异步电机的基本结构与运行状态.pptx

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1、1第一节第一节 异步电机的用途和分类异步电机的用途和分类第二节第二节 三相异步电动机的结构三相异步电动机的结构*第三节第三节 笼型转子的极数和相数笼型转子的极数和相数第四节第四节 三相异步电动机的运行状态三相异步电动机的运行状态第五节第五节 三相异步电动机的型号及额定值三相异步电动机的型号及额定值 本章主要内容本章主要内容第1页/共48页2u交流电机可分为交流电机可分为感应电机感应电机和和同步电机同步电机两两大类。大类。u异步电机主要分为：异步电机主要分为：鼠笼式异步电动机鼠笼式异步电动机绕线式异步电动机绕线式异步电动机各种控制用电动机各种控制用电动机(录象录象1 1，录像录像2 2)第一节第

2、一节 异步电机的用途和分类异步电机的用途和分类第2页/共48页3 异步电机定义：异步电机定义：异步电机定义：异步电机定义：转速和所接交流电源频率之间没有严格不变关系的电机。转速和所接交流电源频率之间没有严格不变关系的电机。转速和所接交流电源频率之间没有严格不变关系的电机。转速和所接交流电源频率之间没有严格不变关系的电机。异步电机主要作异步电机主要作异步电机主要作异步电机主要作电动机电动机电动机电动机运行。运行。运行。运行。异步电动机的异步电动机的异步电动机的异步电动机的优点优点优点优点：结构简单、运行可靠、效率较高、成本较低及维护方便，得：结构简单、运行可靠、效率较高、成本较低及维护方便，得：

3、结构简单、运行可靠、效率较高、成本较低及维护方便，得：结构简单、运行可靠、效率较高、成本较低及维护方便，得到广泛运用。到广泛运用。到广泛运用。到广泛运用。缺点：缺点：缺点：缺点：功率因数低、调速性能差。功率因数低、调速性能差。功率因数低、调速性能差。功率因数低、调速性能差。第一节第一节 异步电机的用途和分类异步电机的用途和分类第3页/共48页4 异步电动机存在功率因数较低和调速性能异步电动机存在功率因数较低和调速性能异步电动机存在功率因数较低和调速性能异步电动机存在功率因数较低和调速性能较差的缺点，在一些生产机械中，不得不采用其较差的缺点，在一些生产机械中，不得不采用其较差的缺点，在一些生产机

4、械中，不得不采用其较差的缺点，在一些生产机械中，不得不采用其它形式的电机（如直流电机）来拖动。它形式的电机（如直流电机）来拖动。它形式的电机（如直流电机）来拖动。它形式的电机（如直流电机）来拖动。对于异步电动机引起的功率因数低问题，对于异步电动机引起的功率因数低问题，对于异步电动机引起的功率因数低问题，对于异步电动机引起的功率因数低问题，可采用一些其它措施来提高电网功率因数；异步可采用一些其它措施来提高电网功率因数；异步可采用一些其它措施来提高电网功率因数；异步可采用一些其它措施来提高电网功率因数；异步电动机调速性能差的方面，可采用异步电动机与电动机调速性能差的方面，可采用异步电动机与电动机调

5、速性能差的方面，可采用异步电动机与电动机调速性能差的方面，可采用异步电动机与电力电子装置结合，从而构成优良的调速系统。电力电子装置结合，从而构成优良的调速系统。电力电子装置结合，从而构成优良的调速系统。电力电子装置结合，从而构成优良的调速系统。第一节第一节 异步电机的用途和分类异步电机的用途和分类第4页/共48页5按定子绕组供电电源相数按定子绕组供电电源相数按定子绕组供电电源相数按定子绕组供电电源相数按转子绕组的结构按转子绕组的结构按转子绕组的结构按转子绕组的结构单相感应电动机单相感应电动机单相感应电动机单相感应电动机三相感应电动机三相感应电动机三相感应电动机三相感应电动机两相感应电动机两相感

6、应电动机两相感应电动机两相感应电动机异步电机异步电机异步电机异步电机鼠笼式异步电动机鼠笼式异步电动机鼠笼式异步电动机鼠笼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绕线式异步电动机结构简单，坚固，结构简单，坚固，结构简单，坚固，结构简单，坚固，成本低，运行性能成本低，运行性能成本低，运行性能成本低，运行性能不如绕线式不如绕线式不如绕线式不如绕线式通过外串电阻改善电机通过外串电阻改善电机通过外串电阻改善电机通过外串电阻改善电机的起动，调速等性能的起动，调速等性能的起动，调速等性能的起动，调速等性能第一节第一节 异步电机的用途和分类异步电机的用途和分类第5页/共48页6 异步电动机

