電動機原理與-EQ-AQ

EQEQ?EQ，也稱做情商。簡單的說，就是情緒商數(shù)。

情商的5大能力：認識自身情緒的能力，自我激勵的能力，認識他人情緒的能力，人際關系處理的能力，妥善處理自身情緒的能力。

EQ：情緒商數(shù)，情緒智力，情緒智能，情緒智慧。EQ高情商的教育培訓方法：1.訓練情緒、情感如：合理的發(fā)泄，學會放松，顧及他人的情感等

2.學會處理人際關系

對人寬容，換位思考，學會關心，充滿愛心，富有同情心，溝通協(xié)調，樂于吃虧，誠信正直，善于合作，

奉獻精神

3.積極向上進取

4.善待人生機會

5.善于樂觀豁達6.1三相異步電動機的結構與轉動原理6.1.1三相異步電動機的結構6.1.3三相異步電動機的運轉原理6.1.2旋轉磁場

異步電動機是把交流電能轉變?yōu)闄C械能的動力機械，廣泛應用于工業(yè)（如：機床、紡織機械、起重機、礦山機械等）、農業(yè)（脫粒機、粉碎機、水泵及加工機械等）、家用電器（電風扇、空調、洗衣機、電冰箱及小功率電動工具等）。電動機發(fā)電機電機直流電機交流電機同步電機異步電機（籠型、繞線型）特殊電機三相異步電機單相異步電機本章重點介紹三相異步電機。三相異步電機接線盒轉軸6.1.1三相異步電動機的結構機座定子鐵心定子繞組接線盒端蓋罩殼風扇轉子主要部件是由定子和轉子兩大部分組成。此外，還有端蓋、軸承、風扇等部件。轉軸1.定子

三相異步電動機的定子是由機座、定子鐵心和定子繞組組成。定子繞組機座鐵心定子鐵心沖片U1U2三相定子繞組（U相）2.轉子根據轉子繞組結構的不同分為：三相異步電動機的轉子是由轉子鐵心、轉子繞組和轉軸組成。轉子鐵心沖片鐵心轉子繞組轉軸籠型轉子去掉鐵心后的轉子導條（轉子鐵心槽內嵌有鑄鋁導條）籠型轉子繞線型轉子（轉子鐵心槽內嵌有三相繞組）6.1.2旋轉磁場1.旋轉磁場的產生

三相異步電動機的定子鐵心中放入三相定子繞組。定子繞組U1U2V1V2W1W2U1V1W1iuiviw定子繞組Y接接入三相對稱電源。t02iuiwivit=0°iu=0iv為負值iw為正值U1V1V2W1W2U2++U1V1V2W1W2U2++t=0°360°240°120°t=120°t=240°t=360°U1V1V2W1W2U2++U1V1V2W1W2U2++NSNNNSSS2.磁場的旋轉方向

與繞組中電流的相序一致U-V-W-U。t02iuiwivi

空間相差120o角的三相繞組，通入對稱三相電流時，產生的是一對磁極的旋轉磁場，磁場的旋轉方向與繞組中電流的相序一致。如果改變流入三相繞組的電流相序,就能改變旋轉磁場的旋轉方向，三相異步電動機的旋轉方向也就跟著改變。U1V1V2W1W2U2++NS如果電流的相序為U-V-W-U則旋轉磁場為順時針方向。n1U1V1V2W1W2U2++NSU1V1V2W1W2U2++NSU1V1V2W1W2U2++NSt0iuiwivit=0°360°240°120°U1V1W1iuiwivU1V1V2W1W2U2++NSt=120°U1V1V2W1W2U2++NSU1V1V2W1W2U2++NSt=0°t=240°繞組中電流的相序為U-W-V-U，磁場逆時針旋轉。把三相異步電動機的三根線任意調換兩根與電源相接，電動機旋轉方向反向。t=360°旋轉磁場的磁極對數(shù)p與取決于三相定子繞組的結構和連接方式。3.旋轉磁場的磁極對數(shù)p4.旋轉磁場的轉速n0(轉/每分）電源頻率電動機的磁極對數(shù)7501000150030004321pn(轉/每分)U1U2V1V2W1W2++SN6.1.3三相異步電動機的運轉原理?+ff轉子轉速n旋轉的磁場可以帶動轉子同方向旋轉異步電動機原理圖???+++轉子定子磁場轉速n1n三相異步電動機轉子在旋轉磁場的作用下轉動起來，其轉向與旋轉磁場的轉向相同。磁場轉速n1轉子感應電動勢(電流)n=(1–s)n1轉差率：0<s

