三相交流异步电动机的结构和原理课件.ppt

1、鼠笼式异步交流电动机授课内容：鼠笼式异步交流电动机授课内容：机座：铸钢或铸铁机座：铸钢或铸铁星形连接星形连接三角形连接三角形连接 转子转子:在旋转磁场作用下，产生感应电动势或电在旋转磁场作用下，产生感应电动势或电流。流。鼠笼转子鼠笼转子(1)鼠笼式转子鼠笼式转子 铁芯槽内放铜条，端铁芯槽内放铜条，端 部用短路环形成一体。部用短路环形成一体。或铸铝形成转子绕组。或铸铝形成转子绕组。(2)绕线式转子绕线式转子 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。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

2、；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。120sin120sinsinmCmBmAtIitIitIi BiAXBYCZAiCiCiAiBiitmIoiCiAiBitmIo0n规定规定 i:“+”首端流入，尾端流出。首端流入，尾端流出。i:“”尾端流入，首端流出。尾端流入，首端流出。AYCBZX()电流出电流出()电流入电流入CiBiAii tAXYCBZAXYCBZAXYCBZNS0 t 60t 0n60 90t 600动画动画mIoSNSNAAXZBCYAAXZBCY分析可知：三相电流产生的合成磁场是一旋转的磁场分析可知：三相电流产生的合成磁场是一旋转的

3、磁场 即：即：2.0t 60t 任意调换两根电源进线任意调换两根电源进线(电路如图电路如图)CiAXCZBYAiBi0mICiBiAi tiomINSNS0t 即：即：1pCiBiAioimI tBiAXBYCZAiCiAXYCBZNSCYABCXYZAXBZAiBiCiX A AXBYB Y CC ZZ 极对数极对数2p动画动画旋转磁场的磁极对数旋转磁场的磁极对数与三相绕组的排列有关与三相绕组的排列有关CYABCXYZAXBZAiBiCiAX XNSZ CZBYB Y A C SNBiCiAiimIt 0分分）转转/(6010fn 工频：工频：Hz501 f分分）转转/(30000 np=1

4、时时0mICiBiAi tiomIAXYCBZNSAXYCBZNSAXYCBZNSX NSA X ABZCYZ C Y B SN0t 60tp=2时时BiCiAiit mI0分分）转转/(150026010 fn0n30AX XZ CZBYB Y A C NSNS)/(6010分分转转pfn 2p180分）转/(50011p360分）转/(0003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)f(Hz501 3p120分）转/(00014p分分）转转/(75090旋转磁场转速旋转磁场转速n0与频率与频率f1和极对数和极对数p有关。有关。AXYCBZ分

5、分）转转/(6010pfn BlvBliFvF0nNS0nn 如果如果:0nn%s)91(转子转速亦可由转差率求得转子转速亦可由转差率求得0)(1nns%10000 nnns 例例1 1：一台三相异步电动机，其额定转速一台三相异步电动机，其额定转速 n=975 r/min，电源频率，电源频率 f1 1=50 Hz。试求电动机的。试求电动机的极对数和额定负载下的转差率。极对数和额定负载下的转差率。解：解：根据异步电动机转子转速与旋转磁场同步转根据异步电动机转子转速与旋转磁场同步转速的关系可知：速的关系可知：n0=1000 r/min,2.5%100%10009751000%10000 nnns三

6、相异步电动机三相异步电动机 型号型号Y112M-2 编编 号号 4KW8.2A 380V 2890r/min LW 79dB（A）接法接法防护等级防护等级IP44 50HZ KgZBK2007-88 工作制工作制 B级绝缘级绝缘 年年月月电机厂电机厂变压器：变压器：变化变化 eU1 E1=4.44 f N1 E2=4.44 f N2 11 444Nf.U i1u1e1e 1e2e 2i2+f1f2异步电动机：异步电动机：旋转磁场切割导体旋转磁场切割导体 e，U1 E1=4.44 f 1N1 每极磁通每极磁通111444Nf.U 1U 旋转磁场与定子导体间的相对速度为旋转磁场与定子导体间的相对速

7、度为 n0，所以，所以16001pnf 感应电势的频率与磁场和导体间的相对速度有关感应电势的频率与磁场和导体间的相对速度有关f 1=电源频率电源频率 f定子导体与旋转磁场间的相对速度固定，而转子定子导体与旋转磁场间的相对速度固定，而转子导体与旋转磁场间的相对速度随转子的转速不同而导体与旋转磁场间的相对速度随转子的转速不同而变化变化 定子感应电势频率定子感应电势频率 f 1 转子感应电势频率转子感应电势频率 f 2 1000026060fspnnnnpnnf 旋转磁场切割定子导体和转子导体的速度不同旋转磁场切割定子导体和转子导体的速度不同 E20=4.44 f 1N2 即即E2=s E20 21

8、22222LfsLfX X20=2 f1L 2即即X2=sX20 222222XREI 2202220)(sXRsE )(0002nnIs 2202220max21XREIs 220222222222)(cossXRRXRR 202SXRs 很很小小时时1cos2 202XRss 较较大大时时s1cos2 2202220222222)(XREXREIss 2202222)(cosXRRs 变变化化曲曲线线随随、SI cos22)(2 Isn)cos(2 sn 结论：结论：转子转动时，转转子转动时，转 子电路中的各量均与转子电路中的各量均与转 差率差率 s有关，即与转速有关，即与转速 n有关。有

