A三相异步电动机的分类构造与工作原理.ppt
电动机的分类电动机的分类电源电压交流电机低压电机:220V、380V高压电机：3KV、6KV、10KV直流电机（发电机和电动机永磁自励他励按交流电机按相数单相电机三相电机：按转速特点分为同步电机和异步电机异步电机90%按定子绕组型式散嵌绕组：圆电磁线散嵌入槽，对地绝缘为电机槽绝缘。成形绕组：扁线框式线圈，对地绝缘包在线圈上，然后嵌入槽按转子绕组型式笼形转子：由导电条和端环形成闭合回路，结构简单可靠应用广绕线转子：转子回路有集电环和电刷，可接电阻改善启动性能及小范围调速带换向器型：转子回路有换向器和电刷，可用做调速，并具有串励特性按尺寸和功率大型电机：定子铁芯外径D1100mm，或中心高H 630mm中型电机：D1约为500 mm1000mm，或中心高H约为355 mm 630 mm小型电机：D1约为100 mm5000mm，或中心高H约为80 mm 315 mm小功率电机：折算至1500r/min连续额定功率不超过1.1KW产品系列基本系列：派生系列：专用系列：安装方式防护方式电工作业安全培训课程电工作业安全培训课程中原油田培训中心中原油田培训中心李逢川李逢川异步电动机异步电动机主要内容主要内容 1.异步电动机的分类构造与工作原理异步电动机的分类构造与工作原理 2.三相异步电动机的铭牌和技术数据三相异步电动机的铭牌和技术数据 3.三相异步电动机的起动、三相异步电动机的起动、调速和制动调速和制动 4.三三相相异异步步电电动动机机的的选选择择、安安装装及及定定向向试试运运行行 5.电动机的运行、维护与故障排除电动机的运行、维护与故障排除 6.单相异步电动机单相异步电动机电动机的分类电动机的分类一一 三相异步电动机的结构三相异步电动机的结构1.定子定子铁心：由内周有槽的硅钢片叠成。铁心：由内周有槽的硅钢片叠成。铁心：由内周有槽的硅钢片叠成。铁心：由内周有槽的硅钢片叠成。U U1 1-U U2 2 V V1 1-V V2 2WW1 1-WW2 2 三相绕组三相绕组三相绕组三相绕组机壳（包括端盖和机座）铸钢或铸铁机壳（包括端盖和机座）铸钢或铸铁基本作用：产生旋转磁场。基本作用：产生旋转磁场。动画VVWUUW三相异步机的结构三相异步机的结构定子定子转子转子图 6-2定子的硅钢片图 6-3装有三相绕组的定子定子铁芯冲片定子铁芯冲片定子绕组定子绕组 绕 电动机联结成或电动机联结成或接法接法。2.转子转子鼠笼转子鼠笼转子铁心铁心铁心铁心：由外周有槽的硅钢片叠成。由外周有槽的硅钢片叠成。由外周有槽的硅钢片叠成。由外周有槽的硅钢片叠成。(1)鼠笼式转子鼠笼式转子 铁芯槽内放铜条，端铁芯槽内放铜条，端 部用短路环形成一体。部用短路环形成一体。或铸铝形成转子绕组。或铸铝形成转子绕组。鼠笼式鼠笼式鼠笼式鼠笼式绕线式绕线式绕线式绕线式转轴转轴转轴转轴：固定转子铁心和传递功率，一般用中碳钢制成。：固定转子铁心和传递功率，一般用中碳钢制成。：固定转子铁心和传递功率，一般用中碳钢制成。：固定转子铁心和传递功率，一般用中碳钢制成。转子转子:在旋转磁场作用下，产生感应电动势或电流。在旋转磁场作用下，产生感应电动势或电流。(2)绕线式转子绕线式转子 同定子绕组一样，也分为三相，并且接成星形。同定子绕组一样，也分为三相，并且接成星形。同定子绕组一样，也分为三相，并且接成星形。同定子绕组一样，也分为三相，并且接成星形。异步电动机转子转子：转子：转子铁心、转子绕组、转轴、风扇等。绕线式转子鼠笼式转子转子绕组的结构形式转子绕组的结构形式转子绕组转子绕组绕线式鼠笼式转子铁芯绕线式电动机转子异步电动机的转动原理异步电动机的转动原理二、旋转磁场二、旋转磁场 定子三相绕组通入三定子三相绕组通入三定子三相绕组通入三定子三相绕组通入三相交流电相交流电相交流电相交流电(星形联接星形联接星形联接星形联接)AXBYCZ1 1.旋转磁场的产生旋转磁场的产生旋转磁场的产生旋转磁场的产生o规定规定 i:“+”首端流入，尾端流出。首端流入，尾端流出。i:“”尾端流入，首端流出。尾端流入，首端流出。U1V2W1V1W2U2()电流出电流出()电流入电流入oUioUi600 三相电流合成磁场的三相电流合成磁场的三相电流合成磁场的三相电流合成磁场的分布情况：分布情况：分布情况：分布情况：t=0t=60t=120t=180结论：结论：定子绕组通入三相电流，定子定子绕组通入三相电流，定子内产生内产生旋转磁场旋转磁场电流变化一周，磁场旋转电流变化一周，磁场旋转3600 (p=1）。）。AU2U1V1W2V2W1AU2U1V1W2V2W1取决于三相电流的相序取决于三相电流的相序取决于三相电流的相序取决于三相电流的相序2.旋转磁场的旋转方向旋转磁场的旋转方向旋转磁场的旋转方向旋转磁场的旋转方向结论：结论：结论：结论：任意调换两根电源进线，则旋转磁场反转。