第3章-交流电动机的原理及特性课件.ppt

1、上海电力学院上海电力学院主讲：吕学勤主讲：吕学勤电机控制电机控制第三章第三章 交流电动机的工作原理及特性交流电动机的工作原理及特性 三相异步电动机的工作原理及特性三相异步电动机的工作原理及特性 了解三相异步电动机的基本结构及工作原理；了解三相异步电动机的基本结构及工作原理；掌握三相异步电动机的机械特性；掌握三相异步电动机的机械特性；掌握三相异步电动机的连接方法和额定参数；掌握三相异步电动机的连接方法和额定参数；掌握三相异步电动机启动、调速和制动等各种特性；掌握三相异步电动机启动、调速和制动等各种特性；掌握实现三相异步电动机启动、调速和制动的各种方法及它们掌握实现三相异步电动机启动、调速和制动的

2、各种方法及它们的使用场所；的使用场所；3.1 三相异步电动机的基本结构和工作原理三相异步电动机的基本结构和工作原理 一、三相异步电动机的基本结构一、三相异步电动机的基本结构 三相异步电动机主要由定子和转子两个部分组成三相异步电动机主要由定子和转子两个部分组成1.定子定子 定子由定子铁心、绕组定子由定子铁心、绕组以及机座组成。以及机座组成。2.转子转子 转子由铁心与绕组组成。转子由铁心与绕组组成。鼠笼式异步电动机鼠笼式异步电动机转子绕转子绕组是在转子铁心槽里插入铜条，组是在转子铁心槽里插入铜条，再将全部铜条两端焊在两个铜再将全部铜条两端焊在两个铜端环上而组成。端环上而组成。线绕式异步电动线绕式异

3、步电动机转机转子绕组是由线圈绕组放入转子绕组是由线圈绕组放入转子铁心槽内，并分为三相对子铁心槽内，并分为三相对称绕组，与定子产生的磁极称绕组，与定子产生的磁极数相同。数相同。二、三相异步电动机的工作原理二、三相异步电动机的工作原理 1定子旋转磁场定子旋转磁场 时时01 tiB为负，为负，iC为正为正;iA=0 时时62Tt iA为正为正,iB为负为负;iC=0 时时33Tt iB=0iA为正，为正，iC为负为负;0A i 时时24Tt iB为正，为正，iC为负为负2旋转磁场的旋转方向旋转磁场的旋转方向 如果将三相定子绕组中的如果将三相定子绕组中的任意两相对调任意两相对调，旋转磁场的方向就改变，

4、旋转磁场的方向就改变3.旋转磁场的极数与旋转速度旋转磁场的极数与旋转速度 在交流电动机中，旋转磁场相对定子的旋转速度被称为同步速在交流电动机中，旋转磁场相对定子的旋转速度被称为同步速度，用度，用n0表示。表示。pfn600 4.转转差率差率 S00nnnS 3.3.2 2 三相异步电动机的额定参数三相异步电动机的额定参数 一、一、三相异步电动机定子绕组的接法三相异步电动机定子绕组的接法 1两种接法两种接法 二机械特性二机械特性 1固有机械特性固有机械特性 异步电动机在异步电动机在额定电压和额定频率下，用规定的接线方式，额定电压和额定频率下，用规定的接线方式，定子和转子电路中不串联任何电阻或电抗

5、时的机械特性定子和转子电路中不串联任何电阻或电抗时的机械特性称为固有称为固有（自然）机械特性。（自然）机械特性。根据根据 2202222)SX(RUSRT 00nnnS 0010 S,nn,T理想空载工作点理想空载工作点：NNN,2SSnnTT 1,0,3st SnTT2202222stXRURKT 额定工作点额定工作点：NnPTNN55.9 0N0NnnnS 启动工作点启动工作点 mmmax,4SSnnTT 202max2XUKT 202m/XRS 临界工作点临界工作点（1）（2）（4）（3）通常把在固有机械特性上最大电磁转矩与额定转矩之比通常把在固有机械特性上最大电磁转矩与额定转矩之比Nm