<sN=0.01~0.06例6.1一臺額定轉速為1450r/min的三相異步電動機，求：額定轉差率。解：因為sN=0.01~0.06，所以該電動機為4極電機，旋轉磁場轉速為1500r/min。6.2三相異步電動機的電磁轉矩與機械特性6.2.1三相異步電動機的電磁轉矩6.2.2三相異步電動機的機械特性6.2.1三相異步電動機的電磁轉矩

電動機的電磁轉矩是由轉子電流的有功分量和定子旋轉磁場相互作用產生的。電磁轉矩的大小與轉子電流的有功分量(I2a)、旋轉磁場的強弱(0)成正比。與電動機結構有關的常數(shù)轉子回路的功率因數(shù)電磁轉矩與電動機參數(shù)之間的關系：電動機結構常數(shù)U1電動機電源電壓，電源電壓波動對電動機的轉矩影響很大。R2電動機轉子繞組電阻。X20電動機轉子不轉時，轉子繞組的漏抗。S

電動機的轉差率。6.2.2三相異步電動機的機械特性STem10TstTmsmsNTNTem=f(S)

TN

額定轉矩Tm

最大轉矩Tst起動定轉矩電動機的電磁轉矩與轉差率之間的關系當U1、R2、X20為固定值時，

機械特性:電動機的電磁轉矩與轉速之間的關系曲線。Tem=f(S)n

=f(Tem)三相異步電動機的機械特性穩(wěn)定運行時，電動機軸上輸出的轉矩等于負載轉矩TemT2穩(wěn)定運行區(qū)域：AB段當負載轉矩發(fā)生變化時，電動機能自動調節(jié)到新的穩(wěn)定運行狀態(tài)。如：在N點穩(wěn)定運行，TN=T2，當T2，n,Tem,時在D點穩(wěn)定。n0n1TemABTstTmnNTNNDnDn0n1TemTstTmnNTNN1.額定轉矩TN

電動機額定運行時的轉矩PN

單位：千瓦（kW）nN單位：轉每分（r/min）TN

單位：?！っ祝∟·m）例6.2

有兩臺功率相同的異步電動機，一臺PN=7.5kW，nN=962r/min，UN=380V，另一臺PN=7.5kW，nN=1450r/min，UN=380V，求電動機額定轉矩。解

第一臺第二臺2.最大轉矩Tm令代入得:smR2而與U1無關TmU12而與R2

無關n0TemU1sm0TmR2Temn3.起動定轉矩Tst過載能力(最大轉矩倍數(shù))