7、运行时，将定子绕组接到交异步电动机运行时，将定子绕组接到交流电源上，转子绕组直接短路（鼠笼式电机）流电源上，转子绕组直接短路（鼠笼式电机）或起动时接到一可变电阻（绕线式电机）上。或起动时接到一可变电阻（绕线式电机）上。异步电机的转子电流由接到电源上的定子建异步电机的转子电流由接到电源上的定子建立的基波旋转磁场立的基波旋转磁场感应感应产生。转子电流与旋产生。转子电流与旋转磁场相互作用产生电磁转矩，从而实现机转磁场相互作用产生电磁转矩，从而实现机电能量转换。所以，异步电机又称作电能量转换。所以，异步电机又称作感应电感应电机机。第一节第一节 异步电机的用途和分类异步电机的用途和分类第6页/共48页7

8、YBZXAC转子转子转子转子定子定子定子定子定子绕组定子绕组定子绕组定子绕组（三相）（三相）（三相）（三相）机机机机 座座座座转子：在旋转磁场作用下，产转子：在旋转磁场作用下，产转子：在旋转磁场作用下，产转子：在旋转磁场作用下，产 生感应电动势或电流。生感应电动势或电流。生感应电动势或电流。生感应电动势或电流。三相定子绕组：产生旋转磁场。三相定子绕组：产生旋转磁场。三相定子绕组：产生旋转磁场。三相定子绕组：产生旋转磁场。线绕式线绕式线绕式线绕式鼠笼式鼠笼式鼠笼式鼠笼式鼠笼转子鼠笼转子鼠笼转子鼠笼转子 第二节第二节 三相异步电动机的结构三相异步电动机的结构第7页/共48页8第二节第二节 三相异步

9、电动机的结构三相异步电动机的结构l静止的定子静止的定子l旋转的转子旋转的转子l定子与转子之间存在气隙定子与转子之间存在气隙l还有端盖、轴承、机座、风扇等部件。还有端盖、轴承、机座、风扇等部件。录像录像第8页/共48页9第二节第二节 三相异步电动机的结构三相异步电动机的结构图图8-1 异步电机结构图异步电机结构图1 1定子定子定子定子2 2转子转子转子转子3.53.5轴承轴承轴承轴承4 4轴承盖轴承盖轴承盖轴承盖6 6冷却风扇冷却风扇冷却风扇冷却风扇7 7外壳外壳外壳外壳第9页/共48页101.定子定子l组成：定子铁心、定子绕组和机座。组成：定子铁心、定子绕组和机座。组成：定子铁心、定子绕组和机

10、座。组成：定子铁心、定子绕组和机座。第二节第二节 三相异步电动机的结构三相异步电动机的结构l机座：支撑定子铁心，小型机用铸铁作成，大型机机座：支撑定子铁心，小型机用铸铁作成，大型机机座：支撑定子铁心，小型机用铸铁作成，大型机机座：支撑定子铁心，小型机用铸铁作成，大型机多采用钢板焊成。多采用钢板焊成。多采用钢板焊成。多采用钢板焊成。第10页/共48页111.定子定子 定子铁心是电机磁路的一部分，为减小铁耗，定子铁心是电机磁路的一部分，为减小铁耗，定子铁心是电机磁路的一部分，为减小铁耗，定子铁心是电机磁路的一部分，为减小铁耗，定子铁心采用导磁性能好、铁耗小、厚度为定子铁心采用导磁性能好、铁耗小、厚

11、度为定子铁心采用导磁性能好、铁耗小、厚度为定子铁心采用导磁性能好、铁耗小、厚度为0.5mm0.5mm的的的的硅钢片叠压而成，叠片间经绝缘处理。为了嵌放定子硅钢片叠压而成，叠片间经绝缘处理。为了嵌放定子硅钢片叠压而成，叠片间经绝缘处理。为了嵌放定子硅钢片叠压而成，叠片间经绝缘处理。为了嵌放定子绕组，每个硅钢片上都冲制出一些沿圆周均匀分布、绕组，每个硅钢片上都冲制出一些沿圆周均匀分布、绕组，每个硅钢片上都冲制出一些沿圆周均匀分布、绕组，每个硅钢片上都冲制出一些沿圆周均匀分布、尺寸相同的槽。尺寸相同的槽。尺寸相同的槽。尺寸相同的槽。第二节第二节 三相异步电动机的结构三相异步电动机的结构第11页/共4

12、8页12定子铁心冲片定子铁心冲片定子铁心冲片定子铁心冲片第二节第二节 三相异步电动机的结构三相异步电动机的结构第12页/共48页13 定子绕组定子绕组定子绕组定子绕组是定子的是定子的是定子的是定子的电路部分电路部分电路部分电路部分，由若干线圈按照，由若干线圈按照，由若干线圈按照，由若干线圈按照一定规律嵌放在定子铁心槽中并联接起来构成。大一定规律嵌放在定子铁心槽中并联接起来构成。大一定规律嵌放在定子铁心槽中并联接起来构成。大一定规律嵌放在定子铁心槽中并联接起来构成。大中型三相异步电机定子绕组为三相双层绕组，小型中型三相异步电机定子绕组为三相双层绕组，小型中型三相异步电机定子绕组为三相双层绕组，小

