電機(jī)與電氣控制技術(shù)課件

書名：電機(jī)與電氣控制技術(shù)第2版作者：許翏ISBN：978-7-111-28838-1出版社：機(jī)械工業(yè)出版社高職高專層次教材詳情：請點(diǎn)擊查閱機(jī)械工業(yè)出版社教材服務(wù)網(wǎng)電機(jī)與電氣控制技術(shù)第2版ppt高職高專課件

第二章三相異步電動機(jī)

第一節(jié)三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理第二節(jié)三相異步電動機(jī)的空載運(yùn)行第三節(jié)三相異步電動機(jī)的負(fù)載運(yùn)行第四節(jié)三相異步電動機(jī)的工作特性第五節(jié)三相異步電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩第六節(jié)三相異步電動機(jī)的機(jī)械特性電機(jī)與電氣控制技術(shù)第2版ppt高職高專課件2/6/2023第七節(jié)電力拖動基本知識第八節(jié)三相異步電動機(jī)的起動第九節(jié)三相異步電動機(jī)的制動第十節(jié)三相異步電動機(jī)的調(diào)速閱讀與應(yīng)用三相異步電動機(jī)的運(yùn)行維護(hù)與故障分析第十一節(jié)單相異步電動機(jī)電機(jī)與電氣控制技術(shù)第2版ppt高職高專課件2/6/2023三相定子繞組的接法電機(jī)與電氣控制技術(shù)第2版ppt高職高專課件2/6/2023二、三相異步電動機(jī)工作原理

（一）三相交流電的旋轉(zhuǎn)磁場1．旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生電機(jī)與電氣控制技術(shù)第2版ppt高職高專課件2/6/2023二極電動機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生電機(jī)與電氣控制技術(shù)第2版ppt高職高專課件2/6/2023四極電動機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場電機(jī)與電氣控制技術(shù)第2版ppt高職高專課件2/6/20232．旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速f1=50Hz時(shí)的旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速

磁極對數(shù)P12345同步轉(zhuǎn)速n1/

r/min3000150010007506003．旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向電機(jī)與電氣控制技術(shù)第2版ppt高職高專課件2/6/2023（二）轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動1．轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的原理2．轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速n、轉(zhuǎn)差率s與轉(zhuǎn)動方向電機(jī)與電氣控制技術(shù)第2版ppt高職高專課件2/6/2023（二）三相異步電動機(jī)主要系列

1．型號2．額定值額定功率PN

額定電壓UN

額定電流IN額定頻率fN

額定轉(zhuǎn)速nN

常用的Y系列異步電動機(jī)有Y（IP44）封閉式、Y（IP23）防護(hù)式小型三相異步電動機(jī)，YR（IP44）封閉式、YR（IP23）防護(hù)式繞線型三相異步電動機(jī)，YD變極多速三相異步電動機(jī)，YX高效率三相異步電動機(jī)，YH高轉(zhuǎn)差率三相異步電動機(jī)，YB隔爆型三相異步電動機(jī)，YCT電磁調(diào)速三相異步電動機(jī)，YEJ制動三相異步電動機(jī)，YTD電梯用三相異步電動機(jī)，YQ高起動轉(zhuǎn)矩三相異步電動機(jī)等幾十種產(chǎn)品。電機(jī)與電氣控制技術(shù)第2版ppt高職高專課件2/6/2023第二節(jié)三相異步電動機(jī)的空載運(yùn)行

電動機(jī)空載運(yùn)行是指電動機(jī)軸上沒有帶任何負(fù)載的運(yùn)行狀態(tài)。定子繞組中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：

定子繞組中產(chǎn)生漏感電動勢為：

電機(jī)與電氣控制技術(shù)第2版ppt高職高專課件2/6/2023定子繞組電壓平衡方程式：當(dāng)，則：或當(dāng)電源電壓為額定值時(shí)，每極磁通基本是一恒定值，負(fù)載變化時(shí)，其基本不變。電機(jī)與電氣控制技術(shù)第2版ppt高職高專課件2/6/2023一、轉(zhuǎn)子各物理量與s的關(guān)系

1．轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)電動勢及轉(zhuǎn)子電流的頻率

2．轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)子繞組的電動勢E2

E2s=4.44f2N2K2=4.44sf1N2k2=sE22/6/20233．轉(zhuǎn)子電抗X2S

4．轉(zhuǎn)子電流I2S

5.轉(zhuǎn)子電路的功率因數(shù)cos6.轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)磁通勢F2F2的空間轉(zhuǎn)速，即相對定子的轉(zhuǎn)速為n12/6/2023二、負(fù)載運(yùn)行時(shí)的基本方程式

