三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理教案

1、三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理教案一、三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)一、三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu) 下面是它主要部件的拆分圖。下面是它主要部件的拆分圖。 右圖是一臺(tái)三相鼠籠型異步電右圖是一臺(tái)三相鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)的外形圖。動(dòng)機(jī)的外形圖。繞線型異步電動(dòng)機(jī)繞線型異步電動(dòng)機(jī)鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)鼠籠型異步電動(dòng)機(jī) 結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低廉、工作可靠；不能結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低廉、工作可靠；不能人為改變電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性。人為改變電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性。 結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格較貴、維護(hù)工作量；轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格較貴、維護(hù)工作量；轉(zhuǎn)子外加電阻可人為改變電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性。子外加電阻可人為改變電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性。異步電動(dòng)機(jī)的外部接線異步電動(dòng)機(jī)的外部接線 三相籠式

2、異步電動(dòng)機(jī)的部件圖三相籠式異步電動(dòng)機(jī)的部件圖轉(zhuǎn)動(dòng)原理：轉(zhuǎn)動(dòng)原理： NS（1）電磁轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生）電磁轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生 用右手定則判斷轉(zhuǎn)用右手定則判斷轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)電流的子繞組中感應(yīng)電流的方向方向 用左手定則判斷轉(zhuǎn)用左手定則判斷轉(zhuǎn)子繞組受到的電磁力子繞組受到的電磁力的方向的方向電磁力電磁力電磁轉(zhuǎn)矩電磁轉(zhuǎn)矩 TT 與與 n0 同方向。同方向。 工作原理示意圖工作原理示意圖二、三相異步電動(dòng)機(jī)的基本工作原理二、三相異步電動(dòng)機(jī)的基本工作原理（2）電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速）電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n和旋轉(zhuǎn)磁場同步轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)磁場同步轉(zhuǎn)速n0的關(guān)系的關(guān)系電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向與磁場旋轉(zhuǎn)的方向一致，電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向與磁場旋轉(zhuǎn)的方向一致，但但 異步異步電動(dòng)

3、機(jī)電動(dòng)機(jī)0nn無轉(zhuǎn)距無轉(zhuǎn)距轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場間沒有相對運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場間沒有相對運(yùn)動(dòng)無轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢（轉(zhuǎn)子導(dǎo)體不切割磁力線）無轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢（轉(zhuǎn)子導(dǎo)體不切割磁力線）無轉(zhuǎn)子電流無轉(zhuǎn)子電流提示提示：如果如果0nn （3 3）轉(zhuǎn)差（率）轉(zhuǎn)差（率）S S 的概念：的概念：%10000nnns異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中:%91s轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 差：差：旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速之差。旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速之差。轉(zhuǎn)差率：轉(zhuǎn)差率：轉(zhuǎn)差與轉(zhuǎn)差與n0的比值。的比值。 即：即：電動(dòng)機(jī)起動(dòng)瞬間電動(dòng)機(jī)起動(dòng)瞬間:1 , 0sn（轉(zhuǎn)差率最大）（轉(zhuǎn)差率最大）00nnns或或1. 1. 旋轉(zhuǎn)磁場旋轉(zhuǎn)磁場旋轉(zhuǎn)磁場由三相電流通過三

4、相旋轉(zhuǎn)磁場由三相電流通過三相對稱對稱繞組產(chǎn)生。繞組產(chǎn)生。對稱：對稱：三相對稱負(fù)載三相對稱負(fù)載空間對稱分布空間對稱分布（1 1）旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生）旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生二、三相異步電動(dòng)機(jī)的基本工作原理二、三相異步電動(dòng)機(jī)的基本工作原理V2V1W2U2U1W1轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子定子定子定子繞組定子繞組（三相）（三相）機(jī)座機(jī)座轉(zhuǎn)子：在旋轉(zhuǎn)磁場作用轉(zhuǎn)子：在旋轉(zhuǎn)磁場作用 下，產(chǎn)生感應(yīng)電下，產(chǎn)生感應(yīng)電 動(dòng)勢或電流。動(dòng)勢或電流。三相定子繞組：三相定子繞組： 產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場U1V2W1V1W2異步電動(dòng)機(jī)中，旋轉(zhuǎn)磁場代替了旋轉(zhuǎn)磁極異步電動(dòng)機(jī)中，旋轉(zhuǎn)磁場代替了旋轉(zhuǎn)磁極UiViWimIt0n()電流出電流出( )電流入電流入U(xiǎn)