13、型中型三相异步电机定子绕组为三相双层绕组，小型电机为单层绕组。电机为单层绕组。电机为单层绕组。电机为单层绕组。小型异步电动机定子绕组用高强度漆包圆铜线小型异步电动机定子绕组用高强度漆包圆铜线小型异步电动机定子绕组用高强度漆包圆铜线小型异步电动机定子绕组用高强度漆包圆铜线或铝线绕制而成；大型异步电动机的导线截面较大，或铝线绕制而成；大型异步电动机的导线截面较大，或铝线绕制而成；大型异步电动机的导线截面较大，或铝线绕制而成；大型异步电动机的导线截面较大，采用矩形截面的铜线或铝线制成线圈，再放置在定采用矩形截面的铜线或铝线制成线圈，再放置在定采用矩形截面的铜线或铝线制成线圈，再放置在定采用矩形截面的

14、铜线或铝线制成线圈，再放置在定子槽内。子槽内。子槽内。子槽内。第二节第二节 三相异步电动机的结构三相异步电动机的结构1.定子定子第13页/共48页14第二节第二节 三相异步电动机的结构三相异步电动机的结构第14页/共48页15 高压大功率三相异步电动机定子绕组采用星形联高压大功率三相异步电动机定子绕组采用星形联高压大功率三相异步电动机定子绕组采用星形联高压大功率三相异步电动机定子绕组采用星形联结，只有三根线引出；中、小功率低压三相异步电动结，只有三根线引出；中、小功率低压三相异步电动结，只有三根线引出；中、小功率低压三相异步电动结，只有三根线引出；中、小功率低压三相异步电动机在运行时，定子绕组

15、通常采用三角形联结，但是一机在运行时，定子绕组通常采用三角形联结，但是一机在运行时，定子绕组通常采用三角形联结，但是一机在运行时，定子绕组通常采用三角形联结，但是一般把三相绕组的般把三相绕组的般把三相绕组的般把三相绕组的6 6个端子都引出，接到固定在机座上个端子都引出，接到固定在机座上个端子都引出，接到固定在机座上个端子都引出，接到固定在机座上的接线盒中，这样便于使用者根据实际需要将三相绕的接线盒中，这样便于使用者根据实际需要将三相绕的接线盒中，这样便于使用者根据实际需要将三相绕的接线盒中，这样便于使用者根据实际需要将三相绕组接成星形或三角形联结。组接成星形或三角形联结。组接成星形或三角形联结

16、。组接成星形或三角形联结。图图8-4 定子绕组接线端子定子绕组接线端子第二节第二节 三相异步电动机的结构三相异步电动机的结构第15页/共48页16 异步电动机的转子由转子铁心、转子绕组和转轴组成。异步电动机的转子由转子铁心、转子绕组和转轴组成。异步电动机的转子由转子铁心、转子绕组和转轴组成。异步电动机的转子由转子铁心、转子绕组和转轴组成。转轴用于固定和支撑转子铁心，并输出机械功率。转轴用于固定和支撑转子铁心，并输出机械功率。转轴用于固定和支撑转子铁心，并输出机械功率。转轴用于固定和支撑转子铁心，并输出机械功率。转轴一般用中碳钢做材料，起支撑和固定转子铁心转轴一般用中碳钢做材料，起支撑和固定转子

17、铁心转轴一般用中碳钢做材料，起支撑和固定转子铁心转轴一般用中碳钢做材料，起支撑和固定转子铁心及传递转矩的作用。及传递转矩的作用。及传递转矩的作用。及传递转矩的作用。2.转子转子 图图8-5 笼型转子铁心及冲片笼型转子铁心及冲片第二节第二节 三相异步电动机的结构三相异步电动机的结构第16页/共48页17 转子绕组分为转子绕组分为转子绕组分为转子绕组分为笼型绕组和绕线型绕组笼型绕组和绕线型绕组笼型绕组和绕线型绕组笼型绕组和绕线型绕组两种。两种。两种。两种。第二节第二节 三相异步电动机的结构三相异步电动机的结构第17页/共48页18导条：导条：导条：导条：转子铁心每个槽中放置一根导体，称为导条，转子

18、铁心每个槽中放置一根导体，称为导条，转子铁心每个槽中放置一根导体，称为导条，转子铁心每个槽中放置一根导体，称为导条，每根导条的轴向长度比铁心略长。每根导条的轴向长度比铁心略长。每根导条的轴向长度比铁心略长。每根导条的轴向长度比铁心略长。短路环（也称为端环）短路环（也称为端环）短路环（也称为端环）短路环（也称为端环）：在导条两端把所有导条伸在导条两端把所有导条伸在导条两端把所有导条伸在导条两端把所有导条伸出铁心的部分联结起来，形成的一个闭合回路。整出铁心的部分联结起来，形成的一个闭合回路。整出铁心的部分联结起来，形成的一个闭合回路。整出铁心的部分联结起来，形成的一个闭合回路。整个绕组的外形象一个