6、axm/TT 称为电动机的过载能力系数。它表征了电动机能够承受冲击负称为电动机的过载能力系数。它表征了电动机能够承受冲击负载的能力大小，是电动机的又一个重要运行参数。载的能力大小，是电动机的又一个重要运行参数。鼠笼式异步电动机鼠笼式异步电动机 2.28.1m 线绕式异步电动机线绕式异步电动机8.25.2m 2人为机械特性人为机械特性 改变改变定子电压定子电压U 定子电源频率定子电源频率f 定子电路串入电阻或电抗定子电路串入电阻或电抗 转子电路串入电阻或电抗转子电路串入电阻或电抗等，都可得到异步电动机的人为机等，都可得到异步电动机的人为机械特性。械特性。2202222)SX(RUSRT 00nn

7、nS pfn600 （1）降低电动机电源电压时的人为特性）降低电动机电源电压时的人为特性 Nmax2202222st202max0m0202m0260TTXRURKTXUKTnnnXRSpfn 0n不变不变mS不变不变maxT随着电压的减小而大大地减小随着电压的减小而大大地减小stT随着电压的减小而大大地减小随着电压的减小而大大地减小（2）定子电路接入电阻或电抗时的人为特性）定子电路接入电阻或电抗时的人为特性（3）改变定子电源频率时的人为特性）改变定子电源频率时的人为特性 fKfXTTXRURKTXUKTnnnXRSpfn1,26020Nmax2202222st202max0m0202m0注意

8、到：注意到：fn 0fS/1m fT/1st 不不变变maxT Nmax2202222st202max0m0202m0260TTXRURKTXUKTnnnXRSpfn 0nmaxT不变不变mS随着串接电阻的增加而增大随着串接电阻的增加而增大，（4）转子电路串电阻时的人为特性）转子电路串电阻时的人为特性不变不变 3.3 三相异步电动机的启动特性三相异步电动机的启动特性 采用电动机拖动生产机械，对电动机启动的主要要求如下。采用电动机拖动生产机械，对电动机启动的主要要求如下。（1）有足够大的启动转矩，保证生产机械能正常启动。）有足够大的启动转矩，保证生产机械能正常启动。（2）在满足启动转矩要求的前提

9、下，启动电流越小越好。）在满足启动转矩要求的前提下，启动电流越小越好。（3）要求启动平滑，即要求启动时加速平滑，以减小对生产机）要求启动平滑，即要求启动时加速平滑，以减小对生产机械的冲击。械的冲击。（4）启动设备安全可靠，力求结构简单，操作方便。）启动设备安全可靠，力求结构简单，操作方便。（5）启动过程中的功率损耗越小越好。）启动过程中的功率损耗越小越好。一、一、鼠笼式异步电动机的启动方法鼠笼式异步电动机的启动方法 1直接启动（全压启动）直接启动（全压启动）直接启动就是将电动机的定子绕组通直接启动就是将电动机的定子绕组通过闸刀开关或接触器直接接入电源，在额过闸刀开关或接触器直接接入电源，在额定

10、电压下进行启动。定电压下进行启动。特点：电动机定子绕组的工作电压和特点：电动机定子绕组的工作电压和启动电压相等。启动电压相等。对象：小容量电动机。对象：小容量电动机。2电阻或电抗器降压启动电阻或电抗器降压启动 特点：特点：启动转矩随定子电压的平方下降，故它只启动转矩随定子电压的平方下降，故它只适用于空载或轻载启动适用于空载或轻载启动的场合；的场合；不经济，在启动过程中，电阻器上消耗能量大，不经济，在启动过程中，电阻器上消耗能量大，不适用于经常启动的电动机不适用于经常启动的电动机，若采用电抗器代替电阻器，则所需设备费较贵，且体积大。若采用电抗器代替电阻器，则所需设备费较贵，且体积大。3Y-降压启