5、2U1V1W1sinsin120sin240mmmiItiItiIt180tU2V1W20nU1V2W1 60tU1U2V2W1V1W2SN0n60A120tU2V2W1V1W20nUiViWitmI三相對稱繞組通入三相對稱電流就形成三相對稱繞組通入三相對稱電流就形成旋轉(zhuǎn)磁場旋轉(zhuǎn)磁場 二極旋轉(zhuǎn)磁場二極旋轉(zhuǎn)磁場 極對數(shù)極對數(shù)（p）的概念：的概念：（2）旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速）旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速 n0 同步轉(zhuǎn)速同步轉(zhuǎn)速如何改變旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速？如何改變旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速？ 以以 Y 型接法為例，當(dāng)每相型接法為例，當(dāng)每相繞組只有一個(gè)線圈時(shí)，按右圖繞組只有一個(gè)線圈時(shí)，按右圖放入定子槽內(nèi)，合成的旋

6、轉(zhuǎn)磁放入定子槽內(nèi)，合成的旋轉(zhuǎn)磁場只有一對磁極，則極對數(shù)為場只有一對磁極，則極對數(shù)為 1。 即即 p = 1U1U2V1V2W2W1U1U2V1V2W1W2i3i1i2 以以 Y 型接法為例，將型接法為例，將每相繞組都改用兩個(gè)線圈每相繞組都改用兩個(gè)線圈串聯(lián)組成。串聯(lián)組成。 按下圖放入定子按下圖放入定子槽內(nèi)。槽內(nèi)。 形成的磁場則是形成的磁場則是兩對磁極。兩對磁極。 即即 p = 2 U1U2U3U4V1V4V2V3W4W1W2W3i2W2V4U1V1W1U2V2W3U3U4V3W4i1i3 三相繞組三相繞組 四極旋轉(zhuǎn)磁場四極旋轉(zhuǎn)磁場電流變化一周電流變化一周 旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)一圈旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)一圈電流每秒鐘變

7、化電流每秒鐘變化 50 周周 旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn) 50 圈圈 旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn) 3000 圈圈電流每分鐘變化電流每分鐘變化 (5060) 周周p = 1 時(shí)：時(shí)：電流變化一周電流變化一周 旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)半圈旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)半圈電流每秒鐘變化電流每秒鐘變化 50 周周 旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn) 25 圈圈 旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn) 1500 圈圈電流每分鐘變化電流每分鐘變化 (2560) 周周p = 2 時(shí)：時(shí)：三相異步電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速三相異步電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速600pfn min）r/ ( p12 3456n0/(r/min)300015001000750600500 f = 50 Hz 時(shí)，不同極對數(shù)時(shí)的

8、同步轉(zhuǎn)速如下時(shí)，不同極對數(shù)時(shí)的同步轉(zhuǎn)速如下:同步轉(zhuǎn)速同步轉(zhuǎn)速p 為任意值時(shí)：為任意值時(shí)：旋轉(zhuǎn)方向：取決于三相電流的相序。旋轉(zhuǎn)方向：取決于三相電流的相序。（3）旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向）旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向U1U2V1V2W2W1i1i2L1L2L3U1U2V1V2W1W2i3i1i2ImOti3U1U2V1V2W2W1L1L2L3U1U2V1V2W1W2i2i1i3任意對調(diào)兩根電源進(jìn)線，磁場反轉(zhuǎn)。任意對調(diào)兩根電源進(jìn)線，磁場反轉(zhuǎn)。i1i2ImOti3旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)方向：取決于三相電流的相序：取決于三相電流的相序0n0n改變電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向：換接其中兩相改變電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向：換接其中兩相UiViWimItUiWiVim

