电机基础知识培训.ppt
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1、艾则孜艾则孜20142014年年1111月月一、电动机的认识概述及分类一、电动机的认识概述及分类二、电动机的结构二、电动机的结构三、电动机的工作原理三、电动机的工作原理四、四、电动机铭牌数据电动机铭牌数据五、五、三相异步电机运行故障及维修三相异步电机运行故障及维修实现电能与机械能相互转换的设备称为电机。1.1.什么是电机什么是电机2.2.电机的分类电机的分类按能量的转换按能量的转换电机电机电机电机分为分为:电动机电动机发电机发电机机械能转换为电能的旋转电机电能转换为机械能的旋转电机WXHWXH根据电能的电流种类分为:直流电机直流电机直流电机直流电机交流电机交流电机交流电机交流电机本章所讲的异步
2、电动机是交流电动机的一种。本章所讲的异步电动机是交流电动机的一种。本章所讲的异步电动机是交流电动机的一种。本章所讲的异步电动机是交流电动机的一种。电电电电机机机机直流发电机直流发电机直流发电机直流发电机直流电动机直流电动机直流电动机直流电动机异步电机异步电机异步电机异步电机异步电动机异步电动机异步电动机异步电动机异步发电机异步发电机异步发电机异步发电机同步电机同步电机同步电机同步电机同步发电机同步发电机同步发电机同步发电机同步电动机同步电动机同步电动机同步电动机(主要运行方式)(主要运行方式)(主要运行方式)(主要运行方式)(主要运行方式)(主要运行方式)(主要运行方式)(主要运行方式)交流电
3、机交流电机交流电机交流电机电电电电机机机机异步电机异步电机异步电机异步电机异步电动机异步电动机异步电动机异步电动机WXHWXH异步电动机的优缺点:异步电动机的优缺点:优点:优点:优点:优点:结构简单,工作可靠,维修方便,价格低结构简单,工作可靠,维修方便,价格低 ,运行平稳,因此得到了广泛的应用,运行平稳,因此得到了广泛的应用 机机 床、水泵床、水泵 占全国电动机容量的占全国电动机容量的85%85%以上以上。缺点:缺点:缺点:缺点:调速比较困难。不能实现无级调速,现在已调速比较困难。不能实现无级调速,现在已 经有变频器。经有变频器。10KW10KW以下的已经相当可靠。以下的已经相当可靠。调速要
4、求高的场合用直流电机。电动玩具、录音机。调速要求高的场合用直流电机。电动玩具、录音机。WXHWXH二、二、三相异步电动机的构造三相异步电动机的构造鼠笼式鼠笼式绕线式绕线式转子转子定子(固定部分)定子(固定部分)转子(旋转部分)转子(旋转部分)分为两个基本部分分为两个基本部分:WXHWXH 构成:由机座、铁心和定子绕组组成构成:由机座、铁心和定子绕组组成 机座是用铸铁或铸刚制成,铁心由机座是用铸铁或铸刚制成,铁心由 互相绝缘的硅钢片叠成,内圆周表面互相绝缘的硅钢片叠成,内圆周表面冲有槽,用以放置对称三相绕组;冲有槽,用以放置对称三相绕组;对称三相绕组有的联接成星形、有的对称三相绕组有的联接成星形
5、、有的联接成三角形联接成三角形 作用:作用:产生旋转磁场产生旋转磁场 WXHWXH机座机座定子绕组定子绕组铭牌数据铭牌数据出线端子出线端子WXHWXHWXHWXH鼠笼式电动机构造简单、价格低鼠笼式电动机构造简单、价格低廉、工作可靠、使用方便廉、工作可靠、使用方便 构成构成:由铁心和绕组两部分构成:由铁心和绕组两部分构成 铁心也用硅钢片叠成,表面冲有槽,铁心也用硅钢片叠成,表面冲有槽,装在转轴上,轴上加机械负载;因绕组装在转轴上,轴上加机械负载;因绕组不同,可分为鼠笼式和绕线式两种。不同,可分为鼠笼式和绕线式两种。作用作用:在旋转磁场作用下,产生感:在旋转磁场作用下,产生感应电动势或电流。应电动
6、势或电流。鼠笼式转子鼠笼式转子转轴转轴轴承轴承转子转子WXHWXHWXHWXH绕线式转子绕线式转子 铁心铁心绕组绕组转轴转轴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。变电动机的机械特性。绕线式:绕线式: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。WXHWXH三、三、三相异三相异步电动机的工作原理步电动机的工作原理l三三
7、相相异异步步电电动动机机是是依依靠靠定定子子旋旋转转磁磁场场和和转转子子电电流流之之间间的的相相互互作作用用而而工工作作的的。而而且且在在正正常常工工作作时时,转转子子的的转转速速与与定定子子旋旋转转磁磁场场的的转转速速必必须须保保持持一一定定的的差差异异,故故统称为统称为异步电动机异步电动机。l l异异步步电电动动机机是是怎怎样样转转起起来来了了的的呢呢?下下面面我们就来分析它的运转原理。我们就来分析它的运转原理。WXHWXH03一月2023WXHWXH(右手定则右手定则)(左手定则左手定则)B:磁感应强度磁感应强度v:切割速度切割速度l:导线长导线长磁极旋转磁极旋转导线切割磁力线产生感应电
8、动势导线切割磁力线产生感应电动势闭合导线产生电流闭合导线产生电流通电导线在磁场中受力通电导线在磁场中受力WXHWXH 1.线圈跟着磁铁转线圈跟着磁铁转 两者转动方向一致两者转动方向一致异步异步 2.线圈比磁场转得慢线圈比磁场转得慢 旋转磁场旋转磁场1.旋转磁场的产生旋转磁场的产生 在三相异步电动机的定子铁心中放有三相对在三相异步电动机的定子铁心中放有三相对称绕组,在该三相对称绕组中通入三相对称交流称绕组,在该三相对称绕组中通入三相对称交流电流,就可产生一电流,就可产生一“旋转磁场旋转磁场”代替演示实验中代替演示实验中的磁铁的磁铁AAXXYYCCBBZZAXBYCZ合成磁场方合成磁场方向:向:向
