三相交流電動(dòng)機(jī)基本知識(shí)ppt課件

1、1.7 三相交流電動(dòng)機(jī)基本知識(shí)三相交流電動(dòng)機(jī)基本知識(shí)本講主要內(nèi)容：本講主要內(nèi)容：一、三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)一、三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu) 二、二、 三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理三、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)的銘牌數(shù)據(jù) 實(shí)現(xiàn)電能與機(jī)械能相互轉(zhuǎn)換的電工設(shè)備總稱為電機(jī)。機(jī)械能電能發(fā)電機(jī)電動(dòng)機(jī)交流電動(dòng)機(jī)感性認(rèn)識(shí)交流電動(dòng)機(jī)感性認(rèn)識(shí)三相異步電動(dòng)機(jī)由靜止的定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成。定子與轉(zhuǎn)子之間有一很小的氣隙。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子風(fēng)扇風(fēng)扇定子鐵心定子鐵心轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)軸接線盒接線盒外殼外殼定子繞組定子繞組定子定子軸承支軸承支撐端蓋撐端蓋軸承軸承冷卻冷卻風(fēng)扇風(fēng)扇機(jī)殼機(jī)殼軸承軸承轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子籠型繞組

2、(也稱為導(dǎo)條)是在轉(zhuǎn)子鐵心的槽里嵌放裸銅條或鋁條，然后用兩個(gè)金屬環(huán)(稱為端環(huán))分別在裸金屬導(dǎo)條兩端把它們?nèi)拷油?短接)，即構(gòu)成了轉(zhuǎn)子繞組；小型籠型電動(dòng)機(jī)一般用鑄鋁轉(zhuǎn)子，這種轉(zhuǎn)子是用熔化的鋁液澆在轉(zhuǎn)子鐵心上，導(dǎo)條、瑞環(huán)一次澆鑄出來。如果去掉鐵心，整個(gè)繞組形似鼠籠，所以得名籠型繞組。籠型轉(zhuǎn)子線槽一般都是斜槽，目的是改善起動(dòng)與調(diào)速性能。機(jī)座：鑄鐵或鋼板焊接機(jī)座：鑄鐵或鋼板焊接支撐鐵心和固定電機(jī)支撐鐵心和固定電機(jī)裝有三相繞組的定子籠型籠型 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子: 在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用下，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)或電下，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)或電流流,產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力矩產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力矩轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)子鐵心轉(zhuǎn)子繞組0.5mm的硅鋼片疊壓籠型轉(zhuǎn)

3、子籠型轉(zhuǎn)子(1)籠型轉(zhuǎn)子籠型轉(zhuǎn)子 鐵芯槽內(nèi)放銅條，端鐵芯槽內(nèi)放銅條，端 部用短路環(huán)形成一體。部用短路環(huán)形成一體。 或鑄鋁形成轉(zhuǎn)子繞組?；蜩T鋁形成轉(zhuǎn)子繞組。 繞線式轉(zhuǎn)子繞組是嵌于轉(zhuǎn)子鐵心槽內(nèi)的三組相對(duì)稱繞。小容量接成三角形，中大容量接成星形。繞組接線圖三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理工作原理工作原理三相交流電源接通三相定子繞組定子繞組產(chǎn)生三相對(duì)稱電流三相對(duì)稱電流在電機(jī)內(nèi)部建立旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng) ( 切割 )轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電流感應(yīng)電流轉(zhuǎn)子繞組(感應(yīng)電流)在磁場(chǎng)中受到電磁力的作用在電磁力作用下，轉(zhuǎn)子逆時(shí)針方向開始旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為n 。iAACBXZYiBiC三相異

4、步電動(dòng)機(jī)原理簡(jiǎn)圖三相對(duì)稱電流旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)感應(yīng)電流vlBe（右手定則）（右手定則）（左手定則）（左手定則）ilBfn0neiNSfB:磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度v:切割速度切割速度l :導(dǎo)線長(zhǎng)導(dǎo)線長(zhǎng)磁極旋轉(zhuǎn)磁極旋轉(zhuǎn)導(dǎo)線切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)導(dǎo)線切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)閉合導(dǎo)線產(chǎn)生電流閉合導(dǎo)線產(chǎn)生電流通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力 1. 線圈跟著磁鐵轉(zhuǎn)線圈跟著磁鐵轉(zhuǎn) 兩者轉(zhuǎn)動(dòng)方向一致兩者轉(zhuǎn)動(dòng)方向一致異步異步 2. 線圈比磁場(chǎng)轉(zhuǎn)得慢線圈比磁場(chǎng)轉(zhuǎn)得慢0nnCiAXCZBYAiBiiCiAiBitmIo1.7.2旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生由此可知，異步電動(dòng)機(jī)是通過載流的轉(zhuǎn)子繞組在磁場(chǎng)中受力而使電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)的，而轉(zhuǎn)子

