电工电子技术课件 项目五 电动机设备的安装与使用

1项目五电动机设备的安装与使用任务一

三相交流照明电路安装任务二

三相异步电动机安装任务三单相异步电动机（选修）3任务一三相交流照明电路安装【知识1】

三相电压

【知识2】负载星形连接的三相电路

【知识3】负载三角形连接的三相电路重点难点1.重点

1)掌握三相交流电源的连接方法

2)掌握三相交流电源相电压、线电压的概念及相互系。

3)掌握三相交流电源相电流、线电流的概念及相互关系

4)掌握三相负载的连接方法2.难点

1)

三相交流电源相电压、线电压的概念及相互系。

2)

三相交流电源相电流、线电流的概念及相互关系5【知识1】

三相交流电路6概述：

目前电力工程上普遍采用三相制供电。由三个幅值相等、频率相同（我们国家电网频率为50HZ)彼此之间相位互差120o的正弦电压所组成的供电相系统。前面讲的交流电路，实际是三相电路的一相，因而称单相交流电路。另一方面，三相电路也可看作按一定规律组成的复杂交流电路，因而前面讨论的交流电路的一般规律和计算方法，在此仍然适用。7三相制供电比单相制供电优越性：

在发电方面：三相交流发电机比相同尺寸的单相交流发电机容量大。

在输电方面：如果以同样电压将同样大小的功率输送到同样距离，三相输电线比单相输电线节省材料。

在用电设备方面：三相交流电动机比单相电动机结构简单、体积小、运行特性好等等。因而三相制是目前世界各国的主要供电方式。81.三相交流发电机主要组成部分：电枢（是固定的，亦称定子）：定子铁心内圆周表面有槽，放入三相电枢绕组。磁极三相绕组n单相绕组（是转动的，亦称转子）三相绕组的三相电动势幅值相等,频率相同,彼此之间相位相差120°。+++–+SN铁心绕组AX–+SN–+SN–+SN–+SN–+SN–+SN–+SN一、三相电源9

t0uAuBuC

XAYCBZSN+•++••

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XAYCBZSN+•++••A相B相C相10NS

AZBXCYNS

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AZBXCY2、

三相交流电动势的产生AX×uuBY×uuCZ×uu(1)t=0时,A相绕组的感应电动势达到最大。(2)t=120º时,B相绕组的感应电动势达到最大。(3)t=240º时,C相绕组的感应电动势达到最大。三相交流发电机结构示意图各相绕组中感应电动势的正方向11由于电机结构的原因,这三相绕组所发出的三相电动势幅值相等,频率相同,彼此之间相位相差120°。可将其表示为：2、相量形式123、对称正弦量

幅值相等,频率相同,相位互相差120°的正弦量。对称正弦量特点为：120°UA•UC•UB•120°120°三相电压相量图134、正弦量的相序三相交流电在相位上的先后次序称为相序。

上述的三相电源的相序为A→B→C。在电力系统中一般用黄、绿、红区别A、B、C三相。Um–Um

t02

uAuCuB14二、三相电源的联接1、星形联接N中点或零点N把发电机三相绕组的末端接成一点。而把始端作为与外电路相联接的端点。这种联接方式称为电源的星形联结。火线中线或零线火线火线线电压相电压目前，我国供电系统线电压380V，相电压220V。

三相四线制15架空线路

我国国家标准规定的电力网额定电压有3、6、10、35、60、110、220、330、500kV。架空线路电力线路防震锤导线避雷线绝缘子杆塔线夹基础接地装置电缆线路目前我国主要有：华东、华南、华中、华北、东北、西南、西北七大电力网。16N中点或零点N火线中线或零线火线火线线电压相电压根据KVL：17各线电压与相电压之间的关系为:三相电源各电压间的相量关系UA•UC•UB•30o30o30o

线电压的有效值用表示,相电压的有效值用Up表示。由相量图可知它们的关系为:182.

