电动机的基本知识湖南铁路科技课件

电动机的基本知识湖南铁路科技职业技术学院城轨机电技术专业教研室7-2任务一认识三相异步电动机知识目标了解三相异步电动机在工农业和日常生活中的典型应用。熟悉三相异步电动机的基本结构技能目标将三相异步电动机的定子绕组星形连接或三角形连接。应用目标认识三相异步电动机的定子和转子，读懂三相异步电动机的铭牌电动机：是利用电磁感应原理将电能转变为机械能的设备。

异步电动机结构简单、价格便宜、运行可靠、维护方便，应用十分广泛。异步电动机同步电动机电动机的分类按转速的特点分按所接电源分三相电动机单相电动机直流电动机任务一认识三相异步电动机1、三相异步电动机的应用（a）车床（b）卷扬机（c）收割机（d）鼓风机（e）离心式水泵（f）混凝土搅拌机2、三相异步电动机的结构三相异步电动机定子（固定部分）转子（旋转部分）风罩风扇后端盖定子铁心出线盒定子绕组转子绕组转子铁心前端盖机座三相异步电动机的结构（1）定子铁心：由内周有槽的硅钢片叠成。定子是由铁芯、定子绕组和机座组成。定子绕组：是电动机的电路部分，由三相对称绕组组成，即U1-U2、V1-V2、W1-W2，定子绕组接成Y或Δ。定子绕组的Y和Δ连接定子机座：由铸钢或铸铁制成，作为电动机的支架（1）定子（2）转子转子绕组：分为鼠笼式和绕线式铁芯：由外周有槽的硅钢片叠成。转子主要由转子铁芯、转子绕组和转轴组成。(a)鼠笼式转子

铁芯槽内放铜条，端部用短路环短接，或铸铝形成转子绕组。铜条转子铸铝转子转子铁芯(b)绕线式转子

与定子绕组相似，在转子铁芯中放置三相绕组，并且接成星形。转子的作用：在旋转磁场作用下，产生感应电动势和电流。（3）气隙

为了保证三相异步电动机的正常运转，在定子和转子之间存在气隙，气隙的大小对三相异步电动机的性能影响极大。气隙大，则磁阻大，由电源提供的励磁电流大，使电动机运行的功率因素低；但气隙过小，使装配困难，容易造成运行中定子和转子铁芯相碰，一般三相异步电动机的气隙控制在0.2mm～1.5mm。气隙（4）附件

附件主要包括轴承、轴承端盖和风扇等。轴承：用来连接转动部分和固定部分。同时采用滚动轴承以减小摩擦阻力。轴承端盖：主要用来保护轴承，使轴承内润滑脂不易溢出，并防止灰、砂等浸入润滑脂内。风扇：主要用于冷却三相异步电动机。（5）电动机铭牌

型号：Y100L-2功率：3KW频率：50Hz电压：380V电流：6.4A接法：Y转速：2680r/min绝缘等级：B工作方式：连续年月编号电机厂1、型号

Y100L－2Y系列异步机机座中心高度机座长度代号

2p=2→n0=3000r/min2、额定功率PN

PN=3kW电动机在额定运动时轴上输出的机械功率PN，它不等于从电源吸取的电功率P1N。磁极数鼠笼式电机：在额定功率的75%左右效率最大（5）电动机铭牌

型号：Y100L-2功率：3KW频率：50Hz电压：380V电流：6.4A接法：Y功率因素：0.8转速：2680r/min绝缘等级：B工作方式：连续年月编号电机厂4、额定电流IN

IN=6.4A→定子三相绕组的额定线电流5、额定功率因数λN=cos

N6、额定转速nN：电动机在额定电压、额定负载下运行时的转速。3、额定电压UN

UN=380V→定子三相绕组应施加的线电压（5）电动机铭牌

型号：Y100L-2功率：3KW频率：50Hz电压：380V电流：6.4A接法：Y功率因素：0.8转速：2680r/min绝缘等级：B工作方式：连续年月编号电机厂7、温升及绝缘等级

电动机运行时绕组温度允许高出周围环境温度的数值8、工作方式温升绝缘等级所用绝缘材料的耐热等级(A/E/B/F/H)连续工作制（S1）短时工作制（S2）断续周期工作制（S3）105℃180℃120℃130℃1.三相异步电动机的工作原理

在空间对称（空间互差120°电度角）的三线绕组内通入时间上对称的三相电流（时间互差120°）后，在电机内产生了空间旋转磁场。

闭合的转子绕组在旋转磁场的作用下感应出感生电流，有电流流通的转子绕组（导条）在磁场中受到力的作用从而使转子随旋转磁场转动。任务二三相异步电动机工作原理1旋转磁场

定子三相绕组通入三相交流电(星形联接)1.旋转磁场的产生任务二三相异步电动机工作原理规定i＞0

首端流入，尾端流出。i＜0

尾端流入，首端流出。(•)电流出(

)电流入任务二三相异步电动机工作原理

三相电流合成磁

场的分布情况合成磁场方向向下600合成磁场旋转60°合成磁场旋转90°任务二三相异步电动机工作原理分析可知：三相电流产生的合成磁场是一旋转的磁场

即：一个电流周期，旋转磁场在空间转过360°任务二三相异步电动机工作原理2.旋转磁场的旋转方向取决于三相电流的相序旋转磁场是沿着U1V1W1与三相绕组中的三相电流的相序i1、i2、i3一致U1U2V1V2W2W1任务二三相异步电动机工作原理结论：任意调换两根电源进线，则旋转磁场反转。若任意调换两根电源进线(电路如图)600任务二三相异步电动机工作原理3.旋转磁场的极数

