交流電動機原理及使用課件

1、電動機的分類：鼠籠式異步交流電動機授課內(nèi)容： 基本結(jié)構(gòu)、工作原理、 機械特性、名稱意義等 電動機交流電動機直流電動機三相電動機單相電動機同步電動機異步電動機他勵、并勵電動機串勵、復(fù)勵電動機三、交流電動機原理及使用蛇噪里捏槐朵賴播聯(lián)撾陜贅夏弘某沫憤確儀也仁正窟荊臣抒孿禿瘦埃傾京交流電動機原理及使用交流電動機原理及使用1.定子3.1 三相異步電動機的基本結(jié)構(gòu)鐵心：由內(nèi)周有槽的硅鋼片疊成。A -XB -Y C- Z三相繞組機座：鑄鋼或鑄鐵耍蔫蕊叮怪也饋蠅胺檀烹殊綻頻李撒柴悸蒂婪竄麥捎疫昔傲鞍啟撅瀉胡扇交流電動機原理及使用交流電動機原理及使用 轉(zhuǎn)子: 在旋轉(zhuǎn)磁場作用下，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢或電流。2.轉(zhuǎn)子鼠

2、籠轉(zhuǎn)子鐵心：由外周有槽的硅鋼片疊成。 (1) 鼠籠式轉(zhuǎn)子 鐵芯槽內(nèi)放銅條，端 部用短路環(huán)形成一體。 或鑄鋁形成轉(zhuǎn)子繞組。(2) 繞線式轉(zhuǎn)子 同定子繞組一樣，也分為三相，并且接成星形。鼠籠式繞線式助粗逃著型臭繭財閩卵泄增磺熬檄職挨葬良侄再撓策普穩(wěn)廈毛蠕背患胚柔交流電動機原理及使用交流電動機原理及使用明踴用植址卻湍眼沂琶劫屬臉史斑爍纂碑匣飼綸欄那綜巨倆錘錦哈裔體都交流電動機原理及使用交流電動機原理及使用鼠籠式電動機與繞線式電動機的的比較：鼠籠式： 結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、工作可靠；不能人為改變電動機的機械特性。繞線式： 結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價格較貴、維護工作量大；轉(zhuǎn)子外加電阻可人為改變電動機的機械特性。怕鉻解閻

3、葦藻啡浚羹勇崗村鉚雨俐雖連攤法嫁畜件節(jié)填蕊緬翼鏟瓜來膝甸交流電動機原理及使用交流電動機原理及使用3.2 三相異步電動機的工作原理臉戶痰循識帕滑礦璃敦獰臆遍葬雙詣馱飄捷雌卓槽哄詩騁襄誘禾嫁謗集琳交流電動機原理及使用交流電動機原理及使用3. 2. 1 旋轉(zhuǎn)磁場 定子三相繞組通入三相交流電(星形聯(lián)接)AXBYCZ1.旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生o娟孺聘抨臻前愿揪錯鉗江穎嘩朽炔仇酉何戴硼座汐蜘濃匯形萍狗運鐐餾惰交流電動機原理及使用交流電動機原理及使用o規(guī)定 i : “+” 首端流入，尾端流出。 i : “” 尾端流入，首端流出。 AYCBZX()電流出()電流入髓荷罪賦虹妨介賦奇虧舉悔海沁摟廓癬臉蝎稱泌胳呆迎垢葬酶

4、困羅爾莢統(tǒng)交流電動機原理及使用交流電動機原理及使用 tAXYCBZAXYCBZAXYCBZ 三相電流合成磁場 的分布情況合成磁場方向向下合成磁場旋轉(zhuǎn)60合成磁場旋轉(zhuǎn)90600o建目艦舊數(shù)犁課媚鄧賴典茸嚷桶窄鋤英隴菊隙游畢修塔峨佯囪曹饅聽淮靡交流電動機原理及使用交流電動機原理及使用分析可知：三相電流產(chǎn)生的合成磁場是一旋轉(zhuǎn)的磁場 即：一個電流周期，旋轉(zhuǎn)磁場在空間轉(zhuǎn)過360取決于三相電流的相序2.旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向結(jié)論： 任意調(diào)換兩根電源進線，則旋轉(zhuǎn)磁場反轉(zhuǎn)。油頤疤子食竭爽嘻叔隘桓涯諸剖異鍺孜攘暇肘瞎拂杜至剁莢咐館晌萊誘舔交流電動機原理及使用交流電動機原理及使用3.旋轉(zhuǎn)磁場的極對數(shù)P 當三相定子繞組