Δ形联结发电机三相绕组依次首尾相联，引出三条线，称为三角形联结。19短路+–E三个电源串接能否造成短路？直流电源行吗？A•XYZBC••问题讨论•••+++---EEE直流电源串接不行，三相交流电源可以，为什么？20A•XYZBC••Um三相交流电源中三个电源可以串接的原因在于：

三个电源的电压任何瞬间相加均为零。21一、对称三相负载Y联接1.对称三相负载的联接：Y型和

型联接方式

【知识2】

三相负载的星型连接22星形接法ACB

NZZZ三角形接法ACBZZZ•••负载也有两种接法:23如图

所示电路为一个三相四线制电路，设其线电压为380V。电路中各负载按其额定电压的要求连接。如电路中，通常电灯的额定电压为220V，则连接在相电压上；三相电动机额定电压为380V，则连接在线电压上。241.三相负载的Y联接A'B'C'N'ZZZ25ACBNZZZ相电流(负载上的电流)：星形接法线电流(火线上的电流)：26

ACBNZZZ相电流=线电流*:零线电流27*线电压=相电压

,线电压领先于相电压30°。ACBNZZZ28三相照明电路的Y联接Y0接Y接29三相照明电路的Y联接测量数据实验内容（负载情况）开灯盏数线电流（A）线电压（V）相电压（V）中线电流I0(A)中点电压UN0(V)A相B相C相IAIBICUABUBCUCAUA0UB0UC0Y0接平衡负载333Y接平衡负载333Y0接不平衡负载123Y接不平衡负载123Y0接B相断开1330三相照明电路的Y联接实验注意事项

1、本实验采用三相交流市电，线电压为220V，应穿绝缘鞋进实验室。实验时要注意人身安全，不可触及导电部件，防止意外事故发生。

2、每次接线完毕，同组同学应自查一遍，然后由指导教师检查后，方可接通电源，必须严格遵守先断电、再接线、后通电；先断电、后拆线的实验操作原则。

3、星形负载作短路实验时，必须首先断开中线，以免发生短路事故。

4、不得使用线电压为380V的交流电源31当星形连接的三相负载对称时，中性线中无电流通过，因此中性线就可不需要了。三相四线制电路就可演变为三相三线制电路。三相三线制电路在工业中用得较多，俗称动力线，主要用于三相对称负载，如三相电动机负载。对称负载三相电路的计算，由于各相对称，计算一相可推算其余两相，即各相功率相等，电流电压大小相等、相位互差120°。32

【知识3】

三相负载的

连接A'B'C'ZZZ1.三相负载的

联接33各电流的计算ACBZABZBCZCA相电流线电流34(1)线电流也是对称的；(2)线电流在相位上比对应的相电流滞后30°；(3)在大小上，线电流是相电流的小结星形连接：线电压：？相电压：？线、相电压关系？线电流：？相电流：？线、相电流关系35三角形连接：线电压：？相电压：？线、相电压关系？线电流：？相电流：？线、相电流关系2、三相电路1、Y形连接36ZAZCZBuAuCuB2、

形连接uAuBuCZAZBZC任务二三相异步电动机知识1

三相异步电动机的结构与工作原理知识2

三相异步电动机的使用重点难点1.重点

1)了解三相交流异步电动机源的结构连接方法

2)了解三相交流异步电动机的工作原理

3)了解三相交流异步电动机的铭牌

4)掌握三相交流异步电动机连接方法2.难点

1)三相交流异步电动机的铭牌

2)三相交流异步电动机连接方法交流电动机电动机直流电动机鼠笼式绕线式异步机同步机他励、异励、串励、复励鼠笼式异步交流电动机授课内容：基本结构、工作原理、机械特性、控制方法

1.电动机的分类知识1

三相异步电动机的结构与工作原理磁铁闭合线圈磁极旋转导线切割磁力线产生感应电动势导线长磁感应强度切割速度（右手定则）闭合导线产生电流

i（左手定则）通电导线在磁场中受力1.线圈跟着磁铁转→两者转动方向一致

结论：异步2.线圈比磁场转得慢1三相异步机的结构YBZXAC转子定子定子绕组（三相）机座转子：在旋转磁场作用下，产生感应电动势或电流。三相定子绕组：产生旋转磁场。线绕式鼠笼式鼠笼转子2旋转磁场的产生AYCBZ异步机中,旋转磁场代替了旋转磁极(•)电流出(

)电流入XAXYCBZAXBYCZ合成磁场方向：向下XBZAYCAXYCBZAXYCBZ同理分析，可得其它电流角度下的磁场方向：旋转方向：取决于三相电流的相序。改变电机的旋转方向：换接其中两相。3旋转磁场的旋转方向4旋转磁场的转速大小

