变频器应用技术 课件 1.1.1能正确识读电动机铭牌

1.1.1 能正确识读电动机铭牌目录三相交流异步电动机的结构三相异步电动机的工作原理三相异步电动机的机械特性电动机铭牌的机电参数变频调速电动机永磁同步电动机核心概念电动机铭牌——电动机的铭牌是电动机的“身份证”，从铭牌参数中可以读取电动机的基本参数，从而获知电动机的基本性能和使用场合。无论是选购电动机、安装调试电动机还是维修电动机，都需要我们能够读懂电动机的铭牌参数。1.三相交流异步电动机的结构基本知识——三相交流异步电动机的结构定子定子绕组：是定子中的电路部分，为对称地安放在定子铁心上的三相绕组（空间互成120°），其作用是产生旋转磁场。定子铁心是磁路部分。定子铁心由硅钢片叠压而成，目的是减少磁路中的铁损耗。机座一般由铸铁铸成，其作用主要是用来固定定子铁心，另外也是通风和散热的需要。基本知识——三相交流异步电动机的结构鼠笼转子鼠笼式转子铁心上有开槽，各槽内嵌有铜条或铸铝的导条。铁心两端有两个端环，由端环将铜条或铸铝导条短接，构成多相星形接法。若去掉铁心，转子绕组的形状像一个鼠笼，因此得名。基本知识——三相交流异步电动机的结构绕线式转子接成Y型的三相绕组通过滑环和电刷与外电路联接，便于串入电阻改善电动机的运行性能。基本知识——三相交流异步电动机的结构2.三相交流异步电动机的工作原理WVUit1.当三相感应电动机定子接三相电源时，在气隙中产生以同步速旋转的旋转磁场。旋转磁场的产生基本知识——三相交流异步电动机的工作原理UVW~U1W2V1U2W1V2NSe2,i2ffT,nn12.旋转磁场切割转子导体，在转子导体中产生感应电动势。转子绕组自行闭合，转子中产生电流。3.转子绕组在磁场中受力，产生电磁转矩，驱动转子旋转。1.当三相感应电动机定子接三相电源时，在气隙中产生以同步速旋转的旋转磁场。基本知识——三相交流异步电动机的工作原理1.在三相对称绕组中通入三相对称的电流会在气隙中形成旋转磁场。2.旋转磁场的转速（同步速）:3.改变通入电流的相序（对调任意两根电源线）就可以改变旋转磁场的转向，从而改变电机的转向。电源频率电机的极对数旋转磁场的速度基本知识——三相交流异步电动机的工作原理

转差率基本知识——三相交流异步电动机的工作原理3.三相交流异步电动机的机械特性

三相异步电动机的功率传递基本知识——三相异步电动机的机械特性机械特性曲线基本知识——三相异步电动机的机械特性

机械特性A:

同步运行点（理想空载）n=n0，S=0，T=0D:

额定运行点n=n0，S=SN，T=TNB:

最大转矩点

（拐点）C:

起动点临界转差率最大转矩起动转矩固有机械特性基本知识——三相异步电动机的机械特性4.电动机铭牌的机电参数基本知识——电动机铭牌的机电参数产品型号参数产品代号电动机类型代号普通异步电动机Y变频调速异步电动机YVF电动机特点代号A：增安型B：隔爆型ZY：正压型W：无火花型设计序号励磁方式代号基本知识——电动机铭牌的机电参数产品型号参数规格代号中心高（单位mm）机座长度（字母代号）铁芯长度（数字代号）极对例：Y132S-4中心高132mm短机座4个磁极基本知识——电动机铭牌的机电参数产品型号参数特殊环境代号在高原、舰船、高腐蚀等特殊应用环境中使用的电机需要针对环境条件进行专门的优化，这类电机的产品型号中就需要加上用字母表示的特殊环境代号。例：“G”表示高原环境“H”表示船（海）用环境额定电气参数

基本知识——电动机铭牌的机电参数额定电气参数

思考：左图异步电动机铭牌，额定电压为220/380V分别对应星形和三角形哪种接法对应？额定电流2.69A和1.56A分别与哪种接法对应？基本知识——电动机铭牌的机电参数额定机械参数