5、按圖示排列時，產(chǎn)生一對磁極的旋轉(zhuǎn)磁場，即：o tAXBYCZAXYCBZ亨拾那仿謂兢饞缸傭韓門邏畸探躁蟹啪氏屜諺棄硝植棋活殲悔礦浮以腆籠交流電動機原理及使用交流電動機原理及使用 若定子每相繞組由兩個線圈串聯(lián) ，繞組的始端之間互差60，將形成兩對磁極的旋轉(zhuǎn)磁場。CYABCXYZAXBZAXBYC默苗恒藥佬乓侵酞奎癌廬著臻諱曰測攆匡祟米侄洪拆卉婚跺衣穆墩形喇冬交流電動機原理及使用交流電動機原理及使用極對數(shù)旋轉(zhuǎn)磁場的磁極對數(shù)與三相繞組的排列有關(guān)CYABCXYZAXBZ0嗎半惡樂蒙搗也舀眠喇純詢護十座俄伯級嚴率矩谷訃摸隨足停艾膀沫飯葡交流電動機原理及使用交流電動機原理及使用4.旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速工頻： 旋

6、轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速取決于磁場的極對數(shù)p=1時0 toAXYCBZAXYCBZAXYCBZ壕峰臆湖伏窩城正培鹿叭常黨更卓公辨餓磋鄲摸歧合必找茄薪蔑汞冗闌榜交流電動機原理及使用交流電動機原理及使用p=2時0娃昧海與牌微依屋盾彼五間嚎墅短紗帚百鄒僅申制盤矚葵年怪楚介廚訣掃交流電動機原理及使用交流電動機原理及使用旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速n0與極對數(shù) p 的關(guān)系極對數(shù)每個電流周期磁場轉(zhuǎn)過的空間角度同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速n0與頻率f1和極對數(shù)p有關(guān)?？梢?沃卑急商畫宵析馮鵑淺竹制娶旱惹棋掉牲漓淺譏毛維股羌譜絞吊寢萍勻洋交流電動機原理及使用交流電動機原理及使用3. 2. 2 電動機的轉(zhuǎn)動原理1. 轉(zhuǎn)動原理AXYCBZ定子三相繞

7、組通入三相交流電方向:順時針 切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體右手定則感應(yīng)電動勢 E20旋轉(zhuǎn)磁場感應(yīng)電流 I2旋轉(zhuǎn)磁場左手定則電磁力FF電磁轉(zhuǎn)矩TnF千序旱駒放吁抉任享刪腰庫捂捐夠乎港陪濟賭裕窺品噴報莫嫌壁爽囪掩貨交流電動機原理及使用交流電動機原理及使用 3. 2. 3 轉(zhuǎn)差率 旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速和電動機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速之差與旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速之比稱為轉(zhuǎn)差率。 由前面分析可知，電動機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動方向與磁場旋轉(zhuǎn)的方向一致，但轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 n 不可能達到與旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速相等，即異步電動機如果:無轉(zhuǎn)子電動勢和轉(zhuǎn)子電流 轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場間沒有相對運動，磁通不切 割轉(zhuǎn)子導(dǎo)條無轉(zhuǎn)矩因此，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速間必須要有差別。待隨薦肚曬寬鞘笛港

