交流电动机原理及使用精选PPT.ppt
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1、关于交流电动机原理及使用第1页,讲稿共51张,创作于星期一1.定子定子3.1 三相异步电动机的基本结构三相异步电动机的基本结构铁心:由内周有槽铁心:由内周有槽的硅钢片叠成。的硅钢片叠成。A-XB-Y C-Z三相绕组三相绕组机座:铸钢或铸铁机座:铸钢或铸铁第2页,讲稿共51张,创作于星期一 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.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
2、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。(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。鼠笼式鼠笼式绕线式绕线式第3页,讲稿共51张,创作于星期一第4页,讲稿共51张,创作于星期一鼠笼式电动机与绕线式电动机的的比较鼠笼式电动机与绕线式电动机的的比较:鼠笼式:鼠笼式:鼠笼式:鼠笼式:结构简单、价格低廉、工作可靠;不能人为改变电动结构简单、价格低廉、工作可靠;不能人为改变电动机的机械特性。机的机械特性。绕线式:绕线式:
3、绕线式:绕线式:结构复杂、价格较贵、维护工作量大;转子结构复杂、价格较贵、维护工作量大;转子外加电阻可人为改变电动机的机械特性。外加电阻可人为改变电动机的机械特性。第5页,讲稿共51张,创作于星期一3.2 三相异步电动机的工作原理三相异步电动机的工作原理第6页,讲稿共51张,创作于星期一3.2.1 旋转磁场旋转磁场 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)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第7页,讲稿共51张,创作于星期一o规定规定 i:“+”首端流入,尾端流出。首端
4、流入,尾端流出。i:“”尾端流入,首端流出。尾端流入,首端流出。AYCBZX()电流出电流出()电流入电流入第8页,讲稿共51张,创作于星期一 tAXYCBZAXYCBZAXYCBZ 三相电流合成磁三相电流合成磁场场 的分布情况的分布情况合成磁场方向向下合成磁场方向向下合成磁场方向向下合成磁场方向向下合成磁场旋转合成磁场旋转60合成磁场旋转合成磁场旋转9090600o第9页,讲稿共51张,创作于星期一分析可知:三相电流产生的合成磁场是一旋转的磁场分析可知:三相电流产生的合成磁场是一旋转的磁场 即:即:一个电流周期,旋转磁场在空间转过一个电流周期,旋转磁场在空间转过一个电流周期,旋转磁场在空间转
5、过一个电流周期,旋转磁场在空间转过360360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。第10页,讲稿共51张,创作于星期一3.旋转磁场的极对数旋转磁场的极对数P 当三相定子绕组按图当三相定子绕组按图当三相定子绕组按图当三相定子绕组按图示排列时,产生一对磁极示排列时,产生一对磁极示排列时,产生一对磁极示排列时
6、,产生一对磁极的旋转磁场,的旋转磁场,的旋转磁场,的旋转磁场,即:即:o tAXBYCZAXYCBZ第11页,讲稿共51张,创作于星期一 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 ,绕组的始端,绕组的始端,绕组的始端,绕组的始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,将形成两对磁极的旋转磁场。两对磁极的旋转磁场。两对磁极的旋转磁场。两对磁极的旋转磁场。CYABCXYZAXBZAXBYC第12页,讲稿共51张,创作于星期一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CYABCXYZAXBZ0第13页,讲稿共51
7、张,创作于星期一4.旋转磁场的转速旋转磁场的转速工频:工频:旋转磁场的转速取决于磁场的极对数旋转磁场的转速取决于磁场的极对数p=1时时0 toAXYCBZAXYCBZAXYCBZ第14页,讲稿共51张,创作于星期一p=2时时0第15页,讲稿共51张,创作于星期一旋转磁场转速旋转磁场转速旋转磁场转速旋转磁场转速n0与极对数与极对数与极对数与极对数 p p 的关系的关系极对数极对数每个电流周期每个电流周期磁场转过的空间角度磁场转过的空间角度同步转速同步转速旋转磁场转速旋转磁场转速n0与频率与频率f1和极对数和极对数p有关。有关。可见可见:第16页,讲稿共51张,创作于星期一3.2.2 电动机的转动
