NO4交流电机的应用电机与电气控制技术 教学课件教学课件.ppt

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1、目录目录认识三相异步电动机认识三相异步电动机三相异步电动机的运行三相异步电动机的运行三相异步电动机的使用、维护与检修三相异步电动机的使用、维护与检修单相异步电动机的应用单相异步电动机的应用目录目录学习目标学习目标 1了解三相异步电动机的特点、用途和分类；2认识三相异步电动机的结构，了解各部件的作用；3了解三相异步电动机的铭牌数据，掌握额定值的简单计算；4.掌握三相异步电动机的工作原理、旋转磁场、定子绕组。目录目录一、交流电机的分类一、交流电机的分类 根据产生或使用电能种类的不同，旋转的电磁机械可分为直流电机和交流电机两大类。交流电机可分为异步电机和同步电机两种。异步电机主要作为电动机使用。异步

2、电动机又有单相和三相两种，而三相异步电动机又分笼型和绕线式。目录目录二、三相异步电动机的特点和用途二、三相异步电动机的特点和用途 特点：特点：三相异步电动机具有结构简单、工作可靠、价格三相异步电动机具有结构简单、工作可靠、价格低廉、维修方便、效率高、体积小、重量轻等一系列优点。低廉、维修方便、效率高、体积小、重量轻等一系列优点。用途：用途：与同容量的直流电动机相比，三相异步电动机的与同容量的直流电动机相比，三相异步电动机的质量和价格约为直流电动机的质量和价格约为直流电动机的1/31/3，所以应用最为广泛。，所以应用最为广泛。目录目录二、三相异步电动机的特点和用途二、三相异步电动机的特点和用途(

3、a)普通车床 (b)摇臂钻床(c)自动生产线 (d)万能铣床 用途用途目录目录三、三相异步电动机的结构三、三相异步电动机的结构封闭式三相异步电动机的结构封闭式三相异步电动机的结构1 1端盖；端盖；2 2轴承；轴承；3 3机座；机座；4 4定子绕组；定子绕组；5 5转子；转子；6 6轴承；轴承；7 7端盖；端盖；8 8风扇；风扇；9 9风罩；风罩；1010接线盒接线盒目录目录三、三相异步电动机的结构三、三相异步电动机的结构 1 1.定子部分定子部分机座机座定子铁心定子铁心AB轴承轴承D定子绕组定子绕组C目录目录三、三相异步电动机的结构三、三相异步电动机的结构 2 2.转子部分转子部分1 1 1

4、1）笼型异步电笼型异步电笼型异步电笼型异步电动机动机动机动机2 2 2 2）绕线型异步电绕线型异步电绕线型异步电绕线型异步电动机动机动机动机目录目录三、三相异步电动机的结构三、三相异步电动机的结构 3 3.气隙气隙 所谓气隙就是定子与转子之间的空隙。中小型异步电动机的气隙一般为0.21.5 mm。气隙的大小对电动机性能影响较大，气隙大磁阻也大，产生同样大小的磁通，所需的励磁电流也越大，电动机的功率因数也就越低。目录目录四、三相异步电动机的基本工作原理四、三相异步电动机的基本工作原理电生磁：电生磁：闭合的转子绕组切割磁力线，闭合的转子绕组切割磁力线，产生感应电流产生感应电流磁生电：磁生电：三相定

5、子绕组通入称三相对称三相定子绕组通入称三相对称电流，在空间产生了旋转磁场电流，在空间产生了旋转磁场电磁相互作用电磁相互作用产生电磁力：产生电磁力：此电流又与旋转磁场相互作用产生电此电流又与旋转磁场相互作用产生电磁转矩，使转子跟随旋转磁场同向转动磁转矩，使转子跟随旋转磁场同向转动根据电磁感应原理工作，又名感应电动机根据电磁感应原理工作，又名感应电动机目录目录四、三相异步电动机的基本工作原理四、三相异步电动机的基本工作原理 1 1.旋转磁场旋转磁场 1 1）旋转磁场的产生）旋转磁场的产生 三相交流电产生旋转磁场示意图三相交流电产生旋转磁场示意图目录目录四、三相异步电动机的基本工作原理四、三相异步电

6、动机的基本工作原理 2 2）旋转磁场的转速）旋转磁场的转速 三相交流异步电动机产生三相交流异步电动机产生4 4个磁极旋转磁场个磁极旋转磁场目录目录四、三相异步电动机的基本工作原理四、三相异步电动机的基本工作原理 3 3）旋转磁场的旋转方向）旋转磁场的旋转方向 三相绕组通入反三相绕组通入反(负负)序电流时的旋转磁场序电流时的旋转磁场目录目录四、三相异步电动机的基本工作原理四、三相异步电动机的基本工作原理 2 2.转子的转动转子的转动 1 1）转子转动的原理）转子转动的原理三相异步电动机转动原理三相异步电动机转动原理目录目录四、三相异步电动机的基本工作原理四、三相异步电动机的基本工作原理 2 2）