19、鼠笼，个绕组的外形象一个鼠笼，个绕组的外形象一个鼠笼，个绕组的外形象一个鼠笼，因此得名。制造时，把因此得名。制造时，把因此得名。制造时，把因此得名。制造时，把叠好的转子铁心放在铸叠好的转子铁心放在铸叠好的转子铁心放在铸叠好的转子铁心放在铸铝的模具内，把鼠笼和铝的模具内，把鼠笼和铝的模具内，把鼠笼和铝的模具内，把鼠笼和端部的内风扇一次铸成。端部的内风扇一次铸成。端部的内风扇一次铸成。端部的内风扇一次铸成。第二节第二节 三相异步电动机的结构三相异步电动机的结构第18页/共48页19鼠笼式转子鼠笼式转子第19页/共48页20 绕线式转子上放三相交流绕组，极数与定子相同，绕线式转子上放三相交流绕组，极

20、数与定子相同，绕线式转子上放三相交流绕组，极数与定子相同，绕线式转子上放三相交流绕组，极数与定子相同，一般用双层绕组，连接一般用双层绕组，连接一般用双层绕组，连接一般用双层绕组，连接成成成成Y Y形，三相出线端子引到三形，三相出线端子引到三形，三相出线端子引到三形，三相出线端子引到三个滑环，再利用电刷将电动势引出到外电路，可利用个滑环，再利用电刷将电动势引出到外电路，可利用个滑环，再利用电刷将电动势引出到外电路，可利用个滑环，再利用电刷将电动势引出到外电路，可利用外电路串附加电阻改善电动机的起动性能或调节转速，外电路串附加电阻改善电动机的起动性能或调节转速，外电路串附加电阻改善电动机的起动性能

21、或调节转速，外电路串附加电阻改善电动机的起动性能或调节转速，这是绕线式异步电动机的特点。这是绕线式异步电动机的特点。这是绕线式异步电动机的特点。这是绕线式异步电动机的特点。第二节第二节 三相异步电动机的结构三相异步电动机的结构第20页/共48页21图图图图8 87 7 绕线式异步电动机接线图绕线式异步电动机接线图绕线式异步电动机接线图绕线式异步电动机接线图 第二节第二节 三相异步电动机的结构三相异步电动机的结构第21页/共48页223.气隙气隙l气隙的大小对异步电机运行性能有重要影响。气隙的大小对异步电机运行性能有重要影响。气隙的大小对异步电机运行性能有重要影响。气隙的大小对异步电机运行性能有

22、重要影响。气隙磁场由励磁电流产生，气隙小，励磁电流小，气隙磁场由励磁电流产生，气隙小，励磁电流小，气隙磁场由励磁电流产生，气隙小，励磁电流小，气隙磁场由励磁电流产生，气隙小，励磁电流小，功率因数高；气隙过小装配困难，且电机运行时定、功率因数高；气隙过小装配困难，且电机运行时定、功率因数高；气隙过小装配困难，且电机运行时定、功率因数高；气隙过小装配困难，且电机运行时定、转子之间可能发生摩擦；气隙小，磁场的高次谐波转子之间可能发生摩擦；气隙小，磁场的高次谐波转子之间可能发生摩擦；气隙小，磁场的高次谐波转子之间可能发生摩擦；气隙小，磁场的高次谐波幅值和附加损耗增大，因此幅值和附加损耗增大，因此幅值和

23、附加损耗增大，因此幅值和附加损耗增大，因此最小气隙由制造工艺、最小气隙由制造工艺、最小气隙由制造工艺、最小气隙由制造工艺、运行可靠性、运行性能等多种因素决定运行可靠性、运行性能等多种因素决定运行可靠性、运行性能等多种因素决定运行可靠性、运行性能等多种因素决定。l异步电机气隙较同容量同步电机要小得多。异步电机气隙较同容量同步电机要小得多。异步电机气隙较同容量同步电机要小得多。异步电机气隙较同容量同步电机要小得多。中小型异步电机的气隙一般为中小型异步电机的气隙一般为中小型异步电机的气隙一般为中小型异步电机的气隙一般为0.2mm0.2mm2mm2mm；功率越大，转速越高，气隙长度越大。功率越大，转速

24、越高，气隙长度越大。功率越大，转速越高，气隙长度越大。功率越大，转速越高，气隙长度越大。第二节第二节 三相异步电动机的结构三相异步电动机的结构第22页/共48页23 任何电机定子和转子极数都应该相同，否则，任何电机定子和转子极数都应该相同，否则，任何电机定子和转子极数都应该相同，否则，任何电机定子和转子极数都应该相同，否则，电磁转矩等于零，电机无法工作。电磁转矩等于零，电机无法工作。电磁转矩等于零，电机无法工作。电磁转矩等于零，电机无法工作。绕线型转子的极数，在设计时通过转子绕组的绕线型转子的极数，在设计时通过转子绕组的绕线型转子的极数，在设计时通过转子绕组的绕线型转子的极数，在设计时通过转子