9、It方法：方法：和電源相接的任意兩相互換，就可實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)和電源相接的任意兩相互換，就可實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)AB CM3電電 源源ABCM3電電 源源三、三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)三、三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù) 三相異步電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)型型 號(hào)號(hào) Y132S6 功功 率率 3 kW 頻頻 率率 50Hz電電 壓壓 380 V 電電 流流 7.2 A 聯(lián)聯(lián) 結(jié)結(jié) Y轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 速速 960r/min 功率因數(shù)功率因數(shù) 絕緣等級(jí)絕緣等級(jí) B1.1.型號(hào)型號(hào) Y132S6Y系列異步機(jī)系列異步機(jī)機(jī)座中心高度機(jī)座中心高度機(jī)座長度代號(hào)機(jī)座長度代號(hào) 2p = 6n0 = 1 000 r/min2. 額定功率額定功

10、率 PN PN = 3 kW轉(zhuǎn)子軸上輸出的轉(zhuǎn)子軸上輸出的機(jī)械功率機(jī)械功率3. 額定電壓額定電壓 UN UN = 380 V定子三相繞組應(yīng)施加的定子三相繞組應(yīng)施加的線電壓線電壓磁極數(shù)磁極數(shù)4. 額定電流額定電流 IN IN 三相異步電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)型型 號(hào)號(hào) Y132S6功功 率率 3 kW 頻頻 率率 50Hz電電 壓壓 380 V 電電 流流 7.2 A 聯(lián)聯(lián) 結(jié)結(jié) Y轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 速速 960r/min 功率因數(shù)功率因數(shù) 絕緣等級(jí)絕緣等級(jí) B定子三相繞組的額定定子三相繞組的額定線電流線電流6. 額定轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)速nN電機(jī)在額定電壓、額定負(fù)載下運(yùn)行時(shí)的電機(jī)在額定電壓、額定負(fù)載下運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子

11、轉(zhuǎn)速。5. 聯(lián)結(jié)方式聯(lián)結(jié)方式通常三相異步電動(dòng)機(jī)通常三相異步電動(dòng)機(jī)3kW以下者，聯(lián)結(jié)成星形，以下者，聯(lián)結(jié)成星形，4kW以上者，聯(lián)結(jié)成三角形。以上者，聯(lián)結(jié)成三角形。 三相異步電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)型型 號(hào)號(hào) Y132S6功功 率率 3 kW 頻頻 率率 50Hz電電 壓壓 380 V 電電 流流 7.2 A 聯(lián)聯(lián) 結(jié)結(jié) Y轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 速速 960r/min 功率因數(shù)功率因數(shù) 絕緣等級(jí)絕緣等級(jí) B8. 8. 絕緣等級(jí)絕緣等級(jí)指電機(jī)絕緣材料能夠承受的極限溫度等級(jí)，分指電機(jī)絕緣材料能夠承受的極限溫度等級(jí)，分為為A、E、B、F、H五級(jí)，五級(jí)，A級(jí)最低級(jí)最低(105(105C)C)，H級(jí)最高級(jí)最高(180(180C)C)。7. 額定功率因數(shù)額定功率因數(shù)cos N額定負(fù)載時(shí)一般為，空載時(shí)功率因數(shù)很低約為。額定負(fù)載時(shí)一般為，空載時(shí)功率因數(shù)很低約為。額定負(fù)載時(shí)，功率因數(shù)最大。額定負(fù)載時(shí)，功率因數(shù)最大。實(shí)用中應(yīng)選擇合適容量的電機(jī)，實(shí)用中應(yīng)選擇合適容量的電機(jī)，防止防止“大馬大馬”拉拉