7、转子的转速）转子的转速 转子的旋转速度一般称为转子的旋转速度一般称为电动机的转速，用电动机的转速，用n 表示。根据表示。根据前面的工作原理可知，转子是前面的工作原理可知，转子是被旋转磁场拖动而运行的，在被旋转磁场拖动而运行的，在异步电动机处于电动状态时，异步电动机处于电动状态时，它的转速恒小于同步转速它的转速恒小于同步转速 n1。目录目录四、三相异步电动机的基本工作原理四、三相异步电动机的基本工作原理 3 3）转差率）转差率目录目录五、三相异步电动机的铭牌数据五、三相异步电动机的铭牌数据三相异步电动机的铭牌三相异步电动机的铭牌目录目录 旋转磁场转速与旋转磁场转速与转子转速相同吗？转子转速相同吗

8、？目录目录 如何使三相异如何使三相异步电动机反转？步电动机反转？问问 题题 讨讨 论论 答：因为异步电动答：因为异步电动机的转子旋转方向与磁机的转子旋转方向与磁的旋转方向一致，而旋的旋转方向一致，而旋转磁场的转向在三相绕转磁场的转向在三相绕组排列一定的条件下由组排列一定的条件下由电流的相序决定。因此电流的相序决定。因此只需要调任意两根电源只需要调任意两根电源进线，旋转磁场反向，进线，旋转磁场反向，电动机也跟着反转。电动机也跟着反转。目录目录五、三相异步电动机的铭牌数据五、三相异步电动机的铭牌数据 1 1.型号型号目录目录五、三相异步电动机的铭牌数据五、三相异步电动机的铭牌数据 2 2.额定值额

9、定值1)1)额定功率额定功率2)2)额定电压额定电压3)3)额定电流额定电流4)4)额定转速额定转速5)5)额定频率额定频率6)6)额定工作制额定工作制目录目录学习目标学习目标 1了解三相异步电动机运行时的电磁关系；2了解三相异步电动机的基本方程式和等效电路；3了解异步电动机起动时存在的问题；4.熟悉异步电动机常用的起动方法；5.了解异步电动机的反转、制动方法；6.学会三相异步电动机常用起动、反转和制动方法的操作使用。目录目录一、三相异步电动机的空载运行一、三相异步电动机的空载运行 1 1.空载电流和空载磁动势空载电流和空载磁动势空载电流空载电流空载电流所产生的合成磁空载电流所产生的合成磁动势

10、的基波分量的幅值为动势的基波分量的幅值为目录目录一、三相异步电动机的空载运行一、三相异步电动机的空载运行 2 2.空载时的定子电压平衡关系空载时的定子电压平衡关系目录目录二、三相感应电动机的负载运行二、三相感应电动机的负载运行（1 1）转子磁动势的分转子磁动势的分析析（2 2）电动势电动势平衡方平衡方程式程式（3 3）磁动势磁动势平衡平衡目录目录三、三相异步电动机的功率和电磁转矩三、三相异步电动机的功率和电磁转矩 1 1.功率转换过程和功率平衡方程式功率转换过程和功率平衡方程式感应电动机的功率图感应电动机的功率图目录目录三、三相异步电动机的功率和电磁转矩三、三相异步电动机的功率和电磁转矩2 2

11、.转矩平衡方程式转矩平衡方程式333311112222由电动机的机械损耗和附加损耗由电动机的机械损耗和附加损耗由电动机的机械损耗和附加损耗由电动机的机械损耗和附加损耗引起的空载制动转矩引起的空载制动转矩引起的空载制动转矩引起的空载制动转矩 T T 0 0使电动机旋转的转矩使电动机旋转的转矩使电动机旋转的转矩使电动机旋转的转矩 T T emem由电动机所拖动的负载的反作用由电动机所拖动的负载的反作用由电动机所拖动的负载的反作用由电动机所拖动的负载的反作用转矩转矩转矩转矩 T T 2 2显然显然T em=T 0+T 2目录目录三、三相异步电动机的功率和电磁转矩三、三相异步电动机的功率和电磁转矩3

12、3.电磁转矩公式电磁转矩公式 1 1）电磁转矩的物理表达式）电磁转矩的物理表达式目录目录三、三相异步电动机的功率和电磁转矩三、三相异步电动机的功率和电磁转矩 2 2）电磁转矩的参数表达式）电磁转矩的参数表达式目录目录四、三相异步电动机的工作特性四、三相异步电动机的工作特性1 1 1 12 2 2 23 3 3 34 4 4 45 5 5 5功率因数特性功率因数特性coscos1 1 =f f（P P2 2）转矩特性转矩特性T T em em=f f（P P2 2）效率特性效率特性=f f（P P2 2）转速特性转速特性n n =f f（P P 2 2）定子电流特性定子电流特性I I 1 1=f