25、绕组的适当联结，使其与定子极数一致。适当联结，使其与定子极数一致。适当联结，使其与定子极数一致。适当联结，使其与定子极数一致。笼型转子的绕组由导条加端环构成，与绕线型笼型转子的绕组由导条加端环构成，与绕线型笼型转子的绕组由导条加端环构成，与绕线型笼型转子的绕组由导条加端环构成，与绕线型转子结构不同，其极数和相数也有自己的特点。转子结构不同，其极数和相数也有自己的特点。转子结构不同，其极数和相数也有自己的特点。转子结构不同，其极数和相数也有自己的特点。*第三节第三节 笼型转子的极数和相数笼型转子的极数和相数第23页/共48页24l笼型转子导条在两端被端环短路，整个结构对称，笼型转子导条在两端被端

26、环短路，整个结构对称，笼型转子导条在两端被端环短路，整个结构对称，笼型转子导条在两端被端环短路，整个结构对称，是一个是一个是一个是一个对称的多相绕组对称的多相绕组对称的多相绕组对称的多相绕组。l每根导条在气隙磁场中位置不同，感应电动势和每根导条在气隙磁场中位置不同，感应电动势和每根导条在气隙磁场中位置不同，感应电动势和每根导条在气隙磁场中位置不同，感应电动势和电流相位不同，电流相位不同，电流相位不同，电流相位不同，每根导条就构成独立的一相每根导条就构成独立的一相每根导条就构成独立的一相每根导条就构成独立的一相。1.笼型转子的相数笼型转子的相数第24页/共48页252.笼型转子的极数笼型转子的极

27、数 每个导条内电流的空间分布取决于气隙主每个导条内电流的空间分布取决于气隙主磁场分布，笼型转子的磁动势极数与产生它的磁场分布，笼型转子的磁动势极数与产生它的气隙磁场的极数恒相等，即气隙磁场的极数恒相等，即笼型转子极数与定笼型转子极数与定子绕组极数相等，与转子导条数无关子绕组极数相等，与转子导条数无关。定子、转子磁动势的旋转速度始终为同步定子、转子磁动势的旋转速度始终为同步转速。转速。第25页/共48页26第四节第四节 三相异步电动机的运行状态三相异步电动机的运行状态1.三相异步电动机的基本工作原理三相异步电动机的基本工作原理u定子绕组接入三相交流电流定子绕组接入三相交流电流建立定子三相建立定子

28、三相合成旋转磁势合成旋转磁势定子旋转磁场，以同步转速旋定子旋转磁场，以同步转速旋转转转子导体切割磁场感应电动势转子导体切割磁场感应电动势该电动势该电动势在闭合转子回路产生电流在闭合转子回路产生电流载流的转子绕组在载流的转子绕组在旋转磁场中受电磁力以转速小于同步转速运动旋转磁场中受电磁力以转速小于同步转速运动转轴带动机械负载。转轴带动机械负载。u 电能电能机械能（机械能（动画动画）第26页/共48页27NXn1CYASn1ZBn 定子铁心上有三相对称定子铁心上有三相对称定子铁心上有三相对称定子铁心上有三相对称绕组绕组绕组绕组AXAX，BYBY，CZCZ。并且。并且。并且。并且通入三相对称电流通入

29、三相对称电流通入三相对称电流通入三相对称电流圆形圆形圆形圆形旋转磁场，方向旋转磁场，方向旋转磁场，方向旋转磁场，方向A AB BC C为顺时针，速度为：为顺时针，速度为：为顺时针，速度为：为顺时针，速度为：n n6060f fp p1.三相异步电动机的基本工作原理三相异步电动机的基本工作原理第27页/共48页28NXn1CYASn1ZBnu转子铁心中有闭合绕组，转子铁心中有闭合绕组，转子铁心中有闭合绕组，转子铁心中有闭合绕组，当它与定子旋转磁场间有相当它与定子旋转磁场间有相当它与定子旋转磁场间有相当它与定子旋转磁场间有相对速度则切割定子磁场对速度则切割定子磁场对速度则切割定子磁场对速度则切割定

30、子磁场转转转转子导体中有感应电势子导体中有感应电势子导体中有感应电势子导体中有感应电势载流载流载流载流导体在磁场中受力转动。导体在磁场中受力转动。导体在磁场中受力转动。导体在磁场中受力转动。u转子转速总是小于同步转转子转速总是小于同步转转子转速总是小于同步转转子转速总是小于同步转速速速速n n1 1。u如果转子转速为如果转子转速为如果转子转速为如果转子转速为n n1 1，与旋，与旋，与旋，与旋转磁场没有相对运动，不切转磁场没有相对运动，不切转磁场没有相对运动，不切转磁场没有相对运动，不切割定子磁场割定子磁场割定子磁场割定子磁场 无感应电流无感应电流无感应电流无感应电流无感应电势，也无转矩无感应