当三相定子绕组按图示排列时，产生一对磁极的旋转磁场，即：旋转磁场的极数与三相绕组的排列有关任务二三相异步电动机工作原理

若定子每相绕组由两个线圈串联

，绕组的始端之间互差60°,将形成两对磁极的旋转磁场。任务二三相异步电动机工作原理p=2

若定子每相绕组由三个线圈串联

,绕组的始端之间互差40°,将形成三对磁极的旋转磁场。600极对数任务二三相异步电动机工作原理任务二三相异步电动机工作原理4.旋转磁场的转速

旋转磁场的转速取决于磁场的极对数P对磁极p123456n0/(r/min)30001500100075060050050Hz时,不同极对数时的同步转速如下f=任务二三相异步电动机工作原理2三相异步电动机的转动原理1.转动原理定子三相绕组通入三相交流电

切割转子导体右手定则E20旋转磁场感应电流I2旋转磁场左手定则电磁力F电磁转矩Tn0n•••转子导体e(i)nFF方向:顺时针任务二三相异步电动机工作原理2.转差率

由前面分析可知，电动机转子转动方向与磁场旋转的方向一致，但转子转速n不可能达到与旋转磁场的转速相等，即

旋转磁场的同步转速和电动机转子转速之差与旋转磁场的同步转速之比称为转差率。异步电动机如果:无转子电动势和转子电流

转子与旋转磁场间没有相对运动，磁通不切割转子导条无转矩因此，转子转速与旋转磁场转速间必须要有差别。任务二三相异步电动机工作原理转差率s例：三相异步电动机定子绕组中的交流电频率f=50Hz，额定转速nN=1440r/min，试求电动机的磁极对数P和额定转差率SN。解：根据异步电动机转子转速与旋转磁场同步转速的关系可知：n0=1500r/min,即p=3额定转差率为任务二三相异步电动机工作原理

电气原理图是用来表示电路中各电器元件的导电部件的连接关系和工作原理。它应根据简单、清晰的原则，采用电器元件展开的形式来绘制，而不按电器元件的实际位置来画，也不反映电器元件的大小。其作用是为了分析电路的工作原理，指导控制系统或设备的安装、调试与维修。第二章电气原理图一、

电气原理图原理图（一）原理图绘制原则

1.原理图一般分为主电路和辅助电路两部分。主电路包括从电源到电动机的电路，是强电流通过的部分，用粗线条画在原理图的左边:控制电路是通过弱电流的电路，一般由按钮、电器元件的线圈、接触器的辅助触点等组成，用细线条画在原理图的右边；2.控制电路一般是由开关、按钮、信号指示、接触器、继电器的线圈和各种辅助触点构成，无论简单或复杂的控制电路，一般均是由各种典型电路(如延时电路、联锁电路、顺控电路等)组合而成，用以控制主电路中受控设备的“起动”、“运行”、“停止”使主电路中的设备按设计工艺的要求正常工作。第二章电气原理图3.电气原理图中，所有电气元件的图形、文字符号必须符合国家标准，QS刀开关、FU熔断器、KM接触器、KA中间继电器、KT时间继电器、KS速度继电器、FR热继电器、SB按钮、SQ行程开关等；4.采用电器元件展开图的画法:同一-电器元件的各部件可以不画在一起，但需用同一文字符号标出。若有多个同一种类的电器元件，可在文字符号后加上数字序号，如KM1、KM2等:5.所有电器的触点都是按不通电、不受外力作用的断、合状态画出;6.各电器元件的动作顺序通常按从左到右、从上到下的规律排列，既可水平布置也可竖直布置；7.原理图中，有直接电连接的交又导线，要用黑圆点标注在连接点上。第二章电气原理图第二章电气原理图原理图

电气布置安装图主要用来表明电气设备上所有电机、电器的实际位置，为机械电气在控制设备的制造、安装、维护、维修提供必要的资料。布置图根据设备的复杂程度或集中绘制在一张图上或将控制柜与操作台的电气元件布置图分别绘制。第二章电气原理图二、布置图内部元件布置图面板元件布置图（一）布置图设计的原则

1.必须遵循相关国家标准设计和绘制电器元件布置图。

2.相同类型的电器元件布置时，应把体积较大和较重的安装在控制柜或面板的下方。3.发热的元器件应该安装在控制柜或面板的上方或后方，但热继电器一般安装在接触器的下面，以方便与电机和接触器的连接。4.需要经常维护、整定和检修的电器元件、操作开关、监视仪器仪表，其安装位置应高低适宜，以便工作人员操作。5.强电、弱电应该分开走线，注意屏蔽层的连接，防止干扰的窜入。6.电器元器件的布置应考虑安装间隙，并尽可能做到整齐、美观。第二章电气原理图

电气安装接线图是为进行装置、设备或成套装置的布线提供各个安装接线图项目之间电气连接提供详细信息，包括连接关系，线缆种类和敷设线路。按照电气元件的实际位置和实际接线绘制，绘制应根据电气元件布置最合理、连接导线最经济等原则来安排。第二章电气原理图三、接线图接线图（一）接线图遵循的原则1.必须遵循相关国家标准绘制电气安装接线图。2.各电器元器件的位置、文字符号必须和电气