13、 f（P P 2 2）目录目录五、三相异步电动机的机械特性五、三相异步电动机的机械特性1 1.固有特性分析固有特性分析感感应应电电动动机机的的固固有有机机械械特特性性目录目录五、三相异步电动机的机械特性五、三相异步电动机的机械特性（1 1 1 1）同步转速点同步转速点同步转速点同步转速点（2 2 2 2）最大转矩点最大转矩点最大转矩点最大转矩点（3 3 3 3）起动点起动点起动点起动点 C C C C目录目录五、三相异步电动机的机械特性五、三相异步电动机的机械特性2 2.人为机械特性分析人为机械特性分析1）降低定子端电压降低定子端电压的人为特性的人为特性 3）机械特性的使机械特性的使用表达式用

14、表达式 2）转子回路串对称转子回路串对称三相电阻的人为三相电阻的人为特性特性 目录目录六、三相异步电动机的起动六、三相异步电动机的起动1 1.直接起动直接起动三相笼型异步电动机直接起动参考数据三相笼型异步电动机直接起动参考数据直直接接起起动动电电路路目录目录六、三相异步电动机的起动六、三相异步电动机的起动2 2.三相笼型异步电动机降压起动三相笼型异步电动机降压起动2 2）Y-Y-起动起动3 3）自耦变压器）自耦变压器 降压起动降压起动1 1）定子串接电抗器起动）定子串接电抗器起动目录目录六、三相异步电动机的起动六、三相异步电动机的起动3 3.三相绕线型异步电动机降压起动三相绕线型异步电动机降压

15、起动1）转子串联电阻转子串联电阻起动起动2）转子串频敏变阻转子串频敏变阻器起动器起动目录目录七、三相异步电动机的反转七、三相异步电动机的反转 三相异步电动机改变三相异步电动机改变转向的方法很简单，在以转向的方法很简单，在以前的技能训练过程中曾多前的技能训练过程中曾多次使用过，只需调换任意次使用过，只需调换任意两根电源线即可。两根电源线即可。异步电动机正、反转原理电路图异步电动机正、反转原理电路图目录目录八、三相异步电动机的制动八、三相异步电动机的制动 2.2.能耗制动能耗制动能耗制动能耗制动 3.3.回馈制动回馈制动回馈制动回馈制动 1.1.反接制动反接制动反接制动反接制动目录目录九、三相异步

16、电动机的调速九、三相异步电动机的调速1.1.变极调速变极调速 3.3.改变转差率改变转差率调速调速2.2.变频调速变频调速目录目录学习目标学习目标 1了解三相异步电动机起动前的准备工作和起动时的注意事项；2熟悉三相异步电动机运行中的监视项目；3了熟悉三相异步电动机的定期检修内容；4.了解三相异步电动机的常见故障以及处理方法。目录目录一、三相异步电动机的选择原则一、三相异步电动机的选择原则（1 1）类型的选择类型的选择（2 2）转速的选择转速的选择（3 3）容量的选择容量的选择目录目录二、三相异步电动机的安装原则二、三相异步电动机的安装原则 （1）有大量尘埃、爆炸性或腐蚀性气体、环境温度有大量尘

17、埃、爆炸性或腐蚀性气体、环境温度40 以上以及水中作业等场所，应该选择具有合适防护型式的电动以上以及水中作业等场所，应该选择具有合适防护型式的电动机机。（2）一般场所安装电动机，要注意防止潮气。不得已的一般场所安装电动机，要注意防止潮气。不得已的情况下要抬高基础，安装换气扇排潮情况下要抬高基础，安装换气扇排潮。（3）通风条件要良好。环境温度过高会降低电动机的效通风条件要良好。环境温度过高会降低电动机的效率，甚至使电动机过热烧毁率，甚至使电动机过热烧毁。目录目录二、三相异步电动机的安装原则二、三相异步电动机的安装原则 （4）灰尘少。灰尘过多会附在电动机的线圈上，使电动灰尘少。灰尘过多会附在电动机

18、的线圈上，使电动机绝缘电阻降低、冷却效果恶化机绝缘电阻降低、冷却效果恶化。（6）安装地点要便于对电动机的维护、检查安装地点要便于对电动机的维护、检查。目录目录三、三相异步电动机的接地装置三、三相异步电动机的接地装置 电动机的绝缘如果损坏，运行中机壳就会带电。一旦机壳带电而电动机又没有良好的接地装置，当操作人员接触到机壳时，就会发生触电事故。因此，电动机的安装、使用一定要有接地保护。在电源中性点直接接地系统，采用保护接中性线；在电动机密集地区应将中性线重复接地；在电源中性点不接地系统，应采用保护接地。目录目录四、三相异步电动机起动前的准备四、三相异步电动机起动前的准备（1 1 1 1）安装检查安

