电工电子技术电子教案 三相异步电动机的机械特性和技术数据

教学过程设计表授课班级授课时间课题名称§任务6.2三相异步电动机的机械特性和技术数据课型理论课（√）实验课（）技能训练课（）习题课（）复习课（）其他（）签名及审批设计签名年月日审批签名年月日知识目标理解三相异步电动机的机械特性，掌握电动机名牌参数的含义。能力目标能够根据三相异步电动机的机械特性判定电动机的起动、运行情况，并能根据名牌参数掌握电动机的技术指标。教学重点三相异步电动机的机械特性。教学难点三相异步电动机的机械特性。教学准备（含教学仪器设备、材料用具、参考书目、辅助教材等）1、教学仪器设备：多媒体电教室、电脑、THETDD-1、THWD-2型实训台2、参考书目：教学用书3、辅助教材：THETDD-1、THWD-2型实训指导书课外练习或作业安排请同学们描述三相异步的机械特性主要有哪些？

教学过程设计设计意图教学方法时间1、异步电动机的机械特性根据三相异步电动机的机械特性判定电动机的起动、运行情况讲解552、异步电动机的名牌参数掌握异步电动机的技术指标讲解253、小结复习回顾，加强知识点的理解记忆讨论、讲解10教学后记（本课题的教学体会、学生信息反馈及今后教学建议）注：1、本表以2学时为单位设计。2、每学期将教学设计表装订成册。

教师教学笔记教学内容摘要补充资料§6.2三相异步电动机的机械特性和技术数据1、三相异步电动机的机械特性（1）电磁转矩异步电动机的电磁转矩是由转子电流在旋转磁场中受到电磁力的作用而产生的，与磁通Φm和转子电流I2的有功分量I2cosψ2成正比，即CT是一个与电动机结构有关的常数。通过进一步理论分析可以推导出电磁转矩与某些可变参数有关的表达式，即从式中可以看出1）电磁转矩与定子每相绕组电压的平方成正比；2）当电源电压一定时，T是s的函数；3）R2的大小对T有影响。绕线式异步电动机可外接电阻来改变转子电阻R2，从而改变转距。（2）三相异步电动机的机械特性由电磁转矩的表达式可知，当外加电压及转子电阻一定时，异步电动机的机械特性是指转速与电磁转矩之间的关系，及n=f（T）曲线，或者转矩与转差率的关系T=f（s），如下图所示：（a）T=f（s）曲线（b）n=f（T）曲线图6-6三相异步电动机的机械特性曲线机械特性曲线中，有三个特殊转矩。1）额定转矩TN电动机在额定电压下，以额定转速nN运行，输出额定功率PN时，电动机转轴上输出的转矩。说明电动机的长期运行能力。上式中，额定功率PN和额定转速nN由电动机名牌给出。2）最大转矩Tm最大转矩Tm说明电动机的短时过载能力。如果负载转矩超过最大转矩，电动机将带不动负载，会发生堵转现象，堵转时电动机电流很大，一般达到额定电流的4~7倍，这样大的电流如果长时间通过定子绕组，会使电动机过热，甚至烧毁。因此，一旦发生堵转，应立即切断电源，并卸掉过重负载。过载系数指最大转矩与额定转矩之比，一般Y系列的异步电动机过载系数约为2.0~2.2。3）起动转矩Tst起动转矩是指电动机起动时的转矩，说明电动机的直接起动能力。若负载转矩大于起动转矩，电动机将无法起动。起动系数是指起动转矩与额定转矩之比，一般异步电动机的起动系数约为1.4~2.2。4）电动机的自适应负载能力n=f（T）机械特性曲线中，转矩由0→Tm变化的这一段称为常用特性段，属于电动机的稳定工作区。在常用特性段，电动机的电磁转矩可以随负载的变化而自动调整，这种能力称为自适应负载能力。例2：三相异步电动机，额定功率PN=10kW，额定转速nN=1450r/min，起动能力TS/TN=1.2，过载系数KM=1.8。求TS，TN和TM。解：额定转矩TN：TN=9550PN/nN=65.9N·m起动转矩Ts：Ts=1.2TN=79N·m最大转矩Tm：TM=KMTN=118.6N·m例3：某三相异步电动机，额定功率PN=45kW，额定转速nN=2970r/min，KM=2.2，KS=2.0。若TL=200N·m，试问能否带此负载：(1)长期运行；(2)短期运行；(3)直接起动。解：（1）电动机的额定转矩TN=9550PN/nN=145N·mTN<TL，故不能带此负载长期运行。（2）电动机的最大转矩TM=KMTN=319N·mTM>TL，故可以带此负载短时运行。（3）电动机的起动转矩TS=KSTN=290N·mTS>TL，故可以带此负载直接运行。2、三相异步电动机的技术数据（1）电动机的名牌1）型号用以表明电动机的系列、几何尺寸和极数。例如：Y132M－4Y表示三相异步电动机；132表示机座中心高（mm）；M表示机座长度代号;4表示磁极数（极对数p=2）。2）接法三相异步电动机的接线盒如下图所示：3kW以下的电动机为星形联结，其余为三角形联结。两种接线方式如下图所示：Y联结联结图6-7三相异步电动机定子绕组接法3）额定电压指电动机在额定运行时定子绕组上应加的线电压值。例如：380/220V、Y/是指线电压为380V时采用Y联结；线电压为220V时采用联结。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%。因为在电动机满载或接近满载情况下运行时，电压过高或过低都会使电动机的电流大于额定值,从而使电动机过热。4）额定电流指电动机在额定运行时定子绕组的线电流值。例如：Y/、6.73/11.64A表示星形联结下电动机的线电流为6.73A；三角形联结下线电流为11.64A。两种接法下相电流均为6.73A。5）额定功率额定功率是指电动机在额定运行时轴上输出的机械功率P2，它不等于从电源吸取的电功率P1。6）额定转速指电动机在额定电压、额定负载下运行时的转速。7）绝缘等级指电动机绝缘材料能够承受的极限温度等级，分为A、E、B、F、H五级，A级最低（105ºC），H级最高（180ºC）。8）工作方式电动机的工作方式分为三种：连续运行（代号为S1）、短时运行（代号为S2）和断续运行（代号为S3）。9）防护等级两位数字分别表示对固体和液体的防护等级。（2）异步电动机的技术数据1）效率与功率因素我们在前面指出，额定功率是指电动机在额定运行时轴上输出的机械功率P2，它不等于从电源吸取的电功率P1；它们之间存在一个效率关系，用η表示。η=P2/P1×100%其中，,是异步电动机的功率因素。三相异步电动机的功率因数较低，在额定负载时约为0.7~0.9。空载时功率因数很低，只有0.2~0.3。额定负载时，功率因数最高。2）堵转电流堵转电流是指电动机在额定频率、额定电压下，将转子卡住使之不动的情况