新15章3(八章電動機)課件

§15.4機電能量變換與電動機分類電動機直流交流三相異步機同步機電機發(fā)電機電動機電能)(機械能機械能)(電能鼠籠式繞線式按相數(shù)按轉子結構按輸入電能形式按內部磁場與軸轉速的關系電源電動機能量形勢轉換、傳遞機械負荷輸出電功率輸出機械功率outinPPP+=損耗電動機將電能轉換成機械能,并完成能量的傳遞電源電動機電風扇380V,50Hz§15-5三相異步電動機結構機座：鐵心：由互相絕緣的硅鋼組成鑄鐵或鑄鋼制成繞組：一、定子

線圈的復雜組合

對稱的三相繞組接線盒二、轉子軸：繞組：帶動機械負載轉動，輸出機械能鐵心：由互相絕緣的硅鋼組成圓柱型，表面有槽產(chǎn)生感應電流鼠籠式繞線式閉合，產(chǎn)生

i（右手定則）產(chǎn)生

F=Bli（左手定則）在T=F·r

作用下轉子旋轉，轉動方向與磁場旋轉的方向相同。切割磁力線

e=BlvSN

n§15-6三相異步電動機轉動原理F一、工作原理n1Fvn

n1,n<n1磁場轉速電動機轉速三相異步電動機轉動原理U1W2W1V2V1U2二、旋轉磁場1.旋轉磁場的產(chǎn)生U:iL1=ImsinωtV:iL2=Imsin(ωt-1200)W:iL3=Imsin(ωt+1200)120120120NSU1W2W1U2V2V1NSU1U2W2W1V2V1NS旋轉大小不變

合成磁場i3i1i2ωti06090首端“1”流入——正方向U1U2U1/U2/V1V2V1/V2/W1W2W1/W2/串聯(lián):并聯(lián):U1U2U1/U2/V1V2V1/V2/W1W2W1/W2/N1S1N2S2S2S1N1N22)當磁極對數(shù)

p=2時n1，n1=60f1/2i3i1i2ωti0603)n1與磁極對數(shù)p的關系三、三相異步電動機的轉速n與轉差率s1.n<n12.

轉差率特點：啟動或堵轉(電機卡住)n=0理想狀態(tài)(沒有摩擦)n=n1

s=0一般情況n從0

n1，s

從10s=1§15-7

電磁轉矩與機械特性一、電磁轉矩TU1n1vE2I2FTn電磁轉矩∵

n=0s=1∴

f2=f1∵

E20=4.44f1N2m∴E2=sE20E2=4.44f2N2mE2=sE201.T與s有著直接的關系s

很小0，T∝ss

很大

∞，T∝1/s0Ts1最大轉矩起動轉矩TstTm額定轉矩TNscsN臨界轉差率額定轉差率2.

T∝U12，并與R2有關U1'U10TsR2'R20TsA點：B點：A點：B點：A點為穩(wěn)定點電動機停轉機械特性曲線

n=f(T)TstTm0n1nTTLABB點為不穩(wěn)定點1.運行工作點T

=TL

達到力學平衡(A、B兩點)2.工作點的穩(wěn)定性IIIII為穩(wěn)定點A點為穩(wěn)定點B點為不穩(wěn)定點為不穩(wěn)定區(qū)為穩(wěn)定區(qū)若△TL→△n

很小，只有5%左右，稱其具有硬特性則n1=?若nN

=960r/min，(n1=1000r/min)?ncTstTm機械特性曲線

n=f(T)0n1nT3.額定工作點1)額定轉矩TN電動機軸上輸出的機械功率2)額定轉速nN3)額定功率PNT:N.mP:Kwn:r/min4)機械過載能力一般1.8~2.25)起動能力一般1.4~2.2TNnN§15-8技術數(shù)據(jù)和運行特性一、銘牌數(shù)據(jù)類型代號結構--極數(shù)PN：電動機工作在額定條件下輸出的機械功率工作頻率f1N定子繞組上應加的線電壓UNnN：380V/220V10A/17.3AY/△定子繞組的線電流INTNnN=9550PNTN其他技術數(shù)據(jù)：Tst/TNTmax/TNIst/IN§15-9三相異步電動機的起動、反轉和調速一、起動1.全壓起動(直接起動)用于20~30Kw電動機2.降壓起動(1)“Ｙ-△”換接起動法

造成電壓瞬間降低

(2)

自耦降壓起動1)起動補償器2)抽頭k=73%、64%或55%電動機電源根據(jù)對起動轉矩的要求而選用3)

(3)軟起動法1)限流起動模式2)限壓起動模式電動機按用戶期望的起動特性完成起動過程軟起動器M3~UVWL1L2L3ILIm1Im2It0Ut0UNU0t1二、反轉U1U2W2W1V2V1實現(xiàn)電動機的反向旋轉(逆時針方向):任意將三相電源的兩根線對調位置（如對調B、C兩相），即可使電動機反轉。(iL1)(iL2)(iL3)n1i3i1i2ωti060901.變極對數(shù)調速NSNSU1U2U1U2U1U2p=2p=1NSU1U2特點:

有級調速p=1p=2,p=2p=4

主要用于調速范圍大的地方就是在同一負載下得到不同的轉速。三、調速人為改變電動機的機械特性改變電源頻率f1、極對數(shù)p、轉差率s2.

變轉差率s調速R2<R2'U1n10TnTLTL若TL=TN，則I2>I2N，適用于繞線型電動機R2'R20Tnn1例：一臺籠型三相異步電動機，其額定數(shù)據(jù)如下：PN＝3.0kW,

UN=220/380V(?∕Y),IN＝11.2/6.48A,nN＝1430r/min,f1＝50Hz,

Ist/IN=7.0,Tm/TN=2.0,Tst/TN=1.8,cosφN=0.84,試求：(1)額定轉差率；(2)額定轉矩；(3)最大轉矩；(4)起動轉矩；(5)額定狀態(tài)下運行時的效率；(6)當供電電壓為380V時，定子繞組的聯(lián)結方式和直接起動時的起動電流。

解：（1）SN＝==0.047n1-nNn11500

-14301500（2）TN＝9550=95503/1430=20NmPNnN（3）Tm＝2=220=40NmTN（4）Tst＝1.8=1.820=36NmTN(5)P1＝3UN

INcosφN=33806.480.84=3582.6W

ηN＝==0.837PNP130003582.6(6)當供電電壓為380V時，定子繞組應接成”Y”形，起動電流

Ist=7IN=45.36A例：某三相籠型異步電動機，其銘牌數(shù)據(jù)如下：?形接法,UN=380V,IN＝19.9A,

PN＝10kW,nN＝1450r/min,Tst/TN=1.4,Ist/IN=7。若負載轉矩為20Nm,

電源允許最大電流為60A，試問:應采用直接起動還是采用Y-?轉換方法起動，為什么？解：

Ist＝7IN=7