9、关。I2cos 2s1I2,2cos O22Tcos IKT 常数，与电常数，与电机结构有关机结构有关旋转磁场旋转磁场每极磁通每极磁通转子电流转子电流转子电路的转子电路的功率因数功率因数ilBF 22cos,IT 21220222)(UsXRsRKT 22 cos IKTT 22022202)(XREIss 2202222)(cosXRRs mNfU11144.4 由前面分析知：由前面分析知：21220222)(UsXRsRKT 21UmaxTmSNSOTS曲曲线线)(sfT 曲曲线线)(Tfn 根据转矩公式根据转矩公式22022212)(sXRUsRKT 得特性曲线：得特性曲线：NnmaxT

10、stTOnTNT0nstT1NTNnNT)/()(9550NNN分分转转千千瓦瓦nPT OnT0n(N m)如某普通机床的主轴电机如某普通机床的主轴电机(Y132M-4型型)的额定功的额定功率为率为7.5kw,额定转速为额定转速为1440r/min,则额定转矩为则额定转矩为nPnPT9550602 m.N7.4914405.795509550NNN nPT21220222UsXRsRKT)(2021max2XUKT 0dd ST令：令：求得求得202mXRss 临界转差率临界转差率On0nTmax将将sm代入转矩公式，可得代入转矩公式，可得 max121max,)1(TUUT2021max2X

11、UKT NmaxTT 一般三相异步电动机的过载系数为一般三相异步电动机的过载系数为2.28.1 12 II(2)sm与与 R2 有关，有关，R2 sm n 。绕线式电。绕线式电机改变转子附加电阻机改变转子附加电阻R 2 可实现调速。可实现调速。22022212)(sXRUsRKT 22022212stXRURKT 电动机起动时的转矩。电动机起动时的转矩。起动时起动时n=0 时时，s=1 st121st,)1(TUUT(2)Tst与与 R2 有关，有关，适当使适当使 R2 Tst 。对绕线式。对绕线式 电机改变转子附加电阻电机改变转子附加电阻 R 2,可使可使Tst=Tmax。体现了电动机带体现

12、了电动机带载起动的能力。载起动的能力。0nOnTNststTTK 起动能力起动能力T2 sT2 TT=T2n T T 2达到新的平衡达到新的平衡T20nnTOn接线盒接线盒。通常。通常联结联结电机容量电机容量Y3kW 联联结结电电机机容容量量 kW4U2U1W2V1V2W1U1U2W2U2V2V1W1U1W1V1W2V2 作业：作业：2-2、2-3、2-6鼠笼式电动机控制线路 教学目的：让学生会分析电动机点动、长动控制电路，并学会接线；让学生会分析正、反转电路的控制原理，学会接线。教学安排：(1)旧课复习（5分钟）(2)新课讲解（80分钟）(3)新课小结（5分钟）电机起动、停车（点动、连续运行

13、、多地点电机起动、停车（点动、连续运行、多地点 控制、顺序控制等）控制、顺序控制等）电机正反转控制电机正反转控制 行程控制行程控制 时间控制时间控制 速度控制速度控制 基本控制环节基本控制环节9.2.1 9.2.1 异步机的直接起动（异步机的直接起动（1 1）M3ABCKMFUQSBCKMSB点动控制点动控制动作过程动作过程触头（触头（KM）打开）打开按钮松开按钮松开线圈（线圈（KM）断电）断电 电机停转。电机停转。触头（触头（KM）闭合）闭合按下按钮按下按钮（SB）线圈（线圈（KM）通电）通电电机转动；电机转动；控制电路控制电路主电路主电路异步机的直接起动（异步机的直接起动（2 2）电动机连

14、续运行电动机连续运行KM自保持自保持自保的作用自保的作用按下按钮按下按钮（SB），），线圈（线圈（KM）通电，）通电，电机起动；同时，辅助触头（电机起动；同时，辅助触头（KM）闭合，）闭合，即使按钮松开，线圈保持通电状态，电机即使按钮松开，线圈保持通电状态，电机连续运转。连续运转。KMSB2CM3ABCKMFUQSBSB1起动起动按钮按钮停车停车按钮按钮KMSB1KMSB2KHM3ABCKMFUQSKH电流成回路，电流成回路，只要接两相就可以了。只要接两相就可以了。异步机的直接起动异步机的直接起动 +过载保护过载保护发热发热元件元件热继电热继电器触头器触头例如：甲、乙两地同时控制一台电机例如：

15、甲、乙两地同时控制一台电机KMSB1甲甲SB2甲甲KMSB1乙乙SB1乙乙方法：两起动按钮并联；两停车按钮串联。方法：两起动按钮并联；两停车按钮串联。多地点控制多地点控制乙地乙地甲地甲地QSKHM3AB CKMFU方法一：用复合按钮。方法一：用复合按钮。点动点动+连续运行连续运行(1)(1)SB3：点动：点动SB2：连续运行：连续运行控制控制关系关系该电路缺点：动作不够可靠。该电路缺点：动作不够可靠。KMSB1KMSB2KHSB3主电路主电路控制电路控制电路点动点动+连续运行连续运行(2)(2)SBKASB1KASB2KHKMKAM3AB CKMFU方法二：加中间继电器（方法二：加中间继电器（KA）。）。控制控制关系关系SB：点动：点动SB2：连续运行：连续运行 以下以下控制电路能否实现即能点动、控制电路能否实现即能点动、又能连续运行又能连续运行 KMSB1KMSB2KHSB思考思考不能点动！不能点动！