电机与电气控制技术 课件 项目1电机及电气控制课程导入

绪论电机及电气控制课程导入课程导入机电一体化设备机本体结构工作对象机电一体化设备等电灵魂机电一体化设备（电气控制系统）课程导入工业生产和民用生活等领域所使用的生产机械的电气控制系统常被称之为电气控制系统（又称电力拖动系统）。工业生产电气控制系统电气火灾控制系统电气控制系统课程导入A电源B控制设备C原动机D传递环节E被控对象控制（步进伺控制、常规电气控制、PLC控制、单片机控制）系统和保护装置机电一体化设备的电气控制系统的组成交流电、直流电单相电、三相电直流电动机交流电动机齿轮、链条机床、生产线电气控制系统课程导入机本体结构工作对象机电一体化设备等电灵魂气动液压电动机原动机提供动力机电一体化设备（电气控制系统）课程导入什么是电动机？？

将电能转换成机械能的设备电动机的分类？按照电源分①直流电动机②交流电动机①单相电动机②

三相电动机按照结构和原理分①直流电动机②同步电动机③异步电动机①绕线型②笼型现代工业电网中普遍采用三相交流电电网中2/3以上的电能是三相异步电动机消耗掉的。机电一体化设备-电气控制系统-原动机-电动机课程导入三相异步电动机优点事务的两面性功率因数低。启动和调速性能不太好。三相异步电动机缺点结构简单。效率较高。维护方便。工作可靠。价格便宜。机电一体化设备-电气控制系统-原动机-电动机课程导入A电源D传递环节E被控对象交流电、直流电单相电、三相电齿轮、链条机床、生产线以三相交流异步电动机为控制对象的机电一体化设备的电气控制系统B控制设备控制（步进伺控制、常规电气控制、PLC控制、单片机控制）系统和保护装置C原动机直流电动机交流电动机机电一体化设备课程导入专业适用智能控制、电气、机器人、机电一体化技术等专业地位核心专业课程

职业能力必修课程电机与电气控制技术课程名称及地位课程导入工程制图及CAD电子技术电工技术电机及电气控制--职业能力常规控制线路分析高等数学常规控制线路调试常规控制线路设计电气控制线路检修自动生产线安装与调试变频器及伺服技术应用PLC原理及应用电动机的认识课程体系关系及主要内容课程导入01三相交流异步电动机认识03电气设备控制电路

常见故障分析与排除02三相交流异步电动机

电气控制电路设计与装调结构、工作原理、测试、特性起动、正反转、调速、制动观察、分析、查找、排除复杂简单电机与电气控制技术课程主要内容相关职业能力有哪些？课程导入国家职业技能证书/电工课程相关的职业技能证书课程导入项目一三相交流异步电动机清理

00项目导入使用时间长的电动机被油垢等污物侵蚀、覆盖线圈老化和过热通风部位被堵塞使用性能和安全性受影响安全需要进行清理学习任务00项目导入使用时间长的电动机学习任务清理时要不要将其拆开？如何将一台电动机拆开？拆开后如何进行清理？清理结束后如何进行装配？如何判断电动机装配是否合格？00项目导入03掌握三相交流异步电动机铭牌数据的主要内容和基本含义了解电力系统组成、电动机的分类及各种常见电动机的特点0102课堂小结知识目标知道三相交流异步电动机的主要结构以及作用04熟悉三相交流异步电动机的拆装流程学习目标00项目导入能够准确辨认三相异步电动机的主要部件并阐述其主要功能0103能够按照国家规范与标准及相关行业规定，对三相交流异步电动机进行拆装与清理课堂小结技能目标02能够根据三相交流异步电动机的铭牌数据进行简单计算00项目导入学习目标课堂小结素质目标03通过三相交流异步电动机的拆装与清理，加强安全意识、规范意识、环保意识通过三相交流异步电动机结构的认识，加强团队配合精神0102通过三相交流异步电动机铭牌数据的认识，加强对行业规范的认识04通过电动机发明者的介绍，培养对科学的热爱学习目标00项目导入