31、电势，也无转矩无感应电势，也无转矩无感应电势，也无转矩电机电机电机电机nn故为异步电机。故为异步电机。故为异步电机。故为异步电机。1.三相异步电动机的基本工作原理三相异步电动机的基本工作原理第28页/共48页29 异步电动机转子的正常运行转速不等于旋转磁异步电动机转子的正常运行转速不等于旋转磁异步电动机转子的正常运行转速不等于旋转磁异步电动机转子的正常运行转速不等于旋转磁场产生的同步转速，这是异步电机的主要特点。场产生的同步转速，这是异步电机的主要特点。场产生的同步转速，这是异步电机的主要特点。场产生的同步转速，这是异步电机的主要特点。1.三相异步电动机的基本工作原理三相异步电动机的基本工作原

32、理第29页/共48页30u异步电动机运行的必要条件：异步电动机运行的必要条件：转子转速和定子旋转磁场转速之间存在差异。转子转速和定子旋转磁场转速之间存在差异。异步电动机转子转速：异步电动机转子转速：随着负载变化而变化。随着负载变化而变化。1.三相异步电动机的基本工作原理三相异步电动机的基本工作原理第30页/共48页312.转差率转差率s定义：转差率为旋转磁场的同步转速和电动机转速之定义：转差率为旋转磁场的同步转速和电动机转速之定义：转差率为旋转磁场的同步转速和电动机转速之定义：转差率为旋转磁场的同步转速和电动机转速之差。即：差。即：差。即：差。即：异步电机转子转速异步电机转子转速异步电机转子转

33、速异步电机转子转速n n与定子旋转磁场转速与定子旋转磁场转速与定子旋转磁场转速与定子旋转磁场转速n n1 1之间之间之间之间有转速差，此转速差正是定子旋转磁场切割转子导体有转速差，此转速差正是定子旋转磁场切割转子导体有转速差，此转速差正是定子旋转磁场切割转子导体有转速差，此转速差正是定子旋转磁场切割转子导体的速度。的速度。的速度。的速度。转差率的大小决定着转子电动势及频率的大小，转差率的大小决定着转子电动势及频率的大小，转差率的大小决定着转子电动势及频率的大小，转差率的大小决定着转子电动势及频率的大小，直接影响异步电机的工作状态。直接影响异步电机的工作状态。直接影响异步电机的工作状态。直接影响

34、异步电机的工作状态。第31页/共48页32l 转子静止：转子静止：转子静止：转子静止：n n=0=0，则，则，则，则 s s=1=1；l 转速转速转速转速 n n=n n1 1时，则时，则时，则时，则 s s=0=0。异步电动机运行时，异步电动机运行时，异步电动机运行时，异步电动机运行时，s s 的取值范围在的取值范围在的取值范围在的取值范围在0 0 s s1 1。异步电动机在额定负载条件下运行时，一般额。异步电动机在额定负载条件下运行时，一般额。异步电动机在额定负载条件下运行时，一般额。异步电动机在额定负载条件下运行时，一般额定转差率定转差率定转差率定转差率 s sN N=0.01=0.01

35、0.060.06。2.转差率转差率s第32页/共48页33 根据转差率根据转差率s为正（或负）的大小，三相为正（或负）的大小，三相异步电动机可分为异步电动机可分为电动机、发电机和电磁制电动机、发电机和电磁制动动三种运行状态。三种运行状态。3.三相异步电动机的三种运行状态三相异步电动机的三种运行状态第33页/共48页34（1）电动机运行状态）电动机运行状态 0 s 13.三相异步电动机的三种运行状态三相异步电动机的三种运行状态 定子圆形旋转磁场定子圆形旋转磁场定子圆形旋转磁场定子圆形旋转磁场转子中感应电流转子中感应电流转子中感应电流转子中感应电流转子受转子受转子受转子受力力力力转动，可见转动，可

36、见转动，可见转动，可见00n n n n1 1 0s10s1。另：另：另：另：T T与与与与n n同向，电磁转矩同向，电磁转矩同向，电磁转矩同向，电磁转矩为驱动性质，电机此时吸为驱动性质，电机此时吸为驱动性质，电机此时吸为驱动性质，电机此时吸入电能，输出机械能入电能，输出机械能入电能，输出机械能入电能，输出机械能 电电电电动机。动机。动机。动机。TTNnn1s0 0ss1 01 0n n n n1 1导条导条导条导条中有电流中有电流中有电流中有电流转子受力。转子受力。转子受力。转子受力。n n n n1 1,s s00T T 与与与与n n反向，起制动作用。反向，起制动作用。反向，起制动作用。

37、反向，起制动作用。吸收机械能，输出电能吸收机械能，输出电能吸收机械能，输出电能吸收机械能，输出电能发电机。发电机。发电机。发电机。TTNnn1s s s0 n n1 1 发电机发电机发电机发电机第35页/共48页36（3）电磁制动状态）电磁制动状态 1 s +3.三相异步电动机的三种运行状态三相异步电动机的三种运行状态 定子磁场未变，以外力使转子速度定子磁场未变，以外力使转子速度定子磁场未变，以外力使转子速度定子磁场未变，以外力使转子速度n n与与与与n n1 1反向。反向。反向。反向。n n0,11 T T与与与与n n反向，制动作用。电机同时吸收电能及机反向，制动作用。电机同时吸收电能及机