一个电流周期，旋转磁场在空间转过360°。则同步转速（旋转磁场的速度）为：AXYCBZAXYCBZAXYCBZ5极对数（P）的概念AXBYCZ此种接法下，合成磁场只有一对磁极，则极对数为1。即：AXYCBZ6极对数（P）的改变C'Y'ABCXYZA'X'B'Z'将每相绕组分成两段，按右下图放入定子槽内。形成的磁场则是两对磁极。AXBYCZ极对数C'Y'ABCXYZA'X'B'Z'7极对数和转速的关系8三相异步电动机的同步转速极对数每个电流周期磁场转过的空间角度同步转速9电动机转速和旋转磁场同步转速的关系电动机转速:电机转子转动方向与磁场旋转的方向一致，但

异步电动机无转距转子与旋转磁场间没有相对运动无转子电动势（转子导体不切割磁力线）无转子电流提示：如果

10转差率的概念：异步电机运行中:转差率为旋转磁场的同步转速和电动机转速之差。即：电动机起动瞬间:（转差率最大）1三相异步机铭牌与技术数据（1）

型号Y132M－4磁极数(极对数p=2)同步转速1500转/分转差率

知识2

三相异步电动机的使用（2）转速:电机轴上的转速（n)。如：n=1440转/分（3）

联接方式：Y/

接法

Y接法：

接法：ABCZXYABCZXYABCXYZAZBYXCABCXYZ接线盒：（4）

额定电压：定子绕组在指定接法下应加的线电压.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％。线电压AZBYXC线电压ABCXYZ例：360/220Y/

是指：线电压为360V时采用Y接法；当线电压为220V时采用

接法。电压波动对电动机的影响（5）

额定电流：定子绕组在指定接法下的线电流。如：表示三角接法下，电机的线电流为11.2A，相电流为6.46A；星形接法时线、相电流均为6.46A。（6）

额定功率：

额定功率指电机在额定运行时轴上输出的功率（

），不等于从电源吸收的功率（）。两者的关系为：

其中鼠笼电机

=72－93％额定负载时一般为0.7~0.9，空载时功率因数很低约为0.2~0.3。额定负载时，功率因数最大。注意：实用中应选择合适容量的电机，防止“大马”拉“小车”的现象。（7）

功率因数(cos

1)：P2PN此外还有绝缘等级等参数，不一一介绍。cos

1方法：和电源相接的任意两相互换，就可实现反转。

2

三相异步电动机的正、反转正转反转ABCM3~电源ABCM3~电源制动方法：

1.抱闸：加机械抱闸；

2.反接制动：停车时，将电动机接电源的意两相反接，使电动机由原来的旋转方向反过来，以达制动的目的；4三相异步电动机的制动反接制动时，定子旋转磁场与转子的相对转速很大。为限制电流，在制动时要在定子或转子中串电阻。即切割磁力线的速度很大，造成，引起。注意：任务三单相异步电动机知识1单相异步电动机的工作原理结构：定子放单相绕组（其中通单相交流电）；转子一般用鼠笼式。定子转子

定子绕组定子中通入单相交流电后，形成脉动磁场。其磁感应强度按正弦分布，且随时间按正弦变化。单相异步电动机的特点：（1）自身没有起动转矩

....F转子导条及电流当定子绕组产生的合成磁场增加时，根据右手螺旋定则和左手定则，可知转子导条左、右受力大小相等方向相反，所以没有起动转矩。（2）转子借助其它力量转动后，外力去除后仍按原方向继续转动。其原理分析如下：定子绕组产生的脉动磁场（

），可用正、反两个旋转磁场合成而等效。即：

+

-=

+

-=

mt

m

脉动磁场的分解④④⑥⑥⑧⑧

②②

-

+③③⑦⑦⑨⑨⑤⑤①①

+

-

正反向旋转磁场的合成转矩特性合成转矩起动转矩为零。（正向）（反向）正转转反TS电容分相式起动知识2单相异步电动机的起动~KDCWSTW:主绕组ST：启动绕组K：离心开关启动时开关K闭合，使两绕组电流相位差约为90°，从而产生旋