Y系列三相異步電動機T2

2.2起動瞬間n=0，s=1當負載轉矩

T2<Tst

時，電動機可帶負載起動。起動轉矩倍數(shù)Tst起動轉矩越大，起動就越迅速。Y系列三相異步電動機K

st1.72.2蝴蝶的啟示

一天，一只繭上裂開了一個小口，有一個人正好看到這一幕，他一直在觀察著，蝴蝶艱難地將身體從那個小口中一點點地掙扎出來，幾個小時過去了……

接下來，蝴蝶似乎沒有任何進展?？礃幼铀坪跻呀浗弑M全力，不能再前進一步了……

這個人實在看得心疼，決定幫助一下蝴蝶：他拿來一把剪刀，小心翼翼地將繭破開。

蝴蝶很容易地掙脫出來。但是它的身體很萎縮、很小，翅膀緊緊地貼著身體……

這個好心好意的人并不知道，蝴蝶從繭上的小口掙扎而出，是上天的安排，它要通過這一擠壓過程將體液從身體擠壓到翅膀，這樣它才能在脫繭而出后展翅飛翔……

經歷逆境是成功旅程的必有過程沒有經歷逆境挑戰(zhàn)的成功，無法充分體驗成功的喜悅提高克服逆境的能力，是走向成功的重要條件蝴蝶故事的啟示智商情商逆商成功要素小結正確理解逆商（AQ）重視對逆境或挫折的反應和處理方式逆商（AQ）是可以提高的改善對逆境的看法，是克服逆境的重要步驟成功離不開對逆境的征服6.3三相異步電動機的起動、調速與制動6.3.1三相異步電動機的起動6.3.2三相異步電動機的調速6.3.3三相異步電動機的制動6.3.1三相異步電動機的起動對電動機起動的要求:起動過程:電動機接通電源后，轉速由零增至穩(wěn)定運行狀態(tài)的過程。起動轉矩大起動電流小起動時間短起動過程的特點:2.轉子繞組的功率因數(shù)低，起動轉矩不大?；\型電動機常用起動方法:直接起動降壓起動1.起動電流是額定電流的6~7倍。一、直接起動(全壓起動)M3~

Q直接起動線路缺點：起動電流大?？刂齐娐泛唵?，投資少，起動時間短。優(yōu)點：允許直接起動的條件：因為起動電流大，引起的線路壓降就大，可能影響到其他設備的正常工作，所以大容量電動機不允許直接起動。

：電動機起動電流倍數(shù)二、降壓起動1.Y-換接起動電動機在起動時接成Y聯(lián)結，正常運行時接成聯(lián)結。只適用于工作時接的電動機。（運行）Q2Y（起動）Q1缺點：起動轉矩小。設備簡單，成本低，操作方便，動作可靠。每相定子繞組承受相電壓起動，起動電流小。優(yōu)點：

Q1M3~

Q2起動運行2.自耦補償器降壓起動三相自耦變壓器如果自耦變壓器的變比為Ka采用自耦變壓器的起動電流、起動轉矩為：繞線式電動機起動時，可在轉子繞組中串入電阻，可減小起動電流，還可以增大起動轉矩。3.

轉子串電阻起動0TmR2Temn繞線式電動機適用于要求起動轉矩大的生產機械，如卷揚機、起重機等。

例6.3已知一臺PN=10kW，IN=20A，UN=380V，nN=1450r/min,接三相籠型電動機，由手冊查得：Ist/IN=7，Tst/TN=1.4，擬半載起動,電源容量為200kVA,試選擇適當?shù)钠饎臃椒?并求此時的起動轉矩和起動電流。解

（1）直接起動KI=7>5.75不允許接起動。（2）Y-換接起動不能采用Y-換接起動。

例6.4已知一臺PN=10kW，IN=20A，UN=380V，nN=1450r/min,接三相籠型電動機，由手冊查得：Ist/IN=7，Tst/TN=1.4，擬半載起動,電源容量為200kVA,試選擇適當?shù)钠饎臃椒?并求此時的起動轉矩和起動電流。解

（3）自耦補償器起動由題意設：自耦變壓器的變比為Ka變壓器抽頭為（抽頭置于60%位置）6.3.2三相異步電動機的調速調速方法變頻調速（籠型電動機）變極調速（籠型電動機）變轉差率調速（繞線型電動機）電動機的轉速與電源頻率、電機磁極對數(shù)、轉差率有關。1.變極調速電源頻率不變，改變電動機的磁極對數(shù)p調速。有級調速U11U21U12U22P=2U11U21U12U22U1U2定子繞組接線電機磁場情況U11U21U12U22P=1U1U2U11U21U12U222.變頻調速改變頻率（f1)調整電動機的轉速，屬無級調速，調速性能好，但需有一套專用變頻設備。3.變轉差率調速~f=50HzM3~變頻設備f1可調在繞線式電動機轉子繞組中串入可調電阻R

