三相異步電動機的工作原理與結構教案

1、南平職業(yè)學院教案紙首頁授課時間: 年 月 日第 六 章 : 三相異步電動機的根本原理第 1 節(jié) : 三相異步電動機的工作原理與結構檢查記錄授課時數(shù) 2授課方法講授授課班級 教學目的1、掌握三相異步電動機的根本工作原理2、掌握三相異步電動機的根本結構重 點三相異步電動機的根本工作原理和結構難 點三相異步電動機的根本工作原理教具準備電腦、課件復習提問課外作業(yè)題 號P182 1，3，5教 學 內(nèi) 容 和 過 程附 記交流電動機主要分為異步電動機和同步電動機兩大類，兩者的工作原理和運行性能差異很大。三相異步電機主要用作電動機，拖動各種生產(chǎn)機械。結構簡單、運行可靠、價格廉價、沒有火花和維護簡單，且由于交

2、流電源直接來自電網(wǎng)，用電方便、經(jīng)濟，因此成為電力拖動使用最廣泛的動力裝置一、三相異步電動機的根本工作原理三相異步電動機的定子裝有三相對稱繞組，當接至三相交流電源時，流入定子繞的三相對稱電流在電機氣隙內(nèi)產(chǎn)生一個旋轉磁場n1旋轉的磁場。轉子導體嵌放在轉子鐵心槽內(nèi)，兩端被導電環(huán)短接。當旋轉磁場以逆時針方向旋轉時，轉子導條切割磁力線產(chǎn)生感應電動勢，其方向可用右手定那么來判別，如下圖。轉子上半部導體中的電動勢方向都是進入紙面，用來表示，下半部導體中的電動勢方向都是穿出紙面，用表示。在轉子回路閉合的情況下，轉子導體中就有電流流通。如不考慮轉子繞組電感，那么電流的方向與電動勢必的方向相同。 教 案 用 紙

3、附 頁教 學 內(nèi) 容、方 法 和 過 程附 記 轉子載流導體在旋轉磁場中將受到電磁力|F的作用，導體所受電磁力的方向可用左手定那么來判定。如下圖，轉子上各導條都受到逆時針的電磁轉矩T，在電磁轉矩T的作用下轉子以逆時針方向旋轉，其轉速為n與旋轉磁場方向相同。由于轉子導體電流是通過電磁感應產(chǎn)生的，所以也可把這種電動機稱作感應電動機1轉動原理 1、電生磁：三相對稱繞組通往三相對稱電流產(chǎn)生圓形旋轉磁場。 2、磁生電：旋轉磁場切割轉子導體感應電動勢和電流。3、電磁力：轉子載流有功分量電流體在磁場作用下受電磁力作用，形成電磁轉矩，驅動電動機旋轉，將電能轉化為機械能。 2轉差率三相異步電動機定子繞組通入三相

4、交流電后會產(chǎn)生一個旋轉磁場,旋轉磁場的轉速稱為同步轉速n1，旋轉磁場轉起來后，磁力線切割轉子導條，閉合的轉子導條中產(chǎn)生感應電流，在旋轉的磁場中會受到電磁力的作用，使轉子順著旋轉磁場的方向轉動起來。因為轉子的轉速總是落后于旋轉磁場的速度，所以稱為異步電動機。同步轉速與轉子轉速之差與同步轉速的比值稱為轉差率，用s表示，即：轉差率是異步電機的一個根本物理量，它反映電機的各種運行情況。額定運行時，轉差率一般在0.010.06之間，即電機轉速接近同步速教 案 用 紙 附 頁 教 學 內(nèi) 容、方 法 和 過 程附 記 二、三相異步電動機的根本結構三相異步電動機主要分為定子和轉子兩大局部1、定 子

5、1、定子鐵心導磁局部。 定子鐵心是電機磁路的一局部，并起固定定子繞組的作用。為了增強導磁能力和減小鐵耗，定子鐵心常選用0.5mm或0.35mm厚的硅鋼片沖制疊壓而成，片間涂上絕緣漆。定子鐵心內(nèi)圓均勻沖出許多形狀相同的槽，用以嵌放定子繞組。 2、定子繞組：放在定子鐵心內(nèi)圓槽內(nèi)導電局部。 定子繞組是異步電動機的電路局部，其材料主要采用紫銅。小型異步電動機常采用三相單層繞組，大中型異步電動機常采用三相雙層短矩疊繞組形式，三相繞組的六個出線端子均接在機座側面的接線板上，可根據(jù)需要將三相繞組接成Y形或形。 3、機座 機座是電動機的外殼，支撐電機各部件，并通過機座的底腳將電機安裝固定。全封閉式電機的定子鐵

6、心緊貼機座內(nèi)壁，故機座外殼上的散熱筋是電機的主要散熱面。中小型電機采用鑄鐵機座。大型電機一般采用鋼板焊接機座。 2、轉 子 異步電動機的轉子由轉子鐵心、轉子繞組和轉軸組成1、轉子鐵心 轉子鐵心也是電機磁路的組成局部，并用來固定轉子繞組。鐵心材料也用0.5mm或0.35mm厚的硅鋼片沖制疊壓而成，故通常用沖制定子鐵芯沖片剩余下來的內(nèi)圓局部制作。轉子鐵芯固定在轉軸上，其外圓上開有槽，用來嵌放轉子繞組。教 案 用 紙 附 頁教 學 內(nèi) 容、方 法 和 過 程附 記  2、轉子繞組根據(jù)轉子繞組的結構型式可分為 1鼠籠式轉子：轉子鐵心的每個槽內(nèi)插入一根裸導條，形成一個多相對稱短路繞組。2繞線式

7、轉子：轉子繞組為三相對稱繞組，嵌放在轉子鐵心槽內(nèi)。3、氣隙異步電動機的氣隙是均勻的。大小為機械條件所能允許到達的最小值。三、三相異步電動機的銘牌數(shù)據(jù)及主要系列。 1、三相異步電動機的銘牌數(shù)據(jù)1型號2額定功率PN：指電動機額定狀態(tài)下運行時，電動機轉子軸上輸出的機械功率。單位為kW或W。對于三相異步電動機， PN=3UNINNCOSN × 10-3 ，其中UN為電動機的額定電壓V，IN為電動機的額定電流A，N為電動機的額定效率，COSN為電動機的額定功率因數(shù)，PN的單位為KW。對于380V的電動機，IN2 PN，因此可以根據(jù)電動機的額定功率估算出額定電流，即一千瓦兩個電流。 教 案 用 紙 附 頁教 學 內(nèi) 容、方 法 和 過 程附 記 3額定電壓UNV：指電動機額定工作狀態(tài)時，加在定子繞組上的線電壓。 4額定電流INA：指電動機額定工作狀態(tài)時，流入定子繞組的線電流。 5額定轉速nN(r/min)：指電動機額定工作狀態(tài)時，電動機轉速。