1．磁通勢平衡方程式

2．電動勢平衡方程式

2/6/2023第四節(jié)三相異步電動機(jī)的工作特性

三相異步電動機(jī)的工作特性是指在f1=fN及定、轉(zhuǎn)子繞組不串任何阻抗的情況下，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速n、定子電流I1、電磁轉(zhuǎn)矩T、功率因數(shù)、效率與輸出功率P2的關(guān)系曲線。

一、轉(zhuǎn)速特性n=f（P2）

二、定子電流特性I1=f（P2）2/6/2023三、功率因數(shù)特性=f（P2）四、轉(zhuǎn)矩特性五、效率特性2/6/2023第五節(jié)三相異步電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩

異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子電流與旋轉(zhuǎn)磁場磁通相互作用，產(chǎn)生了電磁力和電磁轉(zhuǎn)矩，在電磁轉(zhuǎn)矩作用下驅(qū)使電動機(jī)旋轉(zhuǎn)。

一、電磁轉(zhuǎn)矩的物理表達(dá)式

2/6/20231．電動狀態(tài)（0<s<1）Tm=

2/6/20232.發(fā)電狀態(tài)(s<0)3.制動狀態(tài)(s>1)三．電磁轉(zhuǎn)矩的實(shí)用表達(dá)式其中:2/6/2023第六節(jié)三相異步電動機(jī)的機(jī)械特性

電動機(jī)的曲線稱為電動機(jī)的機(jī)械特性曲線。

曲線變換為曲線2/6/2023二、固有特性

三相異步電動機(jī)的固有機(jī)械特性是指電動機(jī)工作在額定電壓和額定功率下，定子繞組按規(guī)定方式聯(lián)接，定子和轉(zhuǎn)子電路不外接電阻等其它電路元件，由電動機(jī)本身固有的參數(shù)所決定的機(jī)械特性。2/6/2023三、人為機(jī)械特性

人為地改變異步電動機(jī)定子電壓U1、電源頻率f1、定子極對數(shù)P、定子回路電阻或電抗、轉(zhuǎn)子回路電阻或電抗中的一個或多個參數(shù)，所獲得的機(jī)械特性，稱為人為機(jī)械特性。1．降低定子端電壓的人為機(jī)械特性2/6/20232．轉(zhuǎn)子回路串對稱三相電阻的人為機(jī)械特性2/6/2023第七節(jié)電力拖動基本知識一、電力拖動系統(tǒng)的運(yùn)動方程式（一）單軸電力拖動系統(tǒng)運(yùn)動方程式

2/6/2023（二）電力拖動系統(tǒng)的運(yùn)動狀態(tài)

1．當(dāng)T=TL時(shí)，電力拖動系統(tǒng)處于靜止或勻速運(yùn)行的穩(wěn)定狀態(tài)。2．當(dāng)T>TL時(shí)，電力拖動系統(tǒng)處于加速過渡過程狀態(tài)。

3、當(dāng)T<TL時(shí)，電力拖動系統(tǒng)處于減速過渡過程狀態(tài)。2/6/2023二、電力拖動系統(tǒng)的負(fù)載與負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性

負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性簡稱負(fù)載特性，它是指電力拖動系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)速度n與負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL的函數(shù)關(guān)系，即n=f(TL)。不同生產(chǎn)機(jī)械在運(yùn)動中所具有的轉(zhuǎn)矩特性不同，大致可分為恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性、恒功率負(fù)載特性和通風(fēng)機(jī)型負(fù)載特性三類。1．恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性1）反抗性負(fù)載轉(zhuǎn)矩2)位能性負(fù)載轉(zhuǎn)矩2/6/2023a)反抗性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性b)位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性2/6/20232．恒功率負(fù)載特性3．通風(fēng)機(jī)型負(fù)載特性2/6/2023三、電力拖動系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的條件

在電力拖動系統(tǒng)中，電動機(jī)的機(jī)械特性與負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性有交點(diǎn)，即T=TL這是系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的必要條件。而電力拖動系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的充分必要條件是：在

T=TL處

2/6/2023第八節(jié)三相異步電動機(jī)的起動一、三相籠型異步電動機(jī)的起動（一）全壓起動

（二）減壓起動

減壓起動并不是降低電源電壓，而是采用某種方法，使加在電動機(jī)定子繞組上的電壓降低。2/6/20231．定子串電阻或電抗減壓起動2/6/20232．自耦變壓器減壓起動自耦變壓器一次電壓與二次電壓之比為k自耦變壓器的一次電流為

Ist1=Ist2/

k=Ist/k2

起動轉(zhuǎn)矩為Tst＇=Tst/k2

2/6/20233．星形-三角形減壓起動Ist＇=Ist/3Tst＇=Tst/32/6/2