8、原理电动机的转动原理1.转动原理转动原理AXYCBZ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:顺时针顺时针 切割转子导体切割转子导体右手定则右手定则感应电动势感应电动势 E E20旋转磁场旋转磁场感应电流感应电流 I2旋转磁场旋转磁场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TnF第17页,讲稿共51张,创作于星期一 3.2.3 转差率转差率 旋转磁场的同步转速和电动机转子转速之差与旋转磁场的同步转速和电动机转子转速之差与旋转磁场的同步转速和电动机转子转速之差与旋转磁场的同步转速和电动机转子转速之差与旋转磁场的同步转速之比称为旋转磁场的同步转速之比称为
9、旋转磁场的同步转速之比称为旋转磁场的同步转速之比称为转差率。转差率。转差率。转差率。由前面分析可知,电动机转子转动方向与磁场由前面分析可知,电动机转子转动方向与磁场旋转的方向一致,但转子转速旋转的方向一致,但转子转速旋转的方向一致,但转子转速旋转的方向一致,但转子转速 n n 不可能达到与旋转磁场的不可能达到与旋转磁场的不可能达到与旋转磁场的不可能达到与旋转磁场的转速相等,即转速相等,即转速相等,即转速相等,即异步电动机异步电动机如果如果:无转子电动势和转子电流无转子电动势和转子电流 转子与旋转磁场间没有相对运动,磁通不切转子与旋转磁场间没有相对运动,磁通不切 割转子导条割转子导条无转矩无转矩
10、因此,转子转速与旋转磁场转速间必须要有差别。因此,转子转速与旋转磁场转速间必须要有差别。因此,转子转速与旋转磁场转速间必须要有差别。因此,转子转速与旋转磁场转速间必须要有差别。第18页,讲稿共51张,创作于星期一异步电动机运行中异步电动机运行中:转子转速亦可由转差率求得转子转速亦可由转差率求得转差率转差率转差率转差率s 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。试求电动机的极对数。试求电动机的极对数和额定负载下的转差率。和额定负载下的转差率。解:解:根据异步电动机转子转速与旋转磁场同步转根据异步电
11、动机转子转速与旋转磁场同步转速的关系可知:速的关系可知:n0=1000 r/min,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第19页,讲稿共51张,创作于星期一上次课重点内容单相交流电和三相交流电的特点、电源及负载的接法;工业企业的配电、照明的配电;了解单相变压器原理,三相变压器绕组接法;三相异步电动机的结构、转动原理,转速与极对数的关系、转差率的概念;第20页,讲稿共51张,创作于星期一电动机在额定负载时的转矩。电动机在额定负载时的转矩。电动机在额定负载时的转矩。电动机在额定负载时的转矩。1 1.额定转矩额定转矩额定转矩额定转矩TN NOT额定转矩额定转矩额定转矩额
12、定转矩(N m)如某普通机床的主轴电机如某普通机床的主轴电机(Y132M-4型型)的额定功率为的额定功率为7.5kw,额定转速为额定转速为1440r/min,则额定转矩为则额定转矩为3.3 三相异步电动机的机械特性三相异步电动机的机械特性第21页,讲稿共51张,创作于星期一2.最大转矩最大转矩 Tmax 转子轴上机械负载转矩转子轴上机械负载转矩T T2 不能大于不能大于不能大于不能大于T Tmax ,否则将,否则将,否则将,否则将造成堵转造成堵转(停车停车停车停车)。电机带动最大负载的能力。电机带动最大负载的能力。电机带动最大负载的能力。电机带动最大负载的能力。OTTmax第22页,讲稿共51
13、张,创作于星期一过载系数过载系数(能力能力)一般三相异步电动机的过载系数为一般三相异步电动机的过载系数为工作时必须使工作时必须使工作时必须使工作时必须使T T2 2 T T2 2电机能起动,电机能起动,电机能起动,电机能起动,否则不能起动。否则不能起动。否则不能起动。否则不能起动。OTTst起动能力起动能力第24页,讲稿共51张,创作于星期一3.4 三相异步电动机铭牌数据三相异步电动机铭牌数据1.1.型号型号型号型号 磁极数磁极数(极对数极对数 p=2)例如:例如:Y 132 M4 用以表明电动机的系列、几何尺寸和极数。用以表明电动机的系列、几何尺寸和极数。机座长度代号机座长度代号机座中心高(