,可改變

s和n。Tm0R2TemnnT2可實現(xiàn)小范圍無級調速，但能耗大，效率低，廣泛應用于起重設備。特點：n6.3.3三相異步電動機的制動1.能耗制動調節(jié)制動電流RPQ2+_能耗制動的特點：制動準確、平穩(wěn)、能量消耗小。但制動力較弱,且需要有直流電源。固定磁場n1=0制動原理SN?TemM3~Q12.反接制動QRM3~~運行制動n制動原理SN?Tem旋轉磁場n1將電源的任意兩相對調，產生反向旋轉磁場，產生制動轉矩。方法簡單，制動效果好，但能耗大。特點：制動限流電阻3.回饋制動電動機轉速n大于旋轉磁場轉速n1。如起重機重物下放時。n制動原理SN?Tem旋轉磁場n1nn1電動機處于發(fā)電運行狀態(tài)。特點：6.4三相異步電動機的銘牌和技術數(shù)據銘牌的作用：向使用者簡要說明電動機的一些額定數(shù)據和使用方法。例：某電動機銘牌數(shù)據如下。

三相異步電動機型號Y132M-4

功率7.5kW

頻率50HZ電壓

380V

電流15.4A

接法轉速1440r/min

絕緣等級B

工作方式

連續(xù)

年月編號電機廠1.型號Y132M-4三相異步電動機機座中心高(mm)磁極數(shù)機座長度代號(S短機座;M中機座;L長機座)2.

功率PN額定運行時，軸上輸出的機械功率。輸入功率效率3.

電壓UN額定運行時，定子繞組上應加的線電壓。4.

電流IN在UN、PN時，流入定子繞組的線電流。5.

轉速nN在UN、PN、IN時，電動機轉子的轉速。6.接法電動機三相定子繞組的接線方法。接線盒接線盒接Y接7.

頻率fN我國電網頻率為50HZ。8.溫升及絕緣等級電動機常用絕緣材料分為五個等級。AEBFH最高允許溫度/oC1051201301551809.工作方式連續(xù)工作、短時工作、斷續(xù)周期工作。10.其他可從電工手冊中查得功率因數(shù)、效率、6.5三相異步電動機的選擇1.電動機容量（功率）的選擇選擇原則電動機的起動轉矩應大于負載轉矩。電動機在運行時的溫升不超過其容許值。電動機應具有一定的過載能力。選擇方法調查統(tǒng)計類比法。分析計算法。2.電動機類型的選擇結構簡單，工作可靠，維護方便。但起動性能差，適用于空載或輕載起動的生產機械（風機、水泵、一般機床等）。價格較貴，起動性能好，適用于起重機、軋鋼機等。3.結構形式的選擇臥式（軸為水平）、立式（軸為垂直）、開啟式、封閉式、防護式。繞線型電動機：籠型電動機（可優(yōu)先考慮）4.額定電壓的選擇5.轉速的選擇

電動機的轉速愈低則體積愈大，價格也愈高，功率因數(shù)和效率也就低，同步轉速有3000r／min；1500r／min；1000r／min；750r／min

等。

一般情況下，可選用同步轉速為1500r／min的電動機。

4~100kW的電動機的一般為380V，接。3kW以下一般為380V，Y接。100kW以上可考慮額定電壓為3、6或10kV的高壓電動機。例:1)解:

一臺Y225M-4型的三相異步電動機，定子繞組△型聯(lián)結，其額定數(shù)據為：P2N=45kW,nN=1480r/min，UN=380V，N=92.3%，cosN=0.88，Ist/IN=7.0,Tst/TN=1.9，Tmax/TN=2.2，求：

1)額定電流IN?2)額定轉差率sN?3)額定轉矩

TN、最大轉矩Tmax、和起動轉矩TN。

2）由nN=1480r/min，可知p=2（四極電動機）3）解：在上例中(1)如果負載轉矩為510.2N?m,試問在U=UN和U′=0.9UN兩種情況下電動機能否起動？（2）采用Y-換接起動時，求起動電流和起動轉矩。又當負載轉矩為起動轉矩的80%和50%時，電動機能否起動？(1)在U=UN時