基本知识——电动机铭牌的机电参数额定机械参数

基本知识——电动机铭牌的机电参数额定机械参数

基本知识——电动机铭牌的机电参数额定机械参数

基本知识——电动机铭牌的机电参数电机的防护等级电机的防护等级防护等级是对电动机防尘、防潮和防外物能力的分级。防护等级由防护等级的表征字母IP以及两位防护等级表征数字组成IPXX外壳对人和壳内部件提供的防护等级(0~6)由于外壳进水而引起有害影响的防护等级(0~8)基本知识——电动机铭牌的机电参数电机的防护等级可防止大于1mm的固体异物进入电机可防溅水引起的有害影响IP44查一查防护等级IPXX中，第一位0~6级分别代表什么含义，第二位0~8分别代表什么含义？基本知识——电动机铭牌的机电参数电动机的绝缘等级对于一般电机，在规定绝缘等级的运行条件下，使用期限约为20年，电机运行温度每增加10℃，绝缘寿命减半。耐热等级AEBFHC极限温度（绝缘材料）105℃120℃130℃155℃180℃>180℃环境温度为40℃时的允许温升（外壳温度）55℃65℃75℃80℃100℃125℃基本知识——电动机铭牌的机电参数电动机的工作制工作制表明了电动机在额定情况下的运行状态。按照国家标准，在电机铭牌上可标注的电机工作制有S1~S10共10种，根据电动机运行的时间长短可以归纳为三类：1）连续工作制。在这种工作制下，电动机可以在额定电压下持续运行；2）周期工作制。在这种工作制下，电动机在额定条件下只能断续运行，在一个周期里运行一段时间，停止一段时间；3）短时工作制。在这种工作之下，电动机在额定条件下只能在限定的时间内运行，工作时间短，停止时间长。S1工作制：电动机可以在铭牌额定参数条件下长时间运行基本知识——电动机铭牌的机电参数电动机的接法一般笼型三相异步电动机的接线盒中有6根引出线，其中U1、V1和W1分别为一相绕组的始端，U2、V2和W2分别为对应相绕组的末端。（a）星形接法

（b）三角形接法基本知识——电动机铭牌的机电参数5.变频调速电动机变频调速电机是指可以在变频器的驱动下实现不同的转速与扭矩，以适应负载的需求变化的专用电机。基本知识——变频调速电机普通电机是根据市电的频率和相应的功率设计的，只有在额定的情况下才能稳定运行。变频电机就不同了，变频电机要克服低频时的过热与振动变频调速电机设计时需要考虑的问题1.电动机的效率和温升的问题

高次谐波使电机损耗增加，额外发热，效率降低，输出功率减小。2.电动机绝缘强度问题变频调速方式下，定子绕组要承受电压的瞬间跳变，对匝间绝缘要求严格，电动机的对地绝缘会在高压的反复冲击下会加速老化。3.谐波电磁噪声与振动电动机工作频率范围宽，转速变化范围大，各种谐波的频率很难避开电动机的固有振动频率，容易产生共振现象，从而加大噪声。基本知识——变频调速电机变频调速电机设计时需要考虑的问题4.电动机对频繁启动、制动的适应能力采用变频器供电为实现频繁启动和制动创造了条件，因而电动机的机械系统和电磁系统处于循环交变力的作用下，给机械结构和绝缘结构带来疲劳和加速老化问题。5.低转速时的冷却问题电源频率较低时，电源中高次谐波所引起的损耗较大。普通异步电动机在转速降低时，冷却风量与转速的三次方成比例减小，致使电动机的低速冷却状况变坏，温升急剧增加，难以实现恒转矩输出。基本知识——变频调速电机变频调速电机的技术特点要解决的关键问题是如何改善电动机对非正弦波电源的适应能力1.电磁设计特点（1）尽可能减小转子和定子电阻，减少铜耗（2）为抑制高次谐波，适当增加电动机电感（3）主磁路设计成不饱和状态2.结构设计特点（1）绝缘等级一般为F级或更高（2）尽量提高固有频率，避免共振（3）采用独立风机强迫通风冷却（4）加强轴承绝缘，减小轴电流（5）耐高温润滑脂

基本知识——变频调速电机6.永磁同步电动机基本知识——永磁同步电动机同步电动机——转子的转速始终与定子旋转磁场转速相同的一类电动机。永磁同步电动机——转子使用永磁材料，目前多使用钕铁硼等稀土材料。1.高起动力矩，高过载能力

稀土永磁同步电动机起动力矩和过载能力均比三相异步电动机高出一个功率等级，最大起动力矩与额定力矩之比可达3.6倍，而一般异步电动机仅有1.6倍。2.运行效率高，节能效果明显①无滑差，无转子铜损、铁损；②功率因数高，接近于1；③定子电流小，铜耗小，效率高；④铁耗及其他杂散损耗小；3.控制精度高，调速范围宽

同步电动机的变频器控制系统无需采用闭环控制，就可保证电动机的转速精度达到0.1～0.01%。如果采用高精度变频器，在开环控制的情况下，就能达到0.01%的调速精度，且调速范围可达100%。

稀土永磁同步电机特点

基本知识—