14、机座中心高(mm)三相异步电动机三相异步电动机教材表教材表8.8.1中列出了各种电动机的系列代号。中列出了各种电动机的系列代号。第25页,讲稿共51张,创作于星期一异步电动机产品名称代号异步电动机产品名称代号产品名称产品名称产品名称产品名称异步电动机异步电动机异步电动机异步电动机绕线式异步电动机绕线式异步电动机绕线式异步电动机绕线式异步电动机防爆型异步电动机防爆型异步电动机防爆型异步电动机防爆型异步电动机高起动转矩异步电动机高起动转矩异步电动机高起动转矩异步电动机高起动转矩异步电动机新代号新代号新代号新代号汉字意义汉字意义汉字意义汉字意义老代号老代号老代号老代号Y Y异异异异异绕异绕异绕异绕异
15、爆异爆异爆异爆异起异起异起异起YRYRYBYBYQYQYQYQJ J、JOJOJRJR、JROJROJBJB、JBOJBOJQJQ、JQOJQO第26页,讲稿共51张,创作于星期一2.接法接法接线盒接线盒定子三相绕组的联接方法定子三相绕组的联接方法定子三相绕组的联接方法定子三相绕组的联接方法。通常。通常V V1 1WW2 2U U1 1WW1 1U U2 2V V2 2U2U1W2V1V2W1U1V V1 1WW1 1WW2 2U2V V2 2W2U2V2V1W1U1Y Y 联结联结W1U U1 1V1W2U U2 2V2 联结联结联结联结第27页,讲稿共51张,创作于星期一3.3.电压电压电
16、压电压例如:例如:380/220V、Y/是指线电压为是指线电压为 380V 时时 采用采用 Y联结联结;线电压为;线电压为 220V 时采用时采用 联结联结。说明:一般规定,电动机的运行电压不能高于或说明:一般规定,电动机的运行电压不能高于或说明:一般规定,电动机的运行电压不能高于或说明:一般规定,电动机的运行电压不能高于或低低低低 于额定值的于额定值的于额定值的于额定值的 5%5%。因为在电动机满载或接近。因为在电动机满载或接近。因为在电动机满载或接近。因为在电动机满载或接近 满载情况下运行时,电压过高满载情况下运行时,电压过高满载情况下运行时,电压过高满载情况下运行时,电压过高 或过低都会
17、使或过低都会使或过低都会使或过低都会使 电动机的电流大于额定值电动机的电流大于额定值电动机的电流大于额定值电动机的电流大于额定值,从而使电动机过热。从而使电动机过热。从而使电动机过热。从而使电动机过热。电动机在额定运行时定子绕组上应加的线电压值。电动机在额定运行时定子绕组上应加的线电压值。电动机在额定运行时定子绕组上应加的线电压值。电动机在额定运行时定子绕组上应加的线电压值。三相异步电动机的额定电压有三相异步电动机的额定电压有380V,3000V,3000V,及及及及6000V6000V等多种。等多种。等多种。等多种。第28页,讲稿共51张,创作于星期一4.电流电流例如:例如:例如:例如:Y/
18、Y/6.73 /11.64 A6.73 /11.64 A 表示星形表示星形联结联结下电下电机的线电流为机的线电流为 6.73A;三角形;三角形联结联结下线电流为下线电流为 11.64A。两种接法下相电流均为。两种接法下相电流均为 6.73A。5.5.功率与效率功率与效率功率与效率功率与效率 鼠笼电机鼠笼电机 =7293电动机在额定运行时定子绕组的电动机在额定运行时定子绕组的线电流值。线电流值。额定功率是指电机在额定运行时轴上输出的机额定功率是指电机在额定运行时轴上输出的机械功率械功率 P2,它不等于从电源吸取的电功率,它不等于从电源吸取的电功率 P1。第29页,讲稿共51张,创作于星期一注意:
19、实用中应选注意:实用中应选注意:实用中应选注意:实用中应选择容量合适的电机,防择容量合适的电机,防择容量合适的电机,防择容量合适的电机,防止出现止出现止出现止出现 “大马拉大马拉大马拉大马拉小车小车小车小车”的现象。的现象。的现象。的现象。6.6.功率因数功率因数PN 三相异步电动机的功率因数较低,在额定负载三相异步电动机的功率因数较低,在额定负载时约为时约为 0.7 0.9。空载时功率因数很低,只有。空载时功率因数很低,只有 0.2 0.3。额定负载时,功率因数最高。额定负载时,功率因数最高。7.7.额定转速额定转速额定转速额定转速电机在额定电压、额定负载下运行时的转速。电机在额定电压、额定
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