第11章 交流电动机3.ppt

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1、第第11章章 交流电动机交流电动机3 3内容要点内容要点:三相异步电动机的铭牌数三相异步电动机的铭牌数据据;单相异步电动机的原理单相异步电动机的原理目的及要目的及要 求求:1.了解电动机的铭牌数据了解电动机的铭牌数据单相异步电动机单相异步电动机2.理解与掌握额定转矩、理解与掌握额定转矩、额定电流额定电流3.了解单相异步电动机了解单相异步电动机重点重点:转矩公式、额定转矩、额定电流转矩公式、额定转矩、额定电流难点难点:电动机额定电流的计算电动机额定电流的计算11.3 三相异步电动机铭牌数据三相异步电动机铭牌数据1.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

2、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（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。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新代号新代号汉字意义汉字意义老代号老代号Y异异异绕异绕异爆异爆异起异起YRYBYQYQJ、JOJR、JROJB、JBOJQ、JQO2.接法接法接线盒接线盒定子三相绕组的联接方法定子三

3、相绕组的联接方法。通常。通常V1W2U1W1U2V2U2U1W2V1V2W1U1V1W1W2U2V2W2U2V2V1W1U1Y 联结联结W1U1V1W2U2V2 联结联结3.电压电压例如：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低低 于额定值的于额定值的 5%。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 或过低都会使或过低都会使 电动机的电流大于额定

4、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。电动机在额定运行时定子绕组上应加的线电电动机在额定运行时定子绕组上应加的线电压压值值。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,及及6000V等多种。等多种。4.电流电流例如：例如：Y/6.73 /11.64 A 表示星形表示星形联结联结下下电机的线电流为电机的线电流为 6.73A；三角形三角形联结联结下线电流下线电流为为 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.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

5、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。注意：实用中应选注意：实用中应选择容量合适的电机，择容量合适的电机，防止出现防止出现 “大马拉大马拉小车小车”的现象。的现象。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.额定转速额定转速电机在额定电压、额定

6、负载下运行时的转速。电机在额定电压、额定负载下运行时的转速。P2cos O如：如：n N=1440 转转/分分 sN=0.048.绝缘等级绝缘等级指电机绝缘材料能够承受的极限温度等级，分指电机绝缘材料能够承受的极限温度等级，分为为A、E、B、F、H五级，五级，A级最低级最低(105C)，H级最高级最高(180C)。单相异步电动机主要应用于电动工具、洗衣机、单相异步电动机主要应用于电动工具、洗衣机、电冰箱、空调、电风扇等小功率电器中。单相异步电电冰箱、空调、电风扇等小功率电器中。单相异步电动机的动机的定子中放置单相绕组定子中放置单相绕组,转子一般用鼠笼式转子一般用鼠笼式。定子绕组中通入单相交流电

7、后定子绕组中通入单相交流电后,形成脉动磁场，形成脉动磁场，若不采取措施，将无法获得所需的起动转矩。若不采取措施，将无法获得所需的起动转矩。定子定子定子定子绕组绕组转子转子AA NS11.7.1 单相异步电动机的工作原理单相异步电动机的工作原理11.7 单相异步电动机单相异步电动机 定子绕组产生的脉动磁场定子绕组产生的脉动磁场，可用，可用正、反两个正、反两个旋转磁场合成来等效。即旋转磁场合成来等效。即 +-m=+-=t O脉动磁场的分解脉动磁场的分解脉动磁场的分解脉动磁场的分解 +-+-正反向旋转磁场的合成转矩特性正反向旋转磁场的合成转矩特性合成转矩合成转矩(正向正向)起动转矩起动转矩为零为零(

8、反向反向)正正转转转转反反.F鼠笼式转子鼠笼式转子导条及电流导条及电流 当定子绕组产生的合成磁场增加时，根据当定子绕组产生的合成磁场增加时，根据右手螺旋定则和左手定则，可知转子导条左、右手螺旋定则和左手定则，可知转子导条左、右受力大小相等方向相反，所以没有起动转矩。右受力大小相等方向相反，所以没有起动转矩。AA 为了获得所需的起动转矩，单相异步电动为了获得所需的起动转矩，单相异步电动机的机的定子进行了特殊设计。定子进行了特殊设计。常用的单相异步电常用的单相异步电动机有电容分相式异步电动动机有电容分相式异步电动机和罩极式异步电机和罩极式异步电动机。他们都采用鼠笼式转子，但定子结构不动机。他们都采