任意调换两根电源进线，则旋转磁场反转。任意调换两根电源进线，则旋转磁场反转。任意调换两根电源进线，则旋转磁场反转。任意调换两根电源进线任意调换两根电源进线(电路如图电路如图)U1U2W1W2V1V2n13 3.旋转磁场的极对数旋转磁场的极对数旋转磁场的极对数旋转磁场的极对数P P 若定子每相绕组由两个线圈串联若定子每相绕组由两个线圈串联若定子每相绕组由两个线圈串联若定子每相绕组由两个线圈串联 ，绕组的，绕组的，绕组的，绕组的 首端首端首端首端之间互差之间互差之间互差之间互差6060，将形成，将形成，将形成，将形成两对两对两对两对磁极的旋转磁场。磁极的旋转磁场。磁极的旋转磁场。磁极的旋转磁场。极对数极对数旋转磁场的磁极对数旋转磁场的磁极对数与三相绕组的排列有关与三相绕组的排列有关oUi极对数极对数 四极旋转磁场在电流变化一周时，四极旋转磁场在电流变化一周时，旋转旋转磁场在空间旋转磁场在空间旋转 180。4.4.旋转磁场的转速旋转磁场的转速旋转磁场的转速旋转磁场的转速旋转磁场转速旋转磁场转速n1与定子电流频率与定子电流频率f1、磁极对数、磁极对数p有关。有关。异步电动机转速和极对数的对应关系（异步电动机转速和极对数的对应关系（f1=50Hz z)p1234n1(r/min)300015001000750三、三相异步电动机的转动原理三、三相异步电动机的转动原理1.1.转动原理转动原理转动原理转动原理U1U2V2W1V1W2定子三相绕组通入三相交流电定子三相绕组通入三相交流电定子三相绕组通入三相交流电定子三相绕组通入三相交流电方向方向方向方向:顺时针顺时针顺时针顺时针 切割转子导体切割转子导体切割转子导体切割转子导体右手定则右手定则右手定则右手定则感应电动势感应电动势感应电动势感应电动势 E E2020旋转磁场旋转磁场旋转磁场旋转磁场感应电流感应电流感应电流感应电流 I I2 2旋转磁场旋转磁场旋转磁场旋转磁场左手定则左手定则左手定则左手定则电磁力电磁力电磁力电磁力F FF电磁转矩电磁转矩电磁转矩电磁转矩T TnF转子产生感生电流 电动机的工作原理流程电动机的工作原理流程定子绕组通入三相交流电产生旋产生旋转磁场转磁场转子受电磁力矩于是转子顺旋转磁场转动于是转子顺旋转磁场转动 但转子转速但转子转速 n 可能达不到与旋转磁场的可能达不到与旋转磁场的转速相等，即转速相等，即异步电动机异步电动机异步电动机异步电动机异步电动机运行中异步电动机运行中异步电动机运行中异步电动机运行中:转子转速转子转速转差率转差率转差率转差率s 2.转差率转差率 异步电动机的转速异步电动机的转速转子的转速总是小于同步转速，因此称转子的转速总是小于同步转速，因此称“异步异步”,通常通常转速为同步转速的转速为同步转速的9199%,9199%,转向与旋转磁场的转向相同转向与旋转磁场的转向相同例例1 1：一台三相异步电动机，其额定转速一台三相异步电动机，其额定转速 n=975 r/min，电源频率电源频率 f1 1=50 Hz。试求电动机的试求电动机的极对数和额定负载下的转差率。极对数和额定负载下的转差率。由于电动机的额定转速应接近且略小于同步转速由于电动机的额定转速应接近且略小于同步转速 n1，而，而 n1 对应于磁极对数对应于磁极对数p有一系列固定值。所以，有一系列固定值。所以，n1=1000 r/min,即即即即p p=3=3额定转差率为额定转差率为额定转差率为额定转差率为 例例 一一台台三三相相四四极极50Hz异异步步电电动动机机，已已知知额额定定转转速速为为 1440 r/min。求额定转差率求额定转差率SN。解解 该电动机的同步转速为该电动机的同步转速为 因而电动机的额定转差率为因而电动机的额定转差率为当三相异步电动机断了一根电源线时，会当三相异步电动机断了一根电源线时，会有什么后果？有什么后果？ABC1、此时接通电源此时接通电源，会怎样？，会怎样？2、如果运行中断一线如果运行中断一线，会怎样？会怎样？三相异步电动机在三相异步电动机在运行中运行中，若其中一相和电源，若其中一相和电源断开，则变成单相运行。此时和单相电机一样，电断开，则变成单相运行。此时和单相电机一样，电机机仍会按原来方向运转仍会按原来方向运转。但若负载不变，三相供电。但若负载不变，三相供电变为单相供电，电流将变大，导致电机过热。使用变为单相供电，电流将变大，导致电机过热。使用中要特别注意这种现象，为此应该有过载保护。中要特别注意这种现象，为此应该有过载保护。三相异步电动机若在三相异步电动机若在起动前有起动前有一相断电一相断电，和单相电机一样将，和单相电机一样将不能不能起动起动。此时只能听到嗡嗡声，使电。此时只能听到嗡嗡声，使电动机过热而烧毁，必须赶快排除故动机过热而烧毁，必须赶快排除故障。障。ABC