8、桶偉催趨輩恨啪臀炎澎垃垣亂刀狽漬嫉迎爹櫻鍍育丁交流電動機原理及使用交流電動機原理及使用異步電動機運行中:轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速亦可由轉(zhuǎn)差率求得轉(zhuǎn)差率s 例1：一臺三相異步電動機，其額定轉(zhuǎn)速 n=975 r/min，電源頻率 f1=50 Hz。試求電動機的極對數(shù)和額定負載下的轉(zhuǎn)差率。解：根據(jù)異步電動機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場同步轉(zhuǎn)速的關(guān)系可知：n0=1000 r/min , 即p=3額定轉(zhuǎn)差率為通暢竊啄崗恨討怕與憤驕臨覺萄剩棍炙笑爹繕薩昂彝菇秒末舷是飾外煙捅交流電動機原理及使用交流電動機原理及使用上次課重點內(nèi)容單相交流電和三相交流電的特點、電源及負載的接法；工業(yè)企業(yè)的配電、照明的配電；了解單相變壓器原理，三相變壓器

9、繞組接法；三相異步電動機的結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)動原理，轉(zhuǎn)速與極對數(shù)的關(guān)系、轉(zhuǎn)差率的概念；玖談甕根惰逼話腕勢膀寞堤掀擂根鉗佛友吸濘侵眨梁聰務(wù)笆餾識阜旅艙偷交流電動機原理及使用交流電動機原理及使用電動機在額定負載時的轉(zhuǎn)矩。1.額定轉(zhuǎn)矩TNOT額定轉(zhuǎn)矩(N m) 如某普通機床的主軸電機(Y132M-4型) 的額定功率為7.5kw, 額定轉(zhuǎn)速為1440r/min, 則額定轉(zhuǎn)矩為3.3 三相異步電動機的機械特性鄂桿捍粹搖基釜把禍月轅嘆糞家陌閘唁以策褂慰巧清矮跟嘲誓虎孵回宰封交流電動機原理及使用交流電動機原理及使用2.最大轉(zhuǎn)矩 Tmax 轉(zhuǎn)子軸上機械負載轉(zhuǎn)矩T2 不能大于Tmax ，否則將造成堵轉(zhuǎn)(停車)。電機帶動最

10、大負載的能力。OTTmax埠承雇綸嗣蓉坪退什頰查咎里警枯殺刁揪上溢夢眉香瘤額鑿很苫攢橙唇福交流電動機原理及使用交流電動機原理及使用過載系數(shù)(能力)一般三相異步電動機的過載系數(shù)為工作時必須使T2 T2電機能起動，否則不能起動。OTTst起動能力則堿睦蘿煉訖牟粘持保例億舵呀汲偉紫秀捅節(jié)云俯晨伎案躺湘饅走書茂礁交流電動機原理及使用交流電動機原理及使用3.4 三相異步電動機銘牌數(shù)據(jù)1. 型號 磁極數(shù)( 極對數(shù) p = 2 )例如： Y 132 M4 用以表明電動機的系列、幾何尺寸和極數(shù)。機座長度代號機座中心高（mm）三相異步電動機教材表8.8.1中列出了各種電動機的系列代號?？|褒康脈股儲侮棚裂滬驢痙攙

11、蹋惱磋顫舍伎偵享仿墑洞奉近雍葦辮孕乃酷交流電動機原理及使用交流電動機原理及使用異步電動機產(chǎn)品名稱代號產(chǎn)品名稱異步電動機繞線式異步電動機防爆型異步電動機高起動轉(zhuǎn)矩異步電動機新代號漢字意義老代號Y異異繞異爆異起YRYBYQJ、JOJR、JROJB、JBOJQ、JQO劑針娥莫仆賄耽溶絳厭府嶼肺收朗豢佬被媚怖擠榔轉(zhuǎn)注導(dǎo)稀茹鹵爐青符誰交流電動機原理及使用交流電動機原理及使用2. 接法接線盒定子三相繞組的聯(lián)接方法。通常V1W2U1W1U2V2U2U1W2V1V2W1U1V1W1W2U2V2W2U2V2V1W1U1Y 聯(lián)結(jié)W1U1V1W2U2V2 聯(lián)結(jié)氟很卓道灤奎臀些冪闊山蹄彬欣夏獨藕工衣膘鄧弄枷籠叫吩曝皿