11、动降压启动 ZUIstY31 ZUIst/31 所以所以 3 ststYII Y-降压启动方法的特点：降压启动方法的特点：设备简单、经济、启动电流小；设备简单、经济、启动电流小；启动转矩小，且启动电压不能启动转矩小，且启动电压不能按实际需要调节，故只适用于按实际需要调节，故只适用于空载或轻载启动的场合；空载或轻载启动的场合；只适用于正常运行时只适用于正常运行时定子绕组接线为定子绕组接线为 的异步电动机的异步电动机。4自耦变压器降压启动自耦变压器降压启动 11212 NNUUK12KUU 特点：特点：与与Y-降压启动时情况一样，只是在降压启动时情况一样，只是在Y-降压启动时的降压启动时的K为定值

12、，而自耦变为定值，而自耦变压器启动时的压器启动时的K是可调节的。是可调节的。变压器的体积大、重量重、价格高、维修麻烦，且启动时自耦变压器处于变压器的体积大、重量重、价格高、维修麻烦，且启动时自耦变压器处于过电流（超过额定电流）状态下运行，因此，不适于启动频繁的电动机。过电流（超过额定电流）状态下运行，因此，不适于启动频繁的电动机。二、线绕式异步电动机的启动方法二、线绕式异步电动机的启动方法 鼠笼式异步电动机的鼠笼式异步电动机的启动转矩小，启动电流大启动转矩小，启动电流大，因此不能满足，因此不能满足某些生产机械需要高启动转矩低启动电流的要求。某些生产机械需要高启动转矩低启动电流的要求。线绕式异步

13、电动机由于能在转子电路中串电阻，因此具有较大线绕式异步电动机由于能在转子电路中串电阻，因此具有较大的启动转矩和较小的启动电流，即具有较好的启动特性。的启动转矩和较小的启动电流，即具有较好的启动特性。1逐级切除启动电阻法逐级切除启动电阻法 3.4 三相异步电动机的调速特性三相异步电动机的调速特性37.560)1(PfSn只要改变只要改变U 、R、f、P就可就可攺变速度攺变速度2202222)SX(RUSRT 一、调压调速一、调压调速离心风机离心风机恒转矩恒转矩负载负载特点：特点：1）无极调速）无极调速2）调速范围）调速范围窄窄采用高阻转子，采用高阻转子，同时采用转速同时采用转速负反馈实现调负反馈

14、实现调压调速压调速一、调压调速一、调压调速特点：特点：1）无极调速）无极调速2）调速范围）调速范围窄窄采用高阻转子，采用高阻转子，同时采用转速同时采用转速负反馈实现调负反馈实现调压调速压调速闭环静特性二、转子串电阻调速二、转子串电阻调速针对线绕式异步电动机的起重设备上针对线绕式异步电动机的起重设备上特点：特点：1）有级调速）有级调速2）R越大，越大，耗能越大耗能越大三、三、改变极对数调速改变极对数调速P=2P=1特点：特点：有机调速有机调速多速电机多速电机四、四、变频调速变频调速适用于鼠笼式电动机适用于鼠笼式电动机特点：特点：1）无极调速）无极调速2）调速范围宽）调速范围宽1.FR:触点闭合正

15、向启动触点闭合正向启动 RR:触点闭合反向启动触点闭合反向启动最先选择的方向拥有最高优先权最先选择的方向拥有最高优先权当当FR触点断开时，运动方向开始改变触点断开时，运动方向开始改变若正向启动（若正向启动（FR）和反向启动（）和反向启动（RR）同时为高，则正向具有优）同时为高，则正向具有优先权先权停车停车功能功能正向正向反向反向惯性惯性滑行滑行FRRR2.多段速度曲线控制多段速度曲线控制正向正向多段多段1多段多段2多段多段3正转正转R S TU V WM正转正转反转反转多段多段1多段多段2多段多段3COM3.5 三相异步电动机的制动特性三相异步电动机的制动特性 一、反馈制动一、反馈制动 nn0