5、繞組中的電流由電磁感應(yīng)產(chǎn)生，并非外部輸入，故異步電動(dòng)機(jī)又稱感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。120sin120sinsinm3m2m1tIitIitIi1i2iU1U2V1V2W1W23i1i2i3imIotiCiAiBitmIo0n規(guī)定規(guī)定 i : “+” 首端流入，尾端流出。首端流入，尾端流出。 i : “” 尾端流入，首端流出。尾端流入，首端流出。 AYCBZX()電流出電流出()電流入電流入三相對(duì)稱交流繞組通入三相對(duì)稱交流電流時(shí)，將在電機(jī)氣隙空間產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)；CiBiAii tAXYCBZAXYCBZAXYCBZNS0 t 60t 0n60 90t 600mIoSNSNAAXZBCYAAXZBCY分析可知：

6、三相電流產(chǎn)生的合成磁場(chǎng)是一旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)分析可知：三相電流產(chǎn)生的合成磁場(chǎng)是一旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng) 即：一個(gè)電流周期，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在空間轉(zhuǎn)過即：一個(gè)電流周期，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在空間轉(zhuǎn)過3601、旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向、旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向0t 60t 任意調(diào)換兩根電源進(jìn)線任意調(diào)換兩根電源進(jìn)線NSNSBiAXBYCZAiCi磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)方向：取決于三相電流的相序。磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)方向：取決于三相電流的相序。0n0n改變電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向：改變定子三相電流的相序。改變電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向：改變定子三相電流的相序。1i2imIo3it1imIo3it2i轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向一致。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向一致。CYABCXYZAXBZA

7、iBiCiX A AXBYB Y CC ZZ 極對(duì)數(shù)極對(duì)數(shù)2p旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁極對(duì)數(shù)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁極對(duì)數(shù)與三相繞組的排列有關(guān)與三相繞組的排列有關(guān)CYABCXYZAXBZAiBiCiAX XNSZ CZBYB Y A C SNBiCiAiimIt 01160 (/nf轉(zhuǎn) 分 ）工頻：工頻：Hz501 f13000 (/n 轉(zhuǎn) 分 ）p=1時(shí)時(shí)0mICiBiAi tiomINSAXYCBZNSAXYCBZNSAXYCBZNSX NSA X ABZCYZ C Y B SN0t 60tp=2時(shí)時(shí)BiCiAiit mI011601500 (/2fn 轉(zhuǎn) 分）1n30AX XZ CZBYB Y A C NSNS

8、1160 (/)fnp轉(zhuǎn) 分2p180分）轉(zhuǎn)/( 50011p360分）轉(zhuǎn)/( 0003極對(duì)數(shù)極對(duì)數(shù)每個(gè)電流周期每個(gè)電流周期磁場(chǎng)轉(zhuǎn)過的空間角度磁場(chǎng)轉(zhuǎn)過的空間角度同步轉(zhuǎn)速同步轉(zhuǎn)速)f(Hz501 3p120分）轉(zhuǎn)/( 00014p分分）轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/( 75090旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速n1 與頻率與頻率f1和極對(duì)數(shù)和極對(duì)數(shù)p有關(guān)。有關(guān)。1nn假如假如:1nn%s)91( 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速亦可由轉(zhuǎn)差率求得轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速亦可由轉(zhuǎn)差率求得1(1)nns11100%nnsn 例例1：一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，其額定轉(zhuǎn)速：一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，其額定轉(zhuǎn)速 n=975 r/min，電源頻率，電源頻率 f1=50 Hz。試求電動(dòng)機(jī)的。試