01三相异步电动机的结构三相异步电动机的种类很多，适用场合和用途各不相同，一般用符号Y来进行代表。01三相异步电动机的结构三相异步电动机的符号01三相异步电动机的结构变极调速电动机系列品种：YD性能优良，适用于矿山、冶金、纺织等需要分级变速的设备上。系列品种：YB防爆型三相异步电动机适用于有爆炸性气体混合物存在的场所。系列品种：YLB立式深井泵用三相异步电动机该电动机是驱动立式深井泵的专用电动机，适用于广大农村及工地吸取动机地下水。系列品种：Y系列品种：YVF全封闭自扇冷式笼形转子三相异步电动机变频调速三相异步电动机具有高效、节能、启动转矩大、性能好、噪声低、振动小、可靠性高、使用维护方便等优点。采用B级防护，外壳防护等级为IP44。应用于农业机械、机床、搅拌机等。具有过载能力大、机械强度高、调速范围广、运行稳定的特点，电动机噪声低、振动小，有助于节能和实现自动化控制常见Y系列三相异步电动机01三相异步电动机的结构三相异步电动机基本结构类似，它们都由定子和转子这两大基本部分组成。(1—轴承；2—前端盖；3—转轴；4—接线盒；5—吊环；6—定子铁芯；7—转子；8—定子绕组；9—机座；10—后端盖；11—风罩；12—风扇)三相异步电动机的基本结构02三相异步电动机的结构三相异步电动机定子一般由外壳、定子铁芯、定子绕组等部分组成。(1—轴承；2—前端盖；3—转轴；4—接线盒；5—吊环；6—定子铁芯；7—转子；8—定子绕组；9—机座；10—后端盖；11—风罩；12—风扇)三相异步电动机的定子外壳---一般包括端盖、机座、轴承盖、接线盒、吊环等部件(1—轴承；2—前端盖；3—转轴；4—接线盒；5—吊环；6—定子铁芯；7—转子；8—定子绕组；9—机座；10—后端盖；11—风罩；12—风扇)01三相异步电动机的结构三相异步电动机的定子-外壳机座外壳端盖轴承盖接线盒吊环作用：保护和固定三相交流异步电动机的定子铁芯和定子绕组。中小型异步电动机的机座由铸铁制成。为什么三相异步电动机的基座表面为什么不做成光滑的呢?01三相异步电动机的结构三相异步电动机的定子-外壳机座外壳端盖轴承盖接线盒吊环一般由铸铁或铸钢浇铸成形，端盖上还有轴承。作用：把转子支撑在定子内腔中心，使转子能够在定子中均匀地旋转。三相异步电动机机械结构的重要组成部分。01三相异步电动机的结构三相异步电动机的定子-外壳端盖机座外壳轴承盖接线盒吊环一般用铸铁或铸钢浇铸成形。作用：固定转子，使转子不能轴向移动，存放润滑油和保护轴承。01三相异步电动机的结构三相异步电动机的定子-外壳端盖机座外壳轴承盖接线盒吊环一般是用铸铁浇铸。作用：是保护和固定绕组的引出线端子。01三相异步电动机的结构三相异步电动机的定子-外壳端盖机座外壳轴承盖接线盒吊环一般是用铸钢制造，安装在机座的上端，方便起吊、搬运三相电动机。01三相异步电动机的结构三相异步电动机的定子-外壳定子铁芯---三相异步电动机磁路的一部分(1—轴承；2—前端盖；3—转轴；4—接线盒；5—吊环；6—定子铁芯；7—转子；8—定子绕组；9—机座；10—后端盖；11—风罩；12—风扇)01三相异步电动机的结构三相异步电动机的定子-定子铁芯定子铁芯定子铁芯定子冲片减小涡流和磁滞损耗0.35～0.5mm厚的表面涂有绝缘漆的薄硅钢片叠压而成硅钢片较薄且片与片之间绝缘01三相异步电动机的结构定子铁芯内圆有均匀分布的槽口，用来嵌放定子绕组。中小型三相异步电动机的定子槽形一般为半闭口槽，定子铁芯固定于基座内。三相异步电动机的定子-定子铁芯定子绕组---三相彼此独立、空间对称的绕组(1—轴承；2—前端盖；3—转轴；4—接线盒；5—吊环；6—定子铁芯；7—转子；8—定子绕组；9—机座；10—后端盖；11—风罩；12—风扇)01三相异步电动机的结构三相异步电动机的定子-定子绕组每相绕组又由若干线圈按照一定的规律连接而成。定子绕组是电动机主要的电路部分。三相异步电动机的三相绕组有哪些连接规律01三相异步电动机的结构三相异步电动机的定子-定子绕组定子绕组线圈一般用绝缘铜导线或绝缘铝导线绕制；中、小型三相异步电动机多采用圆漆包线；大、中型三相异步电动机的定子线圈则用较大截面的绝缘扁铜线或扁铝线绕制后，按一定规律嵌入定子铁芯槽内；定子三相绕组的六个出线端都引至接线盒上，首端分别标为U1、V1、W1，末端分别标为U2、V2、W2。有没有三相异步电动机接线盒中超过6个接线柱的情况出现呢？01三相异步电动机的结构三相异步电动机的定子-定子绕组转子是三相异步电动机的转动部分，通过联轴器或者皮带轮带动其他设备做功。转子由转子铁芯、转子绕组和转轴等部分组成。(1—轴承；2—前端盖；3—转轴；4—接线盒；5—吊环；6—定子铁芯；7—转子；8—定子绕组；9—机座；10—后端盖；11—风罩；12—风扇)01三相异步电动机的结构三相异步电动机的转子作为电动机磁路的一部分用来安放转子绕组转子铁芯---用0.35～0.5mm厚的硅钢片叠压而成，套在转轴上。0三相异步电动机的结构三相异步电动机的转子-转子铁芯绕线型转子绕组笼型转子绕组绕线型异步电动机笼形异步电动机机床上常用的三相异步电动机一般是采用笼形异步电动机。转子绕组三相异步电动机01三相异步电动机的结构结构简单制造方便运行可靠三相异步电动机的转子-转子绕组铜排转子---在转子铁芯的每一个槽中插入一根铜条，在铜条两端各用一个铜环把导条连接起来01三相异步电动机的结构笼型转子绕组分为铜排转子和铸铝转子铸铝转子---转子导条和端环风扇叶片用铝液一次浇铸而成，为什么三相异步电动机转子铁心槽是斜的三相异步电动机转子绕组能够外接电源电压吗三相异步电动机的转子-转子绕组绕线型转子绕组---是一个三相对称绕组，用绝缘导线绕制而成；嵌于转子槽内，与定子绕组形成相同的极对数。01三相异步电动机的结构绕线型转子绕组的尾端根据要求连接成星形接法；首端分别与转轴上的三个彼此绝缘的铜质滑环相连；连接方法三相异步电动机的转子-转子绕组绕线型转子绕组的首端通过电刷引到接线盒中转子电路中串入附加电阻改善电动机的启动和调速性能特点绕组结构比较复杂制造比较麻烦启动性能和调速性能较好立式车床对启动和调速有较高要求的场合起重机如何区分三相异步电动机的转子类型呢？01三相异步电动机的结构三相异步电动机的转子-转子绕组转轴---一般由钢材料制成，转子铁芯固定在转轴上，通过转轴可以带动机械负载。(1—轴承；2—前端盖；3—转轴；4—接线盒；5—吊环；6—定子铁芯；7—转子；8—定子绕组；9—机座；10—后端盖；11—风罩；12—风扇)01三相异步电动机的结构三相异步电动机的转子-转轴气隙---三相异步电动机的定子与转子之间的空气隙三相异步电动机的气隙一般是很小的，中小型电机一般为0.2～1.5mm。01三相异步电动机的结构气隙太大电动机运行时的功率因数降低可以改善启动性能气隙太小使装配困难，运行不可靠附加损耗增加启动性能变差三相异步电动机的转子-气隙