16、n与与T反向反向3.5 三相异步电动机的制动特性三相异步电动机的制动特性 一、反馈制动一、反馈制动 nn0n与与T反向反向变极或变频调速时的反馈制动变极或变频调速时的反馈制动3.5 三相异步电动机的制动特性三相异步电动机的制动特性 二、反接制动二、反接制动 n与与T反向反向任意两相相序反接任意两相相序反接1）电源反接制动）电源反接制动3.5 三相异步电动机的制动特性三相异步电动机的制动特性 二、反接制动二、反接制动 n与与T反向反向转子串大电阻转子串大电阻只适于线绕式电动机只适于线绕式电动机2）倒拉反接制动）倒拉反接制动3.5 三相异步电动机的制动特性三相异步电动机的制动特性 三、能耗制动三、

17、能耗制动 n与与T反向反向U=011醉翁亭记 1反复朗读并背诵课文，培养文言语感。2结合注释疏通文义，了解文本内容，掌握文本写作思路。3把握文章的艺术特色，理解虚词在文中的作用。4体会作者的思想感情，理解作者的政治理想。一、导入新课范仲淹因参与改革被贬，于庆历六年写下岳阳楼记，寄托自己“先天下之忧而忧，后天下之乐而乐”的政治理想。实际上，这次改革，受到贬谪的除了范仲淹和滕子京之外，还有范仲淹改革的另一位支持者北宋大文学家、史学家欧阳修。他于庆历五年被贬谪到滁州，也就是今天的安徽省滁州市。也是在此期间，欧阳修在滁州留下了不逊于岳阳楼记的千古名篇醉翁亭记。接下来就让我们一起来学习这篇课文吧！【教学

18、提示】结合前文教学，有利于学生把握本文写作背景，进而加深学生对作品含义的理解。二、教学新课目标导学一：认识作者，了解作品背景作者简介：欧阳修(10071072)，字永叔，自号醉翁，晚年又号“六一居士”。吉州永丰(今属江西)人，因吉州原属庐陵郡，因此他又以“庐陵欧阳修”自居。谥号文忠，世称欧阳文忠公。北宋政治家、文学家、史学家，与韩愈、柳宗元、王安石、苏洵、苏轼、苏辙、曾巩合称“唐宋八大家”。后人又将其与韩愈、柳宗元和苏轼合称“千古文章四大家”。关于“醉翁”与“六一居士”：初谪滁山，自号醉翁。既老而衰且病，将退休于颍水之上，则又更号六一居士。客有问曰：“六一何谓也？”居士曰：“吾家藏书一万卷，集

19、录三代以来金石遗文一千卷，有琴一张，有棋一局，而常置酒一壶。”客曰：“是为五一尔，奈何？”居士曰：“以吾一翁，老于此五物之间，岂不为六一乎？”写作背景：宋仁宗庆历五年(1045年)，参知政事范仲淹等人遭谗离职，欧阳修上书替他们分辩，被贬到滁州做了两年知州。到任以后，他内心抑郁，但还能发挥“宽简而不扰”的作风，取得了某些政绩。醉翁亭记就是在这个时期写就的。目标导学二：朗读文章，通文顺字1初读文章，结合工具书梳理文章字词。2朗读文章，划分文章节奏，标出节奏划分有疑难的语句。节奏划分示例环滁/皆山也。其/西南诸峰，林壑/尤美，望之/蔚然而深秀者，琅琊也。山行/六七里，渐闻/水声潺潺，而泻出于/两峰之

