電機(jī)與電氣控制技術(shù) 課件 （馮凱） 項(xiàng)目2 三相異步電動機(jī)的拆裝

項(xiàng)目二三相異步電動機(jī)的拆裝目錄任務(wù)一三相異步電動機(jī)的認(rèn)識與拆裝任務(wù)二三相異步電動機(jī)的工作特性測定漯河職業(yè)技術(shù)學(xué)院任務(wù)一三相異步電動機(jī)的認(rèn)識與拆裝任務(wù)描述

在生活生產(chǎn)中，幾乎所有設(shè)備的動力都來自電動機(jī)。電動機(jī)的種類很多，其中，異步電動機(jī)是應(yīng)用最為廣泛的電動機(jī)之一。為了使電動機(jī)能夠更好地服務(wù)生產(chǎn)生活，必須熟悉電動機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理，掌握電動機(jī)的運(yùn)行規(guī)律和控制要求。通過拆裝小型異步電動機(jī)，直觀熟悉異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)，促進(jìn)對異步電動機(jī)工作原理的理解，鍛煉對扳手、拆卸器、萬用表、搖表等各種工具、儀表的使用能力。在拆卸之前，做好各種工具、儀表的準(zhǔn)備，在線頭、端蓋、螺栓等處做好標(biāo)記，按照規(guī)范拆裝程序?qū)﹄妱訖C(jī)進(jìn)行拆卸、測量及檢查，記錄銘牌數(shù)據(jù)及槽數(shù)、線徑等相關(guān)數(shù)據(jù)，按照拆卸的逆序進(jìn)行裝配，再次進(jìn)行必要檢查，通電試驗(yàn)。目錄一、三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)二、三相異步電動機(jī)的工作原理三、三相異步電動機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)四、三相異步電動機(jī)的銘牌五、三相異步電動機(jī)拆裝一、三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)三相異步電動機(jī)

常見三相異步電動機(jī)類別

按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式：鼠籠式、繞線式按防護(hù)型式：開啟式、防護(hù)式、封閉式、防爆式按通風(fēng)冷卻方式：自冷式、他冷式、管道通風(fēng)式按安裝結(jié)構(gòu)形式：臥式、立式、帶底腳、帶凸緣一、三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)三相異步電動機(jī)的核心結(jié)構(gòu)

異步電動機(jī)由兩個(gè)基本部分組成：1、固定部分——定子2、轉(zhuǎn)動部分——轉(zhuǎn)子1、定子（1）定子鐵芯（2）定子繞組2、轉(zhuǎn)子：（1）轉(zhuǎn)子鐵芯（2）轉(zhuǎn)子繞組（3）轉(zhuǎn)軸一、三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)三相異步電動機(jī)的核心結(jié)構(gòu)

一、三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)二、三相異步電動機(jī)的工作原理

1.電生磁

2.磁生電二、三相異步電動機(jī)的工作原理三相對稱繞組通往三相對稱電流產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場。

旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體感應(yīng)電動勢和電流。3.電磁力轉(zhuǎn)子載流（有功分量電流）體在磁場作用下受電磁力作用，形成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動電動機(jī)旋轉(zhuǎn)，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。U2U1W2V1W1V2n

U2W2V1W1V2U1轉(zhuǎn)軸漯河職業(yè)技術(shù)學(xué)院轉(zhuǎn)子鐵心定子鐵心定子繞組轉(zhuǎn)子繞組二、三相異步電動機(jī)的工作原理

定子鐵心定子繞組給三相對稱的定子繞組中通入三相對稱交流電，就可以產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。1.旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生U2U1W2V1W1V2漯河職業(yè)技術(shù)學(xué)院為什么？

三相對稱的定子繞組：是指U、V、W三相繞組的匝數(shù)、材料等參數(shù)都相同，在360°的空間內(nèi)均勻分布，彼此相差120°。U2U1W2V1W1V2漯河職業(yè)技術(shù)學(xué)院1.旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生

三相對稱交流電：數(shù)學(xué)表達(dá)式：1.旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生漯河職業(yè)技術(shù)學(xué)院

規(guī)定電流為正時(shí)，電流從線圈的首端流入（“×”表示），從線圈的尾端流出（“

”表示）；電流為負(fù)值時(shí)則方向相反，即尾入首出。Wt=0°時(shí)NS漯河職業(yè)技術(shù)學(xué)院1.旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生

Wt=120°時(shí)NS漯河職業(yè)技術(shù)學(xué)院1.旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生

Wt=240°時(shí)NS漯河職業(yè)技術(shù)學(xué)院1.旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生

Wt=360°時(shí)漯河職業(yè)技術(shù)學(xué)院NS1.旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生

因從前圖可知電流在時(shí)間上變化了ωt＝360°電角度時(shí)，即一周期，在兩極(p=1)的情況下，旋轉(zhuǎn)磁場在空間也轉(zhuǎn)過360°電角度，轉(zhuǎn)過的機(jī)械角也是360°，即在空間正好轉(zhuǎn)過一圈。NSNSNSNS旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速用n1來表示，也稱為同步轉(zhuǎn)速。漯河職業(yè)技術(shù)學(xué)院1.旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生（1）旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速

旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速與交流電流的頻率及三相繞組的磁極數(shù)有關(guān)。旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速公式為：2.旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)向（2）旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向三相異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子的旋向與定子繞組的相序有關(guān)。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場之間的相對運(yùn)動速度的百分率稱為轉(zhuǎn)差率。（3）轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動原理與轉(zhuǎn)差率

給三相對稱繞組通入三相對稱電流，便會在氣隙中產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場，旋轉(zhuǎn)磁場會切割轉(zhuǎn)子繞組，從而在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電流，載流的轉(zhuǎn)子繞組在磁場中會受到力的作用，從而轉(zhuǎn)動起來，把電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。三、三相異步電動機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)

根據(jù)轉(zhuǎn)差率的大小和正負(fù)，異步電機(jī)有三種運(yùn)行狀態(tài)。1.電動機(jī)運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)定子繞組接至電源，轉(zhuǎn)子就會在電磁轉(zhuǎn)矩的驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)，電磁轉(zhuǎn)矩即為驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，其轉(zhuǎn)向與旋轉(zhuǎn)磁場方向相同，如圖2-10（b）所示，此時(shí)電機(jī)從電網(wǎng)取得的電功率轉(zhuǎn)變成機(jī)械功率，由轉(zhuǎn)軸傳輸給負(fù)載。2.發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)。異步電機(jī)定子繞組仍接至電源，該電機(jī)的轉(zhuǎn)軸不再接機(jī)械負(fù)載，而用一臺原動機(jī)拖動異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子以的速度旋轉(zhuǎn)，如圖2-10（c）所示。3.電磁制動運(yùn)行狀態(tài)。異步電機(jī)定子繞組仍接至電源，如果用外力拖著電機(jī)逆著旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動。這種運(yùn)行狀態(tài)稱為電磁制動運(yùn)行狀態(tài)，如圖2-10（a）所示。圖2-10

異步電動機(jī)的三種運(yùn)行狀態(tài)四、銘牌

每臺電機(jī)的銘牌上都標(biāo)注了電機(jī)的型號、額定值和額定運(yùn)行情況下的有關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)。電機(jī)按銘牌上所規(guī)定的額定值和工作條件下運(yùn)行，稱為額定運(yùn)行。Y112M-2型三相異步電動機(jī)的銘牌如圖所示。如何正確拆卸電機(jī)呢？漯河職業(yè)技術(shù)學(xué)院五、三相異步電動機(jī)的拆裝漯河職業(yè)技術(shù)學(xué)院復(fù)習(xí)回顧：三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)異步電動機(jī)由兩個(gè)核心部分組成：固定部分——定子；轉(zhuǎn)動部分——轉(zhuǎn)子。三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)漯河職業(yè)技術(shù)學(xué)院1.拆卸步驟漯河職業(yè)技術(shù)學(xué)院拆卸風(fēng)罩拆卸風(fēng)扇拆卸前軸承蓋連同后端蓋一起抽出轉(zhuǎn)子部分拆卸前端蓋，留下定子部分三相異步電動機(jī)的拆卸過程拆下來的轉(zhuǎn)子部分的拆卸順序：漯河職業(yè)技術(shù)學(xué)院拆下后軸承蓋和軸承內(nèi)蓋→拆下前軸承蓋和軸承內(nèi)蓋→留下轉(zhuǎn)子基本部分。裝配異步電動機(jī)的步驟與拆卸時(shí)相反。2.裝配步驟漯河職業(yè)技術(shù)學(xué)院3.裝配結(jié)束后檢測漯河職業(yè)技術(shù)學(xué)院檢查機(jī)械部分的裝配質(zhì)量，緊固螺釘是否擰緊，用手轉(zhuǎn)動出軸，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動是否靈活，有無掃膛、松動現(xiàn)象，軸承是否有雜聲等。（1）機(jī)械檢查。檢測三相的直流電阻是否平衡，測量繞組的絕緣電阻。（2）電氣性能檢查。課程小結(jié)：漯河職業(yè)技術(shù)學(xué)院一、三相異步電動機(jī)的拆卸順序：課程小結(jié)：漯河職業(yè)技術(shù)學(xué)院1.拆除風(fēng)扇罩課程小結(jié)：漯河職業(yè)技術(shù)學(xué)院2.拆除風(fēng)扇葉課程小結(jié)：漯河職業(yè)技術(shù)學(xué)院3.拆卸前軸承蓋和前端蓋課程小結(jié)：漯河職業(yè)技術(shù)學(xué)院4.拆卸后端蓋的螺釘課程小結(jié)：漯河職業(yè)技術(shù)學(xué)院5.連同后端蓋一起抽出轉(zhuǎn)子課程小結(jié)：漯河職業(yè)技術(shù)學(xué)院二、三相異步電動機(jī)的安裝順序：與拆卸順序完全相反。三、三相異步電動機(jī)裝配后的檢查：機(jī)械檢查和電氣檢查。謝謝觀賞項(xiàng)目二三相異步電動機(jī)的拆裝目錄任務(wù)一三相異步電動機(jī)的認(rèn)識與拆裝任務(wù)二三相異步電動機(jī)的工作特性測定任務(wù)二三相異步電動機(jī)的工作特性測定任務(wù)描述

