三相异步电动机学习课件.ppt

1、交流电动机交流电动机电动机电动机直流电动机直流电动机鼠笼式鼠笼式绕线式绕线式异步机异步机同步机同步机他励、异励、串励、复励他励、异励、串励、复励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：基本结构、工作原理、基本结构、工作原理、机械特性、控制方法机械特性、控制方法 电动机的概念与分类电动机的概念与分类n0nei6.1 三相异步电动机的结构与工作原理三相异步电动机的结构与工作原理NSf磁铁磁铁闭合闭合线圈线圈e方向用方向用右手定则右手定则确定确定f方向用方向用左手定则左手定则确定确定磁场旋转磁场旋转磁极旋转磁极旋转导线切割磁力线产生感应电动势导线切割磁力线产生感应电动势vlBe导

2、线长导线长磁感应强度磁感应强度切割速度切割速度（右手定则）（右手定则）闭合导线产生电流闭合导线产生电流 i（左手定则）（左手定则）通电导线在磁场中受力通电导线在磁场中受力ilBfn1neiNSf三相异步机的结构三相异步机的结构YBZXAC转子转子定子定子定子绕组定子绕组（三相）（三相）机机 座座转子：在旋转磁场作用下，转子：在旋转磁场作用下，产生感应电动势或产生感应电动势或 电流。电流。三相定子绕组：产生旋转三相定子绕组：产生旋转 磁场。磁场。线绕式线绕式鼠笼式鼠笼式鼠笼转子鼠笼转子 旋转磁场的产生旋转磁场的产生AYCBZ异步机中异步机中,旋转磁场代替了旋转磁极旋转磁场代替了旋转磁极AiBiC

3、imIt1n()电流出电流出()电流入电流入X240sin120sinsintIitIitIimCmBmA0tAXYCBZNSAiBiCimItBiAXBYCZAiCi合成磁场方向：合成磁场方向：向下向下180tXBZ1nAYC 60tAXYCBZSN1n60A120tXYCBZ1n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：AiBiCitmI旋转方向：取决于三相电流的相序。旋转方向：取决于三相电流的相序。0n0n改变电机的旋转方向：换接其中两相。改变电机的旋转方向：换接其中两相。AiBiCimItAiCiBimIt旋转磁场的旋转方向旋转磁场的旋转方向旋转磁

4、场的转速大小旋转磁场的转速大小分）转/(600fn 一个电流周期，旋转磁场在空间转过一个电流周期，旋转磁场在空间转过360电流频率为电流频率为 f Hz，则磁场，则磁场1/f秒旋转秒旋转1圈，每秒旋转圈，每秒旋转f圈。每分钟旋转：圈。每分钟旋转：n0称为同步转速称为同步转速分转/3000,500nHzf极对数（极对数（P）的概念）的概念BiAXBYCZAiCi1p此种接法下，合成磁场只有一对磁极此种接法下，合成磁场只有一对磁极 (二级磁场二级磁场)，则极对数，则极对数P为为1。即：即：AXYCBZNS极对数（极对数（P）的改变）的改变CYABCXYZAXBZAiBiCi 将每相绕组分成两段，按

5、右下图放入定子槽内。形将每相绕组分成两段，按右下图放入定子槽内。形成的磁场则是两对磁极。成的磁场则是两对磁极。X AAXBYBYCZCZ极对数极对数2pAXX ANSSNZCZCBYBYCYABCXYZAXBZAiCiBiAiBiCimIt0tXNSASNZBX AYCZBCY0t分）转/(600pfn 60t A0nAZXXCZCSNSN30极对数和转速的关系极对数和转速的关系AiBiCimIt三相异步电动机的同步转速三相异步电动机的同步转速分）转/(600pfn 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

6、同步转速同步转速)50(Hzf 0n3p120分）转/(0001 no F F n 22cosTmTCI22122122TsR UTKfRsX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（额定转速）电动机转速（额定转速）:n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0nn 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线）无转子电流无转子电流提示提示：如果：如果0nn 转差率转差率 的概念：的概念：)(s%100

7、00nnns异步电机运行中异步电机运行中:%91s转差率为旋转磁场的同步转速和电动机转速之差。即：转差率为旋转磁场的同步转速和电动机转速之差。即：电动机起动瞬间电动机起动瞬间:1 ,0sn（转差率最大）（转差率最大）转差率最小），转子最大转速(00snn10 ss范围：例例1：三相异步电动机：三相异步电动机 p=3，电源，电源f1=50Hz，电机额定，电机额定 转速转速n=960r/min。求：转差率求：转差率smin/1000350606010rpfn同步转速：同步转速：04.01000960100000nnns转差率：转差率：02TTT电机输出转矩电机输出转矩T2等于电磁转矩等于电磁转矩T