20、间者，酿泉也。峰回/路转，有亭/翼然临于泉上者，醉翁亭也。作亭者/谁？山之僧/曰/智仙也。名之者/谁？太守/自谓也。太守与客来饮/于此，饮少/辄醉，而/年又最高，故/自号曰/醉翁也。醉翁之意/不在酒，在乎/山水之间也。山水之乐，得之心/而寓之酒也。节奏划分思考“山行/六七里”为什么不能划分为“山/行六七里”？明确：“山行”意指“沿着山路走”，“山行”是个状中短语，不能将其割裂。“望之/蔚然而深秀者”为什么不能划分为“望之蔚然/而深秀者”？明确：“蔚然而深秀”是两个并列的词，不宜割裂，“望之”是总起词语，故应从其后断句。【教学提示】引导学生在反复朗读的过程中划分朗读节奏，在划分节奏的过程中感知文

21、意。对于部分结构复杂的句子，教师可做适当的讲解引导。目标导学三：结合注释，翻译训练1学生结合课下注释和工具书自行疏通文义，并画出不解之处。【教学提示】节奏划分与明确文意相辅相成，若能以节奏划分引导学生明确文意最好；若学生理解有限，亦可在解读文意后把握节奏划分。2以四人小组为单位，组内互助解疑，并尝试用“直译”与“意译”两种方法译读文章。3教师选择疑难句或值得翻译的句子，请学生用两种翻译方法进行翻译。翻译示例：若夫日出而林霏开，云归而岩穴暝，晦明变化者，山间之朝暮也。野芳发而幽香，佳木秀而繁阴，风霜高洁，水落而石出者，山间之四时也。直译法：那太阳一出来，树林里的雾气散开，云雾聚拢，山谷就显得昏暗

22、了，朝则自暗而明，暮则自明而暗，或暗或明，变化不一，这是山间早晚的景色。野花开放，有一股清幽的香味，好的树木枝叶繁茂，形成浓郁的绿荫。天高气爽，霜色洁白，泉水浅了，石底露出水面，这是山中四季的景色。意译法：太阳升起，山林里雾气开始消散，烟云聚拢，山谷又开始显得昏暗，清晨自暗而明，薄暮又自明而暗，如此暗明变化的，就是山中的朝暮。春天野花绽开并散发出阵阵幽香，夏日佳树繁茂并形成一片浓荫，秋天风高气爽，霜色洁白，冬日水枯而石底上露，如此，就是山中的四季。【教学提示】翻译有直译与意译两种方式，直译锻炼学生用语的准确性，但可能会降低译文的美感；意译可加强译文的美感，培养学生的翻译兴趣，但可能会降低译文的

23、准确性。因此，需两种翻译方式都做必要引导。全文直译内容见我的积累本。目标导学四：解读文段，把握文本内容1赏析第一段，说说本文是如何引出“醉翁亭”的位置的，作者在此运用了怎样的艺术手法。明确：首先以“环滁皆山也”五字领起，将滁州的地理环境一笔勾出，点出醉翁亭坐落在群山之中，并纵观滁州全貌，鸟瞰群山环抱之景。接着作者将“镜头”全景移向局部，先写“西南诸峰，林壑尤美”，醉翁亭坐落在有最美的林壑的西南诸峰之中，视野集中到最佳处。再写琅琊山“蔚然而深秀”，点山“秀”，照应上文的“美”。又写酿泉，其名字透出了泉与酒的关系，好泉酿好酒，好酒叫人醉。“醉翁亭”的名字便暗中透出，然后引出“醉翁亭”来。作者利用空

24、间变幻的手法，移步换景，由远及近，为我们描绘了一幅幅山水特写。2第二段主要写了什么？它和第一段有什么联系？明确：第二段利用时间推移，抓住朝暮及四季特点，描绘了对比鲜明的晦明变化图及四季风光图，写出了其中的“乐亦无穷”。第二段是第一段“山水之乐”的具体化。3第三段同样是写“乐”，但却是写的游人之乐，作者是如何写游人之乐的？明确：“滁人游”，前呼后应，扶老携幼，自由自在，热闹非凡；“太守宴”，溪深鱼肥，泉香酒洌，美味佳肴，应有尽有；“众宾欢”，投壶下棋，觥筹交错，说说笑笑，无拘无束。如此勾画了游人之乐。4作者为什么要在第三段写游人之乐？明确：写滁人之游，描绘出一幅太平祥和的百姓游乐图。游乐场景映在