三相異步電動機(jī)的工作特性需要通過空載、堵轉(zhuǎn)和負(fù)載試驗(yàn)的方法測定。通過在額定電壓和額定頻率下對三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速、電磁轉(zhuǎn)矩、定子電流、功率因數(shù)及效率等工作參數(shù)的測量，繪制三相異步電動機(jī)的工作特性曲線，分析以上參數(shù)與輸出功率的關(guān)系。目錄一、三相異步電動機(jī)的工作特性二、三相異步電動機(jī)的參數(shù)測定三相異步電動機(jī)的工作特性測定一、三相異步電動機(jī)的工作特性

圖2-27三相異步電動機(jī)的工作特性曲線1.轉(zhuǎn)速特性

三相異步電動機(jī)空載時(shí)，輸出功率為零，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速接近于同步轉(zhuǎn)速，隨著負(fù)載的增大，即輸出功率增大，轉(zhuǎn)速要略為降低。因?yàn)橹挥修D(zhuǎn)速降低，才能使轉(zhuǎn)子電動勢增大，從而使轉(zhuǎn)子電流隨之增大，以產(chǎn)生更大的電磁轉(zhuǎn)矩與負(fù)載轉(zhuǎn)矩相平衡。所以，如圖2-27所示，三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速特性是一條稍向下傾斜的曲線。2.定子電流特性

由三相異步電動機(jī)的定子電流可知，空載時(shí)轉(zhuǎn)子電流、定子電流隨著負(fù)載的增大，轉(zhuǎn)速下降，轉(zhuǎn)子電流增大。為抵消轉(zhuǎn)子電流所產(chǎn)生的磁通勢，定子電流和定子磁通勢將幾乎隨P2的增大按正比增加，故在正常工作范圍內(nèi)近似為一直線。當(dāng)P2增大到一定數(shù)值時(shí)，由于轉(zhuǎn)速n下降較多，轉(zhuǎn)子漏抗較大，轉(zhuǎn)子功率因數(shù)較低，這時(shí)平衡較大的負(fù)載轉(zhuǎn)矩需要更大的轉(zhuǎn)子電流，因而I1的增長將比原先更快些，所以曲線將向上彎曲，如圖2-27所示。4.轉(zhuǎn)矩特性

電動機(jī)空載時(shí)，P2=0，電磁轉(zhuǎn)矩等于空載時(shí)的轉(zhuǎn)矩。隨著P2的增加，T2在n不變的情況下，是一條過原點(diǎn)的直線?？紤]到P2增加時(shí)，n稍有降低，故T=f（P2）為隨著增加略向上偏離直線。而T=T0+T2中，T0值很小，且為與P2無關(guān)的常數(shù)，所以T=f（P2）將比T2=f（P2）平行上移T0值，如圖2-27所示。3.功率因數(shù)特性

三相異步電動機(jī)運(yùn)行時(shí)需要從電網(wǎng)吸收感性無功功率來建立磁場，所以異步電動機(jī)的功率因數(shù)總是滯后的。空載時(shí)，P2=0，定子電流就是空載電流，主要用于建立旋轉(zhuǎn)磁場，因此主要是感性無功分量，功率因數(shù)很低。當(dāng)負(fù)載增加時(shí)，轉(zhuǎn)子電流的有功分量增加，相對應(yīng)的定子電流的有功分量也增加，使功率因數(shù)提高；接近額定負(fù)載時(shí)，功率因數(shù)最高；超過額定負(fù)載時(shí)，由于轉(zhuǎn)速降低較多，s增大，轉(zhuǎn)子功率因數(shù)角增大，轉(zhuǎn)子功率因數(shù)下降較多，轉(zhuǎn)子電流的無功分量增大，引起定子電流中的無功分量也增大，使電動機(jī)的功率因數(shù)趨于下降，如圖2-27所示。漯河職業(yè)技術(shù)學(xué)院二、三相異步電動機(jī)的參數(shù)測定1.空載試驗(yàn)圖2-28三相異步電機(jī)試驗(yàn)線路

空載試驗(yàn)的主要目的是測電動機(jī)的勵(lì)磁參數(shù)，試驗(yàn)接線圖如2-28所示。試驗(yàn)時(shí)，電動機(jī)軸上不加任何負(fù)載，加電壓后電動機(jī)運(yùn)行于空載狀態(tài)，使電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間，讓機(jī)械損耗達(dá)