8、减去空载转矩减去空载转矩T0。即：。即：LTT 2电机稳定运行时，输出转矩电机稳定运行时，输出转矩T2等于负载转矩等于负载转矩TL。即：。即：nTTP222602电机输出机械功率电机输出机械功率P2与输出转矩与输出转矩T2和转子转速和转子转速n有关。有关。PPLLIUIUP1111133电机输入电功率与定子电参数和功率因数电机输入电功率与定子电参数和功率因数有关。即：有关。即：%10012PP电机的效率为输出机械功率与输入电功率的比值。即：电机的效率为输出机械功率与输入电功率的比值。即：三相异步电动机主要部件是由定子和转子两大部分三相异步电动机主要部件是由定子和转子两大部分组成。此外，还有端盖

9、、机座、轴承、风扇等部件。组成。此外，还有端盖、机座、轴承、风扇等部件。三相异步电动机的定子是由机座、定子铁心三相异步电动机的定子是由机座、定子铁心和定子绕组组成。和定子绕组组成。基座基座 铁心铁心 定子绕组定子绕组 端盖端盖 W2U2V2U1V1W1W2U2V2U1V1W1W2U2V2U1V1W1 接线柱的连接接线柱的连接 星形联结星形联结三角形联结三角形联结根据转子绕组结构的不同又分为笼型转子和根据转子绕组结构的不同又分为笼型转子和绕线型转子。绕线型转子。笼型转子笼型转子绕线型转子绕线型转子 转子铁心转子铁心 转轴转轴 三相异步电动机三相异步电动机型型 号号 Y132S6功功 率率 3 k

10、W 频频 率率 50 Hz电电 压压 380 V 电电 流流 7.2 A 联联 结结 Y转转 速速 960 r/min 功率因数功率因数 0.76 绝缘等级绝缘等级 B Y132S6Y系列异步机系列异步机机座中心高度机座中心高度机座长度代号机座长度代号 2p=6n0=1 000 r/min PN PN=3 kW轴上输出机械功率的额定值轴上输出机械功率的额定值 UN UN=380 V定子三相绕组应施加的线电压定子三相绕组应施加的线电压磁极数磁极数 IN IN=7.2 A 三相异步电动机三相异步电动机型型 号号 Y132S6功功 率率 3 kW 频频 率率 50 Hz电电 压压 380 V 电电

11、流流 7.2 A 联联 结结 Y转转 速速 960 r/min 功率因数功率因数 0.76 绝缘等级绝缘等级 B定子三相绕组的额定线电流定子三相绕组的额定线电流 nN N=cos NP1N=3 UNIN cos NPN=NP1N=3 UNIN cos N N 例例 6.4.1 Y180M-2 型三相异步电动机，型三相异步电动机，PN=22 kW，UN=380 V，三角形联结，三角形联结，IN =42.2 A，N=0.89,fN=50 Hz、nN=2 940 r/min。求额定状态下运行时的：。求额定状态下运行时的：(1)转差率转差率;(2)定子定子绕组的相电流绕组的相电流;(3)输入有功功率输

12、入有功功率;(4)效率。效率。解解 (1)由型号知该电动机的由型号知该电动机的 2p2，即，即 p1，(2)定子三相绕组为三角形联结定子三相绕组为三角形联结=0.023 0002 940 3 000n0nNn0sN=IN3=A=24.36 A 42.2 3I1P=(4)效率效率(3)输入有功功率输入有功功率P1N=3 UN IN N=338042.20.89 W=24.8 kWPNP1N N=100%=100%=89%2224.8maxTmSNSOTS曲曲线线)(sfT 曲曲线线)(Tfn 根据转矩公式根据转矩公式2222212)(sXRUsRKT得特性曲线：得特性曲线：NnmaxTsTOnT

13、NT0nsT1NT6.5 三相异步电动机的机械特性三相异步电动机的机械特性00nnns三个重要转矩三个重要转矩n1TnNT额定转矩额定转矩 ：电机在额定电压下，以额电机在额定电压下，以额定转速定转速 运行，输出额运行，输出额定功率定功率 时，电机转轴时，电机转轴上输出的转矩。上输出的转矩。NPNn(1)/()(9550260602分转千瓦NNNNNNNnPnPnPT（牛顿（牛顿米）米）NTnN 如果如果 电机将会电机将会因带不动负载而停转。因带不动负载而停转。maxTTL最大转矩最大转矩 ：(2)maxT求解求解0ST2122222)(UsXRsRKT22XRsm221max21XKUTOTS