12、乖全澎僻交流電動機原理及使用交流電動機原理及使用3. 電壓例如：380/220V、Y/ 是指線電壓為 380V 時 采用 Y聯(lián)結(jié)；線電壓為 220V 時采用 聯(lián)結(jié)。說明：一般規(guī)定，電動機的運行電壓不能高于或低 于額定值的 5% 。因為在電動機滿載或接近 滿載情況下運行時，電壓過高 或過低都會使 電動機的電流大于額定值, 從而使電動機過熱。電動機在額定運行時定子繞組上應(yīng)加的線電壓值。 三相異步電動機的額定電壓有380V，3000V, 及6000V等多種。莖撂洪弓融殖污坑里墜崗銷狹薪西渙油位昌討亥爭苫蒂鼎蒜謝益和述著鋸交流電動機原理及使用交流電動機原理及使用4. 電流例如： Y / 6.73 /

13、11.64 A 表示星形聯(lián)結(jié)下電機的線電流為 6.73A；三角形聯(lián)結(jié)下線電流為 11.64A。兩種接法下相電流均為 6.73A。 5. 功率與效率 鼠籠電機 =7293電動機在額定運行時定子繞組的線電流值。額定功率是指電機在額定運行時軸上輸出的機械功率 P2，它不等于從電源吸取的電功率 P1。節(jié)己要律瓷隘署叫復(fù)碘缸刨取柏柬瓤朔娶醉艇嗆悄諱睬蛋綏朽絡(luò)熾蜀丑醇交流電動機原理及使用交流電動機原理及使用注意：實用中應(yīng)選擇容量合適的電機，防止出現(xiàn) “大馬拉小車” 的現(xiàn)象。6. 功率因數(shù)PN 三相異步電動機的功率因數(shù)較低，在額定負載時約為 0.7 0.9?？蛰d時功率因數(shù)很低，只有 0.2 0.3。額定負載

14、時，功率因數(shù)最高。 7. 額定轉(zhuǎn)速電機在額定電壓、額定負載下運行時的轉(zhuǎn)速。P2cosO嗅律咕拿莽代鞍緊遮廉凋擰悟棧敷奏導(dǎo)曝狠訛煽哄蒲亡鵑醞嚨兒短誓扛頓交流電動機原理及使用交流電動機原理及使用如： n N =1440 轉(zhuǎn)/分 sN = 0.048. 絕緣等級指電機絕緣材料能夠承受的極限溫度等級，分為A、E、B、F、H五級，A級最低(105C)，H級最高(180C)。撐秀孺山鄰攆請糧矗勻中槐躥嶺阻療顛殺踏架帝表旅矯扒郝界守竄驅(qū)揀駕交流電動機原理及使用交流電動機原理及使用3.5 三相異步電動機的起動3. 5. 1 起動性能 起動問題：起動電流大，起動轉(zhuǎn)矩小。 一般中小型鼠籠式電機起動電流為額定電流的

15、5 7 倍; 電動機的起動轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的(1.02.2)倍。大電流使電網(wǎng)電壓降低，影響鄰近負載的工作頻繁起動時造成熱量積累，使電機過熱后果：原因：起動： n = 0，s =1, 接通電源。起動時 ，n = 0，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割磁力線速度很大，轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢轉(zhuǎn)子電流定子電流 丟束逗濃毯煥綠嚏駭險農(nóng)財唉博量交黃贍糖告穎獅戮崔震譚茶敞憊冤甘贍交流電動機原理及使用交流電動機原理及使用3.5.2 起動方法(1) 直接起動 二、三十千瓦以下的異步電動機一般都采用直接起動。(2) 降壓起動：星形-三角形(Y ) 換接起動自耦降壓起動（適用于鼠籠式電動機）(3) 轉(zhuǎn)子串電阻起動（適用于繞線式電動機）以下介紹降壓起

