载流导体在旋转磁场的作用下，受到电磁力所形成的转矩之和。常数，与电机结构有关旋转磁场每极磁通6.1.4异步电动机的电磁转矩（2）R2的大小对T有影响，因此绕线式异步电动机可以外接电阻来改善启动性能和调速性能。（1）X2是转子静止不动时的漏电抗，sX2是转子转动时的漏电抗。（3）当电源电压U1一定时，T是s的函数。T2为电动机的输出转矩，To为空载转矩，则T2=T-To二、转矩平衡电动机稳定运行时，T2=TL(负载转矩)，则T=To+TLTo一般很小，可以忽略不计，则T=T2=TL三、功率电动机输出功率P2:电动机输入功率P1:电动机的功率损耗P:电动机的效率:6-2三相异步电动机的机械特性OTsOT1机械特性曲线O1.理想空载与硬特性：OTbcaa点：电动机空载且不存在电动机损耗理想空载ac段为稳定运行区da-c段：电动机转速随转矩的增加而略微下降

硬特性为稳定工作区c-d段：不稳定工作区在稳定运行区，电动机具有自动适应负载的能力。四个特征点；三个特征转矩2.三个重要转矩n0Tn（1）额定转矩TN：电机在额定电压下，以额定转速nN运行，输出额定功率PN时，电机转轴上输出的转矩。nN若

TL

<TN

，电动机能带此负载长期运行。若

TL

>TN

，则电动机过载。（2）最大转矩Tm：电机带动最大负载的能力。0Ts若

TM

>TL

，电动机能带此负载短时运行。临界转差率最大转矩电动机短时过载能力，用KM表示：（3）起动转矩Ts：电动机起动时的转矩。起动时，n=0（s=1）OTTs若

Ts

>TL

，则电动机能带此负载直接起动。电动机直接起动能力，用KS表示：直接起动时，起动电流IS要远大于额定电流IN。6-3三相异步电动机的铭牌数据三相异步电动机型号：Y132M-4功率：7.5kW频率：50Hz电压：380V电流：15.4A接法：△转速：1440r/min绝缘等级：B工作方式：连续×年×月生产功率因数：0.85效率：87%铭牌数据：技术数据：1.型号

磁极数(极对数p=2)例如：Y132M－4

用以表明电动机的系列、几何尺寸和极数。机座长度代号机座中心高（mm）三相异步电动机2.接法指定子三相绕组的联接方法。定子三相绕组U1U2、V1V2、W1W2有三个首端U1、V1、W1，三个尾端U2、V2、W2，可以Y接或接V1W2U1W1U2V2U2U1W2V1V2W1U1V1W1W2U2V2接线盒W2U2V2V1W1U1W1U1V1W2U2V2定子三相绕组Y接法：

接法：3.额定值UN=380/220V、Y/接指：线电压为380V时采用Y接法；线电压为220V时采用接法。电动机在额定运行时，定子绕组在指定接法下应加的线电压值。额定电压：两种接法情况下，相电压均为220V(每相绕组的额定电压)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％。例额定电流：电动机在额定运行时，定子绕组在指定接法下的线电流。IN=14.7/8.5A、/

Y接表示：Y接法下，电机的线电流为8.5A；接法下，线电流为14.7A。两种接法下相电流均为8.5A。额定转速：电动机在额定电压、额定负载下运行时电机轴上的转速。指定子每相绕组的功率因数。额定功率因数：额定功率：电动机在额定运行时轴上输出的机械功率

P2N

。轴上输出机械功率与定子输入电功率P1N的比值。额定效率：此外还有表示过载能力的Tm/TN、表示起动能力的Tst/TN、Ist/IN及绝缘等级等参数。例1：一台三相异步电动机，PN=10kW，UN=380V，△接，nN=1450r/min,ηN=0.875,cosφN=0.87,Tst/TN=1.4,Tm/TN=2。求：额定电流、额定转矩、启动转矩、最大转矩。解：例2：三相异步电动机，△接,额定转速nN=1450r/min,额定功率PN=10kW,额定电流IN=20A,Tst/TN=1.2,Ist/IN=7,过载系数=1.8。求：额定转差率、额定转矩、启动转矩、最大转矩、启动电流。（2）额定转矩（3）启动转矩（4）最大转矩（5）启动电流解：（1）额定转差率6-4鼠笼式异步电动机的启动1.直接启动：电机容量不大于直接供电变压器容量的20％~30％，可以采用直接起动。小容量20~30千瓦以下的异步电动机一般都采用直接起动。启动时，把电动机的定子绕组直接接入电网，即直接加上额定电压。2.降压启动：采用降低定子绕组电压的方法启动，以减小启动电流。启动后，待电动机转速接近额定值时再换接额定电压。自耦变压器降压启动Y－启动降压方法：正常运行时，定子绕组为△接启动时，把定子绕组接成星形Y。

Y－降压启动：+－U1U2V1V2W1W2启动正常运行+－U1U2V1V2W1W2仅适用于正常运行为三角形(△)接法的电机。所以，Y－降压起动适合于空载或轻载起动的场合。6.4.3绕线式异步电动机的启动主要采用转子回路串联外接电阻的方法RRR滑环电刷定子转子起动时将适当的R串入转子电路中，起动后将R短路。起动电阻•小结

1、掌握三相异步电动机的结构和工作原理。2、能够定性分析三相异步电动机的各种运行状态。3、熟悉三相异步电动机的铭牌数据及其含义，并能计算三相异步电动机的技术数据。4、掌握判断电机能否启动、能否稳定运行的方法。例1：

有一台鼠笼式异步电动机的技术数据如下：PN(kW)

UN(V)nN(r/min)接法4038014700.90.96.51.22.0△求(1)求额定电流IN、额定转差率sN、额定转矩

TN

、最大转矩Tm和启动转矩Tst；(2)若负载转矩为274.4N•m,试问在U=UN和U´=0.9UN两种情况下，电动机能否直接启动？(3)采用Y－△启动时,求启动电流IstY

，启动转矩TstY

；(4)当TL=0.3TN和T