19、装检查安装检查安装检查（2 2 2 2）绝缘电阻检查）绝缘电阻检查）绝缘电阻检查）绝缘电阻检查（3 3 3 3）电源检查）电源检查）电源检查）电源检查（4 4 4 4）起动、保护）起动、保护）起动、保护）起动、保护措施检查措施检查措施检查措施检查目录目录五、起动时的注意事项五、起动时的注意事项 （1）合闸后，若电动机不转，应迅速、果断地拉闸，以免烧坏电动机。（2）电动机起动后，应注意观察，若有异常情况，应立即停机。待查明故障并排除后，才能重新合闸起动。（3）笼型电动机采用直接起动时，短时间内连续起动的次数不宜过于频繁。对功率较大的电动机要随时注意电动机的温升。目录目录五、起动时的注意事项五、起

20、动时的注意事项 （5）几台电动机由同一台变压器供电时，不能同时起动，应从大到小逐台起动。（4）绕线转子异步电动机起动前，应注意检查起动电阻是否接入。接通电源后，随着电动机转速的上升而逐渐切除起动电阻。目录目录六、三相异步电动机运行中的监六、三相异步电动机运行中的监5 5 5 55 5问问问问问问1 1 1 11 1看看看看看看4 4 4 44 4闻闻闻闻闻闻2 2 2 22 2听听听听听听3 3 3 33 3摸摸摸摸摸摸目录目录七、三相异步电动机的定期维修七、三相异步电动机的定期维修1 1.定期小修项目定期小修项目 清擦电动机外壳，除掉运行中积累的污垢。（1 1）测量电动机绝缘电阻，测后注意重

21、新接好线，拧紧接线螺钉。（2 2）检查电动机端盖、地脚螺钉是否紧固。（3 3）检查电动机接地线是否可靠。（4 4）检查电动机与负载机械间的传动装置是否良好。（5 5）目录目录七、三相异步电动机的定期维修七、三相异步电动机的定期维修 检查电动机的附属起动和保护设备是否完好。（7 7）拆下轴承盖，检查润滑介质是否变脏、干涸，及时换油或加油。处理完毕后注意上好端盖及紧固螺钉。（6 6）目录目录七、三相异步电动机的定期维修七、三相异步电动机的定期维修2 2.定期大修项目定期大修项目 检查电动机各部件有无机械损伤，若有则应做相应修复。（1 1）对拆开的电动机和起动设备，进行清理，清除所有油泥、污垢。清理

22、中注意观察绕组绝缘状况。（2 2）拆下轴承，浸在汽油或柴油中彻底清洗。（3 3）检查定子绕组是否存在故障。（4 4）目录目录七、三相异步电动机的定期维修七、三相异步电动机的定期维修 检查定、转子铁心有无磨损和变形，若观察到有磨损处或发亮点，说明可能存在定、转子铁心相摩擦。（5 5）在进行以上各项修理、检查后，对电动机进行装配、安装。（6 6）安装完毕的电动机，应进行修理后检查，符合要求后，方可带负载运行。（7 7）目录目录七、三相异步电动机的定期维修七、三相异步电动机的定期维修 在对三相异步电动机的运用中和日常巡检中，如发现在对三相异步电动机的运用中和日常巡检中，如发现任何异常现象，除做相应的

23、处理外，还应及时记录，并及任何异常现象，除做相应的处理外，还应及时记录，并及时向有关领导报告。相关技术人员应及时对存在异常现象时向有关领导报告。相关技术人员应及时对存在异常现象的电动机进行检测，根据电动机运行正常的有关标准和的电动机进行检测，根据电动机运行正常的有关标准和自己的相关经验，正确判断引起电动机异常的原因自己的相关经验，正确判断引起电动机异常的原因并做相应的处理。并做相应的处理。目录目录学习目标学习目标 1了解单相异步电动机的特点和用途；2熟悉单相异步电动机的工作原理和机械特性；3了解单相异步电动机的类型、起动方法和应用场合；4.学会单相异步电动机的接线和操作使用。目录目录一、单相分相式异步电动机一、单相分相式异步电动机1 1.单相电阻分相起动异步电动机单相电阻分相起动异步电动机单相电阻分相起动异步电动机单相电阻分相起动异步电动机目录目录一、单相分相式异步电动机一、单相分相式异步电动机2 2.单相电容分相起动异步电动机单相电容分相起动异步电动机单相电容分相异步电动机单相电容分相异步电动机目录目录二、单相罩极式二、单相罩极式(磁通分相式磁通分相式)异步电动机异步电动机罩极电动机移动磁场示意图罩极电动机移动磁场示意图目录目录