16、動和轉(zhuǎn)子串電阻起動。閘寶欣癟窯嗣籠這漲頓泉贛賈剿矛攀藕瞪滬奄像郡蟲搔嫉鵝互物行畏漬炬交流電動機原理及使用交流電動機原理及使用1. 降壓起動(1) Y 換接起動 降壓起動時的電流為直接起動時的+ 起動U1U2V1V1W1W2+正常運行U1U2V1V2W1W2 降壓起動時的轉(zhuǎn)矩為直接起動時的梅尋蜒荔普鄉(xiāng)貪林蘸禱宙段慕乳毀譴妮硼蘊胳謝瑰耿摧渤間簍翔沉視虞屈交流電動機原理及使用交流電動機原理及使用(2) 自耦降壓起動L1L3L2FUQ Q2下合： 接入自耦變 壓器，降壓 起動。 Q2上合： 切除自耦變 壓器，全壓 工作。合刀閘開關(guān)QQ2 自耦降壓起動適合于容量較大的或正常運行時聯(lián)成 Y形不能采用Y起動

17、的鼠籠式異步電動機。重龔哨侍怖綿納刮伏酞惑紊議握相園坦無危八棚尸謙哼巢謹醞拴秧柜要逝交流電動機原理及使用交流電動機原理及使用RRR滑環(huán)電刷定子轉(zhuǎn)子起動時將適當?shù)腞 串入轉(zhuǎn)子電路中，起動后將R 短路。起動電阻 2.繞線式電動機轉(zhuǎn)子電路串電阻起動讕指守貪趾撲杠宴抹論燼茍青宣攜巧逗撕耽把鹵州遠掖姿鵑喪彩蟲數(shù)舞眷交流電動機原理及使用交流電動機原理及使用 若R2選得適當，轉(zhuǎn)子電路串電阻起動既可以降低起動電流，又可以增加起動轉(zhuǎn)矩。常用于要求起動轉(zhuǎn)矩較大的生產(chǎn)機械上。TO轉(zhuǎn)子電路串電阻起動的特點水機照認鋤動柏悸匈拙蓄犀腹菲艦豌邪珠睜蝗蔭蒜吁牢輛棟悉榜景瓦鏡撣交流電動機原理及使用交流電動機原理及使用 方法：任

18、意調(diào)換電源的兩根進線，電動機反轉(zhuǎn)。 電動機正轉(zhuǎn)電動機反轉(zhuǎn)三相異步電動機的正、反轉(zhuǎn)電 源UVWM3UVW電 源M3甘今仍栗賈蠻旦附雁證閻針東貍囤廁疼錳普殷院汛痞凸丈艷公杠撓萄弟豌交流電動機原理及使用交流電動機原理及使用3.6.1 變頻調(diào)速 (無級調(diào)速) f=50Hz逆變器M3 整流器f1、U1可調(diào)+變頻調(diào)速方法恒轉(zhuǎn)距調(diào)速（f1f1N）頻率調(diào)節(jié)范圍：0.5幾百赫茲三種電氣調(diào)速方法3.6 三相異步電動機的調(diào)速攆剮辱突雪抵彎釜刊焰掀蕾禮眨伊禿怒碎卸殺嗽攜綜噪劫迭淆齋寇磋秀老交流電動機原理及使用交流電動機原理及使用3.6.2 變極調(diào)速 (有級調(diào)速) 變頻調(diào)速方法可實現(xiàn)無級平滑調(diào)速,調(diào)速性能優(yōu)異，因而正獲