9、求電動(dòng)機(jī)的極對(duì)數(shù)和額定負(fù)載下的轉(zhuǎn)差率。極對(duì)數(shù)和額定負(fù)載下的轉(zhuǎn)差率。解：解：根據(jù)異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同步轉(zhuǎn)根據(jù)異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同步轉(zhuǎn)速的關(guān)系可知：速的關(guān)系可知：n1=1000 r/min , 即即111000975100%100%2.5%1000nnns磁極數(shù)磁極數(shù)( 極對(duì)數(shù)極對(duì)數(shù) p = 2 )例如：例如： Y 132 M4 用以表明電動(dòng)機(jī)的系列、幾何尺寸和極數(shù)。用以表明電動(dòng)機(jī)的系列、幾何尺寸和極數(shù)。機(jī)座長(zhǎng)度代號(hào)機(jī)座長(zhǎng)度代號(hào)機(jī)座中心高機(jī)座中心高mm）三相異步電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)例如：例如：380/220V、Y/ 是指線電壓為是指線電壓為 380V 時(shí)時(shí) 采用采用 Y聯(lián)結(jié)；線

10、電壓為聯(lián)結(jié)；線電壓為 220V 時(shí)采用時(shí)采用 聯(lián)結(jié)。聯(lián)結(jié)。電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行時(shí)定子繞組的線電流值。電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行時(shí)定子繞組的線電流值。12PP cos3NN1IUP 籠型電機(jī)籠型電機(jī) =7293額定功率是指電機(jī)在額定運(yùn)行時(shí)軸上輸出的機(jī)額定功率是指電機(jī)在額定運(yùn)行時(shí)軸上輸出的機(jī)械功率械功率 P2，它不等于從電源吸取的電功率，它不等于從電源吸取的電功率 P1。 0N0Nnnns 額額定定轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)差差率率定子繞組定子繞組接線盒接線盒聯(lián)結(jié)聯(lián)結(jié)電機(jī)容量電機(jī)容量Y3kW 聯(lián)聯(lián)結(jié)結(jié)電電機(jī)機(jī)容容量量 kW4XAZBYCAXZXYBCACBZY. .三相異步機(jī)的起動(dòng)方法三相異步機(jī)的起動(dòng)方法1. 直接起動(dòng)直接起動(dòng) 20

11、-30千瓦以下的異步電動(dòng)機(jī)一般采用直接起動(dòng)。千瓦以下的異步電動(dòng)機(jī)一般采用直接起動(dòng)。2. 降壓起動(dòng)降壓起動(dòng) 在起動(dòng)時(shí)降低加在電動(dòng)機(jī)定子繞組上的電壓，以在起動(dòng)時(shí)降低加在電動(dòng)機(jī)定子繞組上的電壓，以減小起動(dòng)電流，鼠籠式電動(dòng)機(jī)常用的降壓起動(dòng)方法有減小起動(dòng)電流，鼠籠式電動(dòng)機(jī)常用的降壓起動(dòng)方法有Y換接起動(dòng)和自耦降壓起動(dòng)。換接起動(dòng)和自耦降壓起動(dòng)。 方法簡(jiǎn)單，但起動(dòng)電流較大，影響電網(wǎng)上其他負(fù)方法簡(jiǎn)單，但起動(dòng)電流較大，影響電網(wǎng)上其他負(fù)載正常工作。載正常工作。（1Y 起起動(dòng)動(dòng) 正常運(yùn)行正常運(yùn)行l(wèi)UAZBYXClI 起動(dòng)起動(dòng)ABCXYZlUlYIZUIllY33ZUIll設(shè)：電機(jī)每相阻抗為設(shè)：電機(jī)每相阻抗為z31ll

12、YIIL1L3L2FUU1V1U2V2W1W2W1L3V2U2L2V1W2L1U1UPU1+Ul+U2V1V2W1W2 工作工作L1L3L2FUU1V1U2V2W1W2W1L3V2U2L2V1W2L1U1U2Ul+U1V1V2W1W2tstYTTs31PPUU31（c）Y 起動(dòng)應(yīng)注意的問題起動(dòng)應(yīng)注意的問題：（b僅適用于正常接法為三角形接法的電動(dòng)機(jī)。僅適用于正常接法為三角形接法的電動(dòng)機(jī)。 Y 起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)電流減小的同時(shí)，起動(dòng)轉(zhuǎn)起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)電流減小的同時(shí)，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩也減小了。矩也減小了。所以降壓起動(dòng)適合于空載或輕載起動(dòng)的場(chǎng)合所以降壓起動(dòng)適合于空載或輕載起動(dòng)的場(chǎng)合（a可采用星三角起動(dòng)器來實(shí)現(xiàn)。可采用星三角起動(dòng)器來實(shí)現(xiàn)。1.7.2直流電機(jī) 直流電機(jī)是直流發(fā)電機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)的總稱。直流發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能；直流電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。1構(gòu)造 直流電動(dòng)機(jī)主