25、太守的眼里，便多了一层政治清明的意味。太守在游人之乐中酒酣而醉，此醉是为山水之乐而醉，更是为能与百姓同乐而醉。体现太守与百姓关系融洽，“政通人和”才能有这样的乐。5第四段主要写了什么？明确：写宴会散、众人归的情景。目标导学五：深入解读，把握作者思想感情思考探究：作者以一个“乐”字贯穿全篇，却有两个句子别出深意，不单单是在写乐，而是另有所指，表达出另外一种情绪，请你找出这两个句子，说说这种情绪是什么。明确：醉翁之意不在酒，在乎山水之间也。醉能同其乐，醒能述以文者，太守也。这种情绪是作者遭贬谪后的抑郁，作者并未在文中袒露胸怀，只含蓄地说：“醉能同其乐，醒能述以文者，太守也。”此句与醉翁亭的名称、“

26、醉翁之意不在酒，在乎山水之间也”前后呼应，并与“滁人游”“太守宴”“众宾欢”“太守醉”连成一条抒情的线索，曲折地表达了作者内心复杂的思想感情。目标导学六：赏析文本，感受文本艺术特色1在把握作者复杂感情的基础上朗读文本。2反复朗读，请同学说说本文读来有哪些特点，为什么会有这些特点。(1)句法上大量运用骈偶句，并夹有散句，既整齐又富有变化，使文章越发显得音调铿锵，形成一种骈散结合的独特风格。如“野芳发而幽香，佳木秀而繁阴”“朝而往，暮而归，四时之景不同，而乐亦无穷也”。(2)文章多用判断句，层次极其分明，抒情淋漓尽致，“也”“而”的反复运用，形成回环往复的韵律，使读者在诵读中获得美的享受。(3)文

27、章写景优美，又多韵律，使人读来不仅能感受到绘画美，也能感受到韵律美。目标导学七：探索文本虚词，把握文言现象虚词“而”的用法用法文本举例表并列1.蔚然而深秀者；2.溪深而鱼肥；3.泉香而酒洌；4.起坐而喧哗者表递进1.而年又最高；2.得之心而寓之酒也表承接1.渐闻水声潺潺，而泻出于两峰之间者；2.若夫日出而林霏开，云归而岩穴暝；3.野芳发而幽香，佳木秀而繁阴；4.水落而石出者；5.临溪而渔；6.太守归而宾客从也；7.人知从太守游而乐表修饰1.朝而往，暮而归；2.杂然而前陈者表转折1.而不知人之乐；2.而不知太守之乐其乐也虚词“之”的用法用法文本举例表助词“的”1.泻出于两峰之间者；2.醉翁之意不

28、在酒；3.山水之乐；4.山间之朝暮也；5.宴酣之乐位于主谓之间，取消句子独立性而不知太守之乐其乐也表代词1.望之蔚然而深秀者；2.名之者谁(指醉翁亭)；3.得之心而寓之酒也(指山水之乐)【教学提示】更多文言现象请参见我的积累本。三、板书设计路线：环滁琅琊山酿泉醉翁亭风景：朝暮之景四时之景山水之乐(醉景)风俗：滁人游太守宴众宾欢 太守醉宴游之乐(醉人)心情：禽鸟乐人之乐乐其乐与民同乐(醉情)可取之处重视朗读，有利于培养学生的文言语感，并通过节奏划分引导学生理解文意，突破了仅按注释疏通文义的桎梏，有利于引导学生自主思考；不单纯关注“直译”原则，同时培养学生的“意译”能力，引导学生关注文言文的美感，在一定程度上有助于培养学生的核心素养。不足之处文章难度相对较高，基础能力低的学生难以适应该教学。会员免费下载会员免费下载