38、反向，制动作用。电机同时吸收电能及机反向，制动作用。电机同时吸收电能及机械能，消耗于内部转子电阻上。械能，消耗于内部转子电阻上。械能，消耗于内部转子电阻上。械能，消耗于内部转子电阻上。TTNnn1ss s11n n00电磁制动电磁制动电磁制动电磁制动第36页/共48页373.三相异步电动机的三种运行状态三相异步电动机的三种运行状态第37页/共48页38第四节第四节 三相异步电动机的型号三相异步电动机的型号及额定值及额定值 1.三相异步电动机的型号三相异步电动机的型号 电机产品的型号一般采用大写印刷体的汉语电机产品的型号一般采用大写印刷体的汉语电机产品的型号一般采用大写印刷体的汉语电机产品的型号

39、一般采用大写印刷体的汉语拼音字母和阿拉伯数字组成，它是表示电机主要拼音字母和阿拉伯数字组成，它是表示电机主要拼音字母和阿拉伯数字组成，它是表示电机主要拼音字母和阿拉伯数字组成，它是表示电机主要技术条件、名称和规格的一种产品代号。如中小技术条件、名称和规格的一种产品代号。如中小技术条件、名称和规格的一种产品代号。如中小技术条件、名称和规格的一种产品代号。如中小型三相异步电动机表示如下：型三相异步电动机表示如下：型三相异步电动机表示如下：型三相异步电动机表示如下：第38页/共48页39大型异步电动机表示为：大型异步电动机表示为：大型异步电动机表示为：大型异步电动机表示为：我国生产的异步电动机种类很

40、多，我国生产的异步电动机种类很多，我国生产的异步电动机种类很多，我国生产的异步电动机种类很多，Y Y系列是系列是系列是系列是小型鼠笼全封闭自冷式三相异步电动机，还有如小型鼠笼全封闭自冷式三相异步电动机，还有如小型鼠笼全封闭自冷式三相异步电动机，还有如小型鼠笼全封闭自冷式三相异步电动机，还有如JQ2JQ2、JSJS、JRJR等系列，可参阅电机产品目录。等系列，可参阅电机产品目录。等系列，可参阅电机产品目录。等系列，可参阅电机产品目录。1.三相异步电动机的型号三相异步电动机的型号第39页/共48页40u额定功率额定功率额定功率额定功率 P PN N：指电机在铭牌规定的额定条件下，转指电机在铭牌规定

41、的额定条件下，转指电机在铭牌规定的额定条件下，转指电机在铭牌规定的额定条件下，转轴上输出的机械功率，单位为瓦（轴上输出的机械功率，单位为瓦（轴上输出的机械功率，单位为瓦（轴上输出的机械功率，单位为瓦（WW）或千瓦）或千瓦）或千瓦）或千瓦(kW)(kW)。2.三相异步电动机的额定值三相异步电动机的额定值额定功率不等于从电源吸收的功率，关系为：额定功率不等于从电源吸收的功率，关系为：额定功率不等于从电源吸收的功率，关系为：额定功率不等于从电源吸收的功率，关系为：其中其中其中其中鼠笼电机鼠笼电机鼠笼电机鼠笼电机 =72=729393第40页/共48页41u定子额定电压定子额定电压定子额定电压定子额定

42、电压 U UN N ：额定工况下运行时，加在定子绕额定工况下运行时，加在定子绕额定工况下运行时，加在定子绕额定工况下运行时，加在定子绕组出线端的组出线端的组出线端的组出线端的线线线线电压，单位为伏（电压，单位为伏（电压，单位为伏（电压，单位为伏（V V）或千伏（）或千伏（）或千伏（）或千伏（kVkV）。）。）。）。2.三相异步电动机的额定值三相异步电动机的额定值说明：说明：说明：说明：一般规定电动机的运行电压不能高于或低于额一般规定电动机的运行电压不能高于或低于额一般规定电动机的运行电压不能高于或低于额一般规定电动机的运行电压不能高于或低于额定值的定值的定值的定值的 5 5 线线线线电电电电压

43、压压压A AZ ZB BY YX XC C线线线线电电电电压压压压A AB BC CX XY YZ Z例：例：例：例：380/220 Y/380/220 Y/是指：线电压为是指：线电压为是指：线电压为是指：线电压为380V380V时采用时采用时采用时采用Y Y接法；接法；接法；接法；当线电压为当线电压为当线电压为当线电压为220V220V时采用时采用时采用时采用 接法。接法。接法。接法。第41页/共48页42u额定电流额定电流额定电流额定电流 I IN N：指电机定子绕组上所加电压为额定指电机定子绕组上所加电压为额定指电机定子绕组上所加电压为额定指电机定子绕组上所加电压为额定电压，转轴上输出功