02三相异步电动机的铭牌数据02三相异步电动机的铭牌数据铭牌数据是选择、安装、使用和修理（包括重新绕制绕组）三相异步电动机的重要依据。三相异步电动机的铭牌数据有哪些？有什么含义？Y系列国产中、小型三相异步电动机以电机中心高度为依据编制型号谱。机座号与定子铁芯外径及中心高度的关系可以通过电机手册来查寻。是三相异步电动机类型、规格和用途等的代号，一般由大写字母和数字等组成。02三相异步电动机的铭牌数据系列上述铭牌所示三相异步电动机的型号含义为：Y112M-6Y系列三相异步电动机基座中心高112mm电动机极数，2p=6中机座（L—长机座）（M—中机座）（S—短机座）02三相异步电动机的铭牌数据型号指接到三相异步电动机定子绕组上的线电压，用𝑈𝑁

表示，单位为

V。国内电源电压有10kV、6kV、3kV、660V、380V、220V等。中、小型三相异步电动机要求所接的电源电压值的变动一般不应超过额定电压的±5%。02三相异步电动机的铭牌数据三相异步电动机的相电压和线电压有什么关系呢？额定电压指三相异步电动机在额定电源电压下，输出额定功率时，流入定子绕组的线电流，用𝐼𝑁表示，以安（A）为单位。三相异步电动机的相电流和线电流有什么关系呢02三相异步电动机的铭牌数据额定电流指在三相异步电动机在额定电压、额定电流和额定负载的条件下运行时，三相异步电动机转轴上所输出的机械功率，用𝑃𝑁表示，以千瓦（kW）或瓦（W）为单位。通常使负载处于（75%～100%）𝑃𝑁时电动机的效率较高。02三相异步电动机的铭牌数据功率