Tst=551.8N?m>510.2N.m不能起動(2)Ist=7IN=784.2=589.4A

在U′=0.9UN時能起動例2:在80%額定負載時不能起動在50%額定負載時可以起動(3)6.2單相異步電動機6.6.1基本工作原理6.6.2起動方法

單相異步電動機主要應用于電動工具、洗衣機、電冰箱、空調、電風扇等小功率電器中。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矩。定子定子繞組轉子AA'NS5.11.1單相異步電動機的工作原理5.11單相異步電動機

定子繞組產生的脈動磁場，可用正、反兩個旋轉磁場合成來等效。即

+

-m=

+

-=tO脈動磁場的分解④⑥⑧⑧③⑦⑦⑨⑨⑥⑤②①

+-①-

+

+

-

②③④⑤正反向旋轉磁場的合成轉矩特性合成轉矩(正向)起動轉矩為零(反向)正轉轉反....F鼠籠式轉子導條及電流

當定子繞組產生的合成磁場增加時，根據右手螺旋定則和左手定則，可知轉子導條左、右受力大小相等方向相反，所以沒有起動轉矩。AA'為了獲得所需的起動轉矩，單相異步電動機的定子進行了特殊設計。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子，但定子結構不同。5.11.2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A–A'，另一個是起動繞組B–B',兩個繞組在空間相隔90o。起動時，B–B'繞組經電容接電源，兩個繞組的電流相位相差近90o，即可獲得所需的旋轉磁場。電容分相式異步電動機iAS??ABB'???A~iB設兩相電流為兩相電流正弦波形如圖所示。工作繞組iBiAO起動繞組ABB'A'ABB'A'ABB'A'兩相旋轉磁場動畫450900iBiAOS???ABB'???iAiBA12~實現(xiàn)正反轉的電路改變電容C的串聯(lián)位置，可使單相異步電動機反轉。將開關S合在位置1，電容C與B繞組串聯(lián)，電流iB較iA超前近90；當將S切換到位置2，電容C與A繞組串聯(lián)，電流iA較iB超前近90。這樣就改變了旋轉磁場的轉向，從而實現(xiàn)電動機的反轉。電動機轉子轉動起來后，利用離心力將開關S斷開(S是離心開關)，使起動繞組B–B′斷電。M~8.11.2罩極式單相異步電機~~i12定子繞組鼠籠式轉子短路環(huán)極掌(極靴)當電流i流過定子繞組時，產生了一部分磁通1，同時產生的另一部分磁通與短路環(huán)作用生成了磁通2。由于短路環(huán)中感應電流的阻礙作用，使得2在相位上滯后1，從而在電動機定子極掌上形成一個向短路環(huán)方向移動的磁場，使轉子獲得所需的起動轉矩。

罩極式單相異步電動機起動轉矩較小，轉向不能改變，常用于電風扇、吹風機中；電容分相式單相異步電動機的起動轉矩大，轉向可改變，故常用于洗衣機等電器中。

三相異步電動機在運行過程中，若其中一相與電源斷開，就成為單相電動機運行。此時電動機仍將繼續(xù)轉動。若此時還帶動額定負載，則勢必超過額定電流，時間一長，會使電動機燒壞。這種情況往往不易察覺，在使用電動機時必須注意。如果三相異步電動機在起動前就斷了一線，則不能起動，此時只能聽到嗡嗡聲，這時電流很大，時間長了，也會使電動機燒壞。5.11.3三相異步電動機的單相運行

解：電動機電磁轉矩TU12，當電源電壓下降低時，電磁轉矩減小，使轉速下降，轉差率增加，轉子電流和定子電流都會增大。穩(wěn)定時電磁轉矩等于機械負載轉矩，但轉矩降低了，定、轉子電流卻增大了。過程如下：使T=TC。

例：三相異步電動機在一定的負載轉矩下運行時，如電源電壓降低，電動機的轉矩、電流及轉速有無變化？6.6.1基本工作原理單相異步電動機單相定子繞組，籠型轉子。結構：工作原理及特點：單相定子繞組產生的是脈動磁場，可分解為大小、轉速相同而轉向相反的兩個磁場，當S=1時，對轉子產生的合成