城市轨道交通电工电子技术 教案 理论 模块八 三相异步电动机

城市轨道交通电工电子技术教学学习任务方案8.1三相异步电动机的结构电动机：是一种将电能转换成机械能,并输出机械转矩的动力设备。优点：结构简单、价格低廉、坚固耐用、使用维护方便，减轻繁重的体力劳动；提高生产率；可实现自动控制和远距离操纵。缺点：功率因数低、调速困难。电动机主要由定子和转子两个基本部分组成三相异步电动机的主要结构三相异步电动机的主要结构前端盖转子部分定子部分吊顶后端盖风扇风罩转子绕组转子铁心定子绕组定子铁心机座8.1.1三相异步电动机定子定子：电动机的静止部分称为定子。1、定子铁芯：是电动机的磁路部分，一般用0.35-0.5mm表面有绝缘层的硅钢片叠装而成。2、定子绕组：电动机的电路部分，通入对称三相交流电产生旋转磁场。三相绕组的六个出线端引到电动机机座的接线盒内，可接成星形接法或三角形接法。3.机座：作用是保护和固定定子铁心，散发电动机热量。8.1.2三相异步电动机转子转子：是电动机的旋转部分。电能变为机械能1、转子铁心：电动机磁路的一部分，用0.5mm厚相互绝缘的硅钢片叠压而成，笼形异步转子一般采用斜槽结构。2、转子绕组：作用是产生感生电动势和电流，并在旋转磁场下形成电磁力矩而使转子转动。①、鼠笼型：把转子的导体、两端的短路环和风叶用铝液一次浇注而成。②、绕线型：转子绕组是与定子绕组相同极数的三相对称绕组，转子绕组一般都接星形，绕组末端接在一起，绕组首端接在滑环上，通过定子端盖电刷装置与外电路相连。3、转轴：作用是支撑、固定转子铁芯和传递转矩。8.2三相异步电动机的工作原理8.2.1旋转磁场的产生原理三相异步电动机的旋转磁场：1、定子绕组的嵌线原则：(1)三相绕组必须对称分布，每相的导体材质、规格、匝数、并绕根数、并联支路数等都必须完全相同。(2)每相绕组的分布规律要完全相同。(3)每相绕组在空间位置上互差120度电角度。2.旋转磁场的产生：8.2.2旋转磁场的速度.旋转磁场的转速：(同步转速)f—电源频率P—电动机的磁极对数当频率f1一定时，旋转磁场的转速取决于磁场的极数，当旋转磁场具有P对极时，磁场的转速为磁极对数P1对2对3对4对5对旋转磁场转速n13000r/min1500r/min1000r/min750r/min600r/min8.3三相异步电动机的机械特性三相异步电动机的机械特性是指在定子电压(U=UN)、频率(f=fN)和参数固定的条件下，电磁转矩T与转速n(或转差率s)之间的函数关系，即。8.4三相异步电动机的起动8.4.1三相异步电动机的起动方式电动机从接通电源至加速到正常转速的过程，称为启动过程。对于小型电机需几秒种，大型电机则需十几秒甚至几十秒。二、笼型异步电动机的起动：直接起动（全压起动）和降压起动（1）直接启动（全压启动）启动时加在电动机定子绕组上的电压为额定电压。三相异步电动机直接启动的条件：⑴、容量在7.5KW以下的三相异步电动机；⑵、电动机在启动瞬间造成电网电压波动小于10％，不经常启动的电动机可放宽到15％⑶、满足下列经验公式式中ST—公用变压器容量KV·APN—电动机的额定功率KWIst—启动电流笼型异步电动机的降压启动：①电阻（或电抗）降压启动：这种启动方法不受电动机定子绕组接法形式的限制，但由于启动电阻的存在，将使设备体积增大，电能损耗大，目前已较少采用。2、自耦变压器降压启动启动电流为直接启动时倍，电动机的启动转矩也降为倍。8.4.2异步电动机定子绕组的降压起动Y－Δ降压起动启动电流为直接启动时1/3倍。电动机的转矩也降为1/3倍。

仅适用于正常接法为三角形接法的电机2、自耦变压器降压启动启动电流为直接启动时倍，电动机的启动转矩也降为倍。优点:不受电动机绕组接线方法的限制，常用于起动容量较大的电动机缺点:是设备费用高，不宜频繁起动。8.5三相异步电动机的选用与维护8.5.1三相异步电动机的分类1.根据防护形式分类2.根据转子形式分类8.5.2三相异步电动机的主要参数8.5.3三相异步电动机的选用原则1．根据供电电源的电压和频率来选择：电动机的电压必须与供电电源的电压一致。电动机的频率必须与供电电源的频率一致2．根据电动机的工作环境来选择①在比较干燥，尘土较少，不会有水滴、杂物等浸入的场合可选用防护式②在水中工作的可选用水密式或潜水式。③在易燃、易爆工厂及矿井等环境下使用的电动机应选择防爆式。3．根据负载情况来选择：(1)电动机功率的选择：电动机的额定功率要比负载的功率大。(2)电动机定额工作制的选择：一般电动机均可长期连续工作，故应选用连续工作制(S1)，可用短时工作制（S2）或断续工作制(S3)的电动机。4．根据电动机的转速来选择8.5.4三相异步电动机的维护与检修：1．三相异步电动机的检查：检查顺序：先外后里、先机后电、先听后检。先外后里：先检查电动机的外部是否有故障，后检查电动机内部先机后电：先检查机械方面，再检查电气方面先听后检：先听使用者介绍使用情况和故障情况，再动手检查检查部位检查方法和内容检查绕组部分查看绕组端部有无积尘和油垢，查看绕组绝缘、接线及引出线有无损伤或烧伤。若有烧伤，烧伤处的颜色会变成暗黑色或烧焦，有焦臭味。再查看导线是否烧断和绕组的焊接处有无脱焊、虚焊现象检查铁心部分查看转子、定子表面有无擦伤的痕迹。若转子表面只有一处擦伤，这大都是由于转子弯曲或转子不平衡造成的；若转子表面一周全都有擦伤的痕迹，定子表面只有一处伤痕，这是由于定子、转子不同心造成的，造成不同心的原因是机座或端盖止口变形或轴承严重磨损使转子下