效率较低处于“大马拉小车”状态

处于过载运行处于“小马拉大车”状态绕组严重过热，会因温升过高被烧毁不合理的运行方式过载02三相异步电动机的铭牌数据额定功率

三相交流异步电动机的额定功率与其他额定数据之间有如下关系式：

02三相异步电动机的铭牌数据三相异步电动机的输入功率该怎么计算额定功率

我国规定标准电源频率为50Hz，国外也有60Hz。02三相异步电动机的铭牌数据额定频率是60Hz的三相异步电动机能否正常工作在50Hz的电网中额定频率

02三相异步电动机的铭牌数据额定转速三相异步电动机定子绕组的联结型式有星型（Y）和三角型（△）两种。三相异步电动机的定子绕组需要根据电动机铭牌数据规定接成星型或三角型。02三相异步电动机的铭牌数据大于4kW小于4kW电动机功率通常接为△型联结。可按照不同的要求接为Y型或△型联结。定子绕组联结型式电源电压为380V时，电动机定子绕组△型联结电源电压为660V时，电动机定子绕组为Y型联结铭牌数据标注UN为380/660V，连接方式为△/Y。小容量电动机02三相异步电动机的铭牌数据如果错误的把要求为Y型联结的三相异步电动机的定子绕组接为了△型联结，电动机工作时会怎样定子绕组联结型式指三相异步电动机所采用的绝缘材料的耐热能力，它表明三相异步电动机允许的最高工作温度。绝缘等级按照耐热性能分为7个等级，如表所示。绝缘等级YAEBFHC最高允许温度/

C90105120130155180>

18002三相异步电动机的铭牌数据采用哪种绝缘等级的材料，取决于电动机的最高允许温度。最高允许温度可以查电机手册获得，它与环境温度密切相关。环境温度为

40

C电动机的温度为

90

C最高允许温度为

130

C采用B级的绝缘材料绝缘等级三相异步电动机的运转状态，即允许连续使用的时间，也称为电机的工作方式或工作制。02三相异步电动机的铭牌数据连续（S1）指三相异步电动机在额定条件（即铭牌要求的条件下）运行很长时间时，电动机的温升不超过最高允许温度的工作方式。短时（S2）指三相异步电动机在额定条件短时间运行，电动机的温升才达不到最高允许温升；超过规定的时间，电动机的温升可能会超过允许值。标准的短时工作时间为10min、30min、60min、90min四种。周期断续（S3）指三相异步电动机在额定负载运行时，运行时间很短，电动机的温升不会超过允许温升，工作周期小于10min的工作方式。一般用持续率（FC%）反映周期断续工作状态中电机持续工作的时间，即电动机工作时间占工作周期的百分比。标准持续率为15%、25%、40%、60%，周期为10min。无特别标明，则按25%运行。定额表示三相异步电动机外壳的防护等级。其中IP是防护等级标志符号，其后面的两位数字分别表示电机防固体和水进入的能力。数字越大，防护能力越强IP44电机能防止直径或厚度大于1mm

的固体进入电机内壳能承受任何方向的溅水02三相异步电动机的铭牌数据防护等级例题1.1：某台型号为Y132S-4的三相异步电动机的铭牌数据如前所述：

UN=380V，IN=11.7A，PN=5.5kW，nN=1440r/min，△接法，cosϕN=0.83，求在额定状态下运行时的：(1)电动机定子绕组极对数P；(2)定子绕组的相电流I1N；(3)输入功率P1N；(4)效率ηN。解答如下：

（1）由型号知2p=4，即p=2。（2）由于定子三相绕组为三角形联结，故相电流为：

02三相异步电动机的铭牌数据计算例题1例题1.2：某台型号为Y132S-4的三相异步电动机的铭牌数据如前所述：

UN=380V，IN=11.7A，PN=5.5kw，nN=1440r/min，△接法，cosϕN=0.83，求在额定状态下运行时的：(1)电动机定子绕组极对数P；(2)定子绕组的相电流I1N；(3)输入功率P1N；(4)效率ηN。解答如下：

（3）输入功率

02三相异步电动机的铭牌数据计算例题2例题1.3：某台型号为Y132S-4的三相异步电动机的铭牌数据如前所述：

UN=380V，IN=11.7A，PN=5.5kw，nN=1440r/min，△接法，cosϕN=0.83，求在额定状态下运行时的：(1)电动机定子绕组极对数P；(2)定子绕组的相电流I1N；(3)输入功率P