44、率为额定功率时定子绕组的电压，转轴上输出功率为额定功率时定子绕组的电压，转轴上输出功率为额定功率时定子绕组的电压，转轴上输出功率为额定功率时定子绕组的线线线线电流，单位为安（电流，单位为安（电流，单位为安（电流，单位为安（A A）。）。）。）。2.三相异步电动机的额定值三相异步电动机的额定值如：如：如：如：表示三角接法下，电机的线电流为表示三角接法下，电机的线电流为表示三角接法下，电机的线电流为表示三角接法下，电机的线电流为11.2A11.2A，相电，相电，相电，相电流为流为流为流为6.48A6.48A；星形接法时线、相电流均为；星形接法时线、相电流均为；星形接法时线、相电流均为；星形接法时线

45、、相电流均为6.48A6.48A第42页/共48页43u额定频率额定频率额定频率额定频率 f fN N ：指加在定子边的电源频率，我国规指加在定子边的电源频率，我国规指加在定子边的电源频率，我国规指加在定子边的电源频率，我国规定标准工频为定标准工频为定标准工频为定标准工频为50Hz50Hz。u额定转速额定转速额定转速额定转速 n nN N ：指电机在定子绕组加额定电压，指电机在定子绕组加额定电压，指电机在定子绕组加额定电压，指电机在定子绕组加额定电压，转轴输出额定功率时的转速，单位为转轴输出额定功率时的转速，单位为转轴输出额定功率时的转速，单位为转轴输出额定功率时的转速，单位为r/minr/m

46、in。2.三相异步电动机的额定值三相异步电动机的额定值转差率转差率如：如：如：如：n=1440 =1440 转转转转/分分分分第43页/共48页44u额定功率因数额定功率因数额定功率因数额定功率因数 ：是电机在额定运行条件下：是电机在额定运行条件下：是电机在额定运行条件下：是电机在额定运行条件下定子侧的功率因数。定子侧的功率因数。定子侧的功率因数。定子侧的功率因数。2.三相异步电动机的额定值三相异步电动机的额定值 额定负载时一般为额定负载时一般为额定负载时一般为额定负载时一般为0.7-0.9 0.7-0.9，空载时功率因数很低，空载时功率因数很低，空载时功率因数很低，空载时功率因数很低约为约为

47、约为约为0.2-0.30.2-0.3。额定负载时，功率因数最大。额定负载时，功率因数最大。额定负载时，功率因数最大。额定负载时，功率因数最大。注意：实用中应选择合适容量的电机，注意：实用中应选择合适容量的电机，注意：实用中应选择合适容量的电机，注意：实用中应选择合适容量的电机，防止防止防止防止“大马大马大马大马”拉拉拉拉“小车小车小车小车”的现象。的现象。的现象。的现象。P2PNcos 1第44页/共48页45 此外，铭牌上还标出了相数、绕组联结方式、此外，铭牌上还标出了相数、绕组联结方式、此外，铭牌上还标出了相数、绕组联结方式、此外，铭牌上还标出了相数、绕组联结方式、绝缘等级、额定温升等。对

48、三相绕线式异步电机，绝缘等级、额定温升等。对三相绕线式异步电机，绝缘等级、额定温升等。对三相绕线式异步电机，绝缘等级、额定温升等。对三相绕线式异步电机，还标有转子绕组的联结方式及转子的额定电压和还标有转子绕组的联结方式及转子的额定电压和还标有转子绕组的联结方式及转子的额定电压和还标有转子绕组的联结方式及转子的额定电压和电流。电流。电流。电流。2.三相异步电动机的额定值三相异步电动机的额定值u额定效率额定效率额定效率额定效率 ：是电机在额定运行条件下，转轴输：是电机在额定运行条件下，转轴输：是电机在额定运行条件下，转轴输：是电机在额定运行条件下，转轴输出的机械功率（即额定功率）与定子侧输入的电功

49、出的机械功率（即额定功率）与定子侧输入的电功出的机械功率（即额定功率）与定子侧输入的电功出的机械功率（即额定功率）与定子侧输入的电功率（即额定输入功率）的比值。率（即额定输入功率）的比值。率（即额定输入功率）的比值。率（即额定输入功率）的比值。第45页/共48页46问该机的同步转速是多少？额定转速是多少？当该机运行在问该机的同步转速是多少？额定转速是多少？当该机运行在问该机的同步转速是多少？额定转速是多少？当该机运行在问该机的同步转速是多少？额定转速是多少？当该机运行在700r/min700r/min700r/min700r/min时，转差率是多少？当该机运行在时，转差率是多少？当该机运行在时

50、，转差率是多少？当该机运行在时，转差率是多少？当该机运行在800r/min800r/min800r/min800r/min时，转差时，转差时，转差时，转差率是多少？当该机在起动时，转差率是多少？率是多少？当该机在起动时，转差率是多少？率是多少？当该机在起动时，转差率是多少？率是多少？当该机在起动时，转差率是多少？设有一台设有一台设有一台设有一台50H50H50H50HZ Z Z Z、八极的三相感应电动机，额定转差率、八极的三相感应电动机，额定转差率、八极的三相感应电动机，额定转差率、八极的三相感应电动机，额定转差率例例 题题 解：同步转速解：同步转速解：同步转速解：同步转速 额定转速额定转速额