9、下向下参考方向:绕组始参考方向:绕组始端到末端的方向端到末端的方向AXYCBZAXYCBZ同理分析,可得同理分析,可得其它电流角度下其它电流角度下的磁场方向的磁场方向 可见,当定子绕组中通入三相电流后,它可见,当定子绕组中通入三相电流后,它们共同产生的合成磁场是随着电流的交变而在们共同产生的合成磁场是随着电流的交变而在空间不断地旋转着,这就是旋转磁场。空间不断地旋转着,这就是旋转磁场。2.旋转磁场的转向旋转磁场的转向 当当通入定子绕组的三相电流的相序为通入定子绕组的三相电流的相序为A-B-CA-B-C时,旋转磁场的转向与这个顺序是一致的,可见时,旋转磁场的转向与这个顺序是一致的,可见磁场的转向
10、与定子绕组中的电流相序有关。磁场的转向与定子绕组中的电流相序有关。取决于三相电流的相序。取决于三相电流的相序。改变电机旋转方向的方法:换接其中两相改变电机旋转方向的方法:换接其中两相3.旋转磁场的极数旋转磁场的极数AXBYCZ此种接法下,绕组的始端之间相差此种接法下,绕组的始端之间相差120120度空间角,度空间角,合成磁场只有一对磁极,则极对数为合成磁场只有一对磁极,则极对数为1 1。AXYCBZ旋转磁场的极数和三相绕组的安排有关旋转磁场的极数和三相绕组的安排有关即即:P=1CYABCXYZAXBZ将每相绕组分成两段,按右下图放入定子槽内,将每相绕组分成两段,按右下图放入定子槽内,绕组的始端
11、之间相差绕组的始端之间相差6060度度空间角,形空间角,形成的磁场则是成的磁场则是两两对磁极对磁极。即即:P=24.4.旋转磁场的转速旋转磁场的转速AXYCBZAXYCBZAXYCBZ旋转磁场的转速决定于磁场的极数,在旋转磁场的转速决定于磁场的极数,在一对极一对极的的情况下,当电流交变情况下,当电流交变一次一次时,磁场恰好在空间旋转了时,磁场恰好在空间旋转了一周一周。N0=60f(转/分)旋转磁场具有旋转磁场具有两对两对极极时,当电流从时,当电流从tt=0=0到到tt=60=60经历了经历了6060时,时,磁场在空间仅旋转了磁场在空间仅旋转了3030。比比P P=1=1时转速慢了一半,即:时转
12、速慢了一半,即:N0=60f/2(转/分)所以,旋转磁场的所以,旋转磁场的转速转速n0 0决定于决定于电流频率电流频率f1 1和磁场的和磁场的极对数极对数P,可推出:,可推出: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5.5.电动机转速和旋转磁场同步转速的关系电动机转速和旋转磁场同步转速的关系电动机转速电动机转速:电机转子转动方向与磁场旋转的方向一致,电机转子转动方向与磁场旋转的方向一致,但但 异步电动机异步电动机无转距无转距转子与旋转磁场间没有相对运动转子与旋转磁场间没有相对运动无转子电动势(转子导体不切割磁力线)无转子电动势(转子导体不切割磁力
13、线)无转子电流无转子电流提示提示:如果如果电动机的转动原理电动机的转动原理在电动机定子绕组中通入三相对称交流电在电动机定子绕组中通入三相对称交流电流后,产生旋转磁场流后,产生旋转磁场。旋转磁场的磁力线切割转子导条,导条中旋转磁场的磁力线切割转子导条,导条中就感应出电动势。就感应出电动势。在电动势的作用下,闭合的导条中就有电流,在电动势的作用下,闭合的导条中就有电流,该电流与旋转磁场相互作用,使转子导条受到电该电流与旋转磁场相互作用,使转子导条受到电磁力作用。由电磁力产生电磁转矩,转子就转动磁力作用。由电磁力产生电磁转矩,转子就转动起来。起来。四、电动机铭牌数据四、电动机铭牌数据1.1.型号型号
14、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(机座中心高(mm)三相异步电动机三相异步电动机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
15、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爆异爆异爆异爆异起异起异起异起YRYRYBYBYQYQYQYQJ J、JOJOJRJR、JROJROJBJB、JBOJBOJQJQ、JQOJQO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 联结联结联结联结W1U U1 1V1W2U U2 2V2 联结联结联结联结3.3.电压电压电压电压
16、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 或过低都会使或过
17、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380V380V,3000V,3000V,及及及及6000V6000V等多种。等多种。等多种。等多种。4.4.电流电流电流电
18、流例如:例如:例如:例如:Y/Y/6.73 /11.64 A6.73 /11.64 A 表示星形表示星形联结联结下电机的线电流为下电机的线电流为 6.73A;三角形;三角形联结联结下线电下线电流为流为 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。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
19、 P1。注意: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,择容量合适的电机,择容量合适的电机,择容量合适的电机,防止出现防止出现防止出现防止出现 “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
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