9、用鼠笼式转子，但定子结构不同。同。11.7.1 电容分相式异步电动机电容分相式异步电动机 电容分相式异步电动机的定子中放置有两个电容分相式异步电动机的定子中放置有两个绕组，一个是工作绕组绕组，一个是工作绕组 AA，另一个是起动绕另一个是起动绕组组 BB ,两个绕组在空间相隔两个绕组在空间相隔90。起动时，。起动时，BB 绕组经电容接电源，两个绕组的电流相位相绕组经电容接电源，两个绕组的电流相位相差近差近90，即可获得所需的旋转磁场。，即可获得所需的旋转磁场。电容分相式异步电动机电容分相式异步电动机iASABBA iB设两相电流为设两相电流为两相电流两相电流正弦波形如图所示。正弦波形如图所示。工

10、作绕组工作绕组起动绕组起动绕组iBiAOMABBAABBAABBA两相旋转磁场两相旋转磁场动画动画iBiAO实现正反转的电路实现正反转的电路 改变电容改变电容C的串联位置，可使的串联位置，可使单相异步电动机反转。单相异步电动机反转。将开关将开关S合在位置合在位置1，电容，电容C与与B绕组串联，电流绕组串联，电流 iB较较iA超前近超前近90；当；当将将S切换到位置切换到位置2，电容，电容C与与A绕组串联，电流绕组串联，电流iA 较较iB 超超前近前近90。这样就改变了旋转磁。这样就改变了旋转磁场的转向，从而实现电动机的场的转向，从而实现电动机的反转。反转。电动机转子转动起来后，利用电动机转子转

11、动起来后，利用离心力将开关离心力将开关S断开断开(S是离心开是离心开关关)，使起动绕组，使起动绕组BB断电。断电。SABBiAiBA 12M 11.7.2 罩极式单相异步电机罩极式单相异步电机i 1 2定子绕组定子绕组鼠笼式转子鼠笼式转子短路环短路环极掌极掌(极靴极靴)当电流当电流i 流过定子绕组时，产生了一部分磁流过定子绕组时，产生了一部分磁通通 1，同时产生的另一部分磁通与短路环作用，同时产生的另一部分磁通与短路环作用生成了磁通生成了磁通 2。由于短路环中感应电流的阻碍。由于短路环中感应电流的阻碍作用，使得作用，使得 2在相位上滞后在相位上滞后 1，从而在电动机，从而在电动机定子极掌上形成

12、一个向短路环方向移动的磁场，定子极掌上形成一个向短路环方向移动的磁场，使转子获得所需的起动转矩。使转子获得所需的起动转矩。罩极式单相异步电动机起动转矩较小，转向罩极式单相异步电动机起动转矩较小，转向不能改变，常用于电风扇、吹风机中；电容分相不能改变，常用于电风扇、吹风机中；电容分相式单相异步电动机的起动转矩大，转向可改变，式单相异步电动机的起动转矩大，转向可改变，故常用于洗衣机等电器中。故常用于洗衣机等电器中。三相异步电动机在运行过程中，三相异步电动机在运行过程中，若其中一相与若其中一相与电源断开，就成为单相电动机运行。电源断开，就成为单相电动机运行。此时电动机仍此时电动机仍将继续转动。若此时

13、还带动额定负载，则势必超过将继续转动。若此时还带动额定负载，则势必超过额定电流，额定电流，时间一长，会使电动机烧坏。时间一长，会使电动机烧坏。这种情况这种情况往往不易察觉，在使用电动机时必须注意。如果三往往不易察觉，在使用电动机时必须注意。如果三相异步电动机在相异步电动机在起动前就断了一线，则不能起动，起动前就断了一线，则不能起动，此时只能听到嗡嗡声，这时电流很大，时间长了，此时只能听到嗡嗡声，这时电流很大，时间长了，也会使电动机烧坏。也会使电动机烧坏。11.7.3 三相异步电动机的单相运行三相异步电动机的单相运行 解：解：电动机电磁转矩电动机电磁转矩T U12，当电源电压下降低，当电源电压下降低时，电磁转矩减小，使转速下降，转差率增加，转时，电磁转矩减小，使转速下降，转差率增加，转子电流和定子电流子电流和定子电流都会增大。稳定时电磁转矩等于机械负载转矩，但都会增大。稳定时电磁转矩等于机械负载转矩，但转矩降低了，定、转子电流却增大了。过程如下：转矩降低了，定、转子电流却增大了。过程如下：使使T=TC。例：例：三相异步电动机在一定的负载转矩下运行三相异步电动机在一定的负载转矩下运行时，如电源电压降低，电动机的转矩、电流及转速时，如电源电压降低，电动机的转矩、电流及转速有无变化？有无变化？