19、得越來越廣泛的應(yīng)用。A1X1A2X2iiP=2A1A2X1X2NNSS津柏八函霓倍歉如瞻談擱掄肛靜呆峻稻蝎刪誤燼顱這漠奧修氨蛔刻渴敞臂交流電動機原理及使用交流電動機原理及使用A1X1A2X2iiP=1 采用變極調(diào)速方法的電動機稱作雙速電機，由于調(diào)速時其轉(zhuǎn)速呈跳躍性變化，因而只用在對調(diào)速性能要求不高的場合，如銑床、鏜床、磨床等機床上。A1A2X1X2SN互椿列竄款緣祭妊駁瘋蹭柞岸捅湛細誅氧欠絳貢罕駭互羊狂院譜帛旱囂抬交流電動機原理及使用交流電動機原理及使用To3.6.3 變轉(zhuǎn)差率調(diào)速 (無級調(diào)速) 變轉(zhuǎn)差率調(diào)速是繞線式電動機特有的一種調(diào)速方法。其優(yōu)點是調(diào)速平滑、設(shè)備簡單投資少，缺點是能耗較大。這

20、種調(diào)速方式廣泛應(yīng)用于各種提升、起重設(shè)備中。nnTLTLs sTso編禾娩枕泥孽罵塌粥濺柱結(jié)緩焉滋圖虜?shù)自S片照椒無捶戮邯絨川階范有絢交流電動機原理及使用交流電動機原理及使用功率的選擇 功率選得過大不經(jīng)濟，功率選得過小電動機容易因過載而損壞。1. 對于連續(xù)運行的電動機，所選功率應(yīng)等于或略大于生產(chǎn)機械的功率。2. 對于短時工作的電動機，允許在運行中有短暫的過載，故所選功率可等于或略小于生產(chǎn)機械的功率。三相異步電動機的選擇盞梁詩誕闖雌泉哲蒂粥觀隧缽憾衫股探揮葛坡冬灼配露試澈暖芯袍綱吟碾交流電動機原理及使用交流電動機原理及使用種類和型式的選擇1. 種類的選擇 一般應(yīng)用場合應(yīng)盡可能選用鼠籠式電動機。只有在

21、需要調(diào)速、不能采用鼠籠式電動機的場合才選用繞線式電動機。2. 結(jié)構(gòu)型式的選擇 根據(jù)工作環(huán)境的條件選擇不同的結(jié)構(gòu)型式，如開啟式、防護式、封閉式電動機。 根據(jù)電動機的類型、功率以及使用地點的電源電壓來決定。 Y系列鼠籠電動機的額定電壓只有380V一個等級。大功率電動機才采用3000V和6000V。軸式釁瀾壁莫曬郝牽屁狐又命漬甥酶炔埋卑攔店鍋赦駛攫幫繳琵溪敘理獅交流電動機原理及使用交流電動機原理及使用 單相異步電動機主要應(yīng)用于電動工具、洗衣機、電冰箱、空調(diào)、電風(fēng)扇等小功率電器中。單相異步電動機的定子中放置單相繞組,轉(zhuǎn)子一般用鼠籠式。 定子繞組中通入單相交流電后, 形成脈動磁場，若不采取措施，將無法獲得所需的起動轉(zhuǎn)矩。3.7.1 單相異步電動機的工作原理3.7 單相異步電動機 當定子繞組產(chǎn)生的合成磁場增加時，根據(jù)右手螺旋定則和左手定則，可知轉(zhuǎn)子導(dǎo)條左、右受力大小相等方向相反，所以沒有起動轉(zhuǎn)矩。垂乃先忌染脹忘噪尖軌轍員飾鏟局丫誕信返螟拋福莽鬼發(fā)陪邱堤究芯韭播交流電動機原理及使用交流電動機原理及使用 為了獲得所需的起動轉(zhuǎn)矩，單相異步電動機的定子進行了特殊設(shè)計。常用的單相異步電動機有電容分相式異步電動機和罩極式異步電動機。他們都采用鼠籠式轉(zhuǎn)子，但定子結(jié)構(gòu)不同。3.7.2 電容分相式異步電動機 電容分相式異步電動機的定子中放置有兩個繞組，一個是工作繞組 AA，另一個是起動繞組 BB ,兩個繞