14、maxT过载系数：过载系数：NMTTKmax三相异步机三相异步机2.28.1MK注意：注意：电机严重过热电机严重过热0n 工作时，一定令负载转矩工作时，一定令负载转矩 ，否则电机将停转。致使，否则电机将停转。致使maxTTL（3）121)(s II221max21XKUT max121max,)1(TUUT(2)sm与与 R2 有关，有关，R2 sm n 。绕线式电机改变转子附加电阻。绕线式电机改变转子附加电阻R 2 可实现调速。可实现调速。体现了电动机带载起动的能力。若体现了电动机带载起动的能力。若 电机能电机能起动，否则将起动不了。起动，否则将起动不了。LsTT sT起动转矩起动转矩 ：s

15、T(3)电机起动时的转矩。电机起动时的转矩。说明电动机的直接启动能力。说明电动机的直接启动能力。n1TnsT2122222)(UsXRsRKT0n1)(s 其中其中则则2122222)(UXRRKTsNssTTK起动起动系数系数:n1TnTmTs)(Tfn 机械特性曲线机械特性曲线TL启动：启动：TsTL(负载转矩负载转矩)，电机启动，电机启动转速转速n，转矩，转矩T cc点：转矩达最大点：转矩达最大Tm，转速，转速n继续继续，T，沿，沿cb走走bb点：点：T=TL，转速，转速n不再上升，稳定运行不再上升，稳定运行 若若TL ，暂时，暂时T TL,n s I2 T 电动机的自适应负载能力电动机

16、的自适应负载能力 电动机的电磁转矩可以随负电动机的电磁转矩可以随负载的变化而自动调整，这种载的变化而自动调整，这种能力称为自适应负载能力。能力称为自适应负载能力。常用特常用特性段性段s=0s=1例例3：三相异步电动机，额定功率：三相异步电动机，额定功率PN=10kW，额定转速额定转速nN=1450r/min，启动能力，启动能力Ts/TN=1.2，过载，过载系数系数KM=1.8。)/()(9550分转千瓦NNNnPT（1）额定转矩）额定转矩TN米牛顿9.651450109550（2）启动转矩）启动转矩TsmN792.1NsTT（3）最大转矩）最大转矩TmmNTKTNMm6.1189.658.1

17、例例6.5.1 某三相异步电动机，额定功率某三相异步电动机，额定功率 PN=45 kW，额定转速，额定转速 nN=2 970 r/min，KM=2.2，KS=2.0。若若 TL=200 Nm，试问能否带此负载：，试问能否带此负载：(1)长期运行长期运行;(2)短期运行短期运行;(3)直接起动。直接起动。解解 (1)电动机的额定转矩电动机的额定转矩由于由于TN TL，故可以带此负载短时运行，故可以带此负载短时运行。(3)电动机的起动转矩电动机的起动转矩由于由于TS TL，故可以带此负载直接运行，故可以带此负载直接运行。TS=KSTN=2.0145 Nm=290 Nm 2122222)(UsXRs

18、RKT21 UTU Tm U UTs 2222212sXRURKT221m2XUKT 22mXRs0nNUTLnTOR2的的 改变改变：鼠笼式电机转子导条的金属材料不同，绕线转子电机外接电阻不同。鼠笼式电机转子导条的金属材料不同，绕线转子电机外接电阻不同。sTTOn0nR2 Ts n maxTLT2222212sXRURKT221m2XUKT 22mXRs洗衣机电机油烟机电机电动车电机家用空调电机下一页上一页返回三相异步电动机应用(a)普通车床 (b)摇臂钻床(c)自动生产线 (d)万能铣床 下一页上一页返回一、一、三相异步机的起动三相异步机的起动起动电流起动电流 ：sI中小型鼠笼式电机起动电

19、流为额定电流的中小型鼠笼式电机起动电流为额定电流的5 7 倍。倍。0n定子电流定子电流 原因：起动时原因：起动时 ，转子绕组切割磁力线的速度很大。，转子绕组切割磁力线的速度很大。转子感应电势转子感应电势转子电流转子电流大电流使电网电压降低大电流使电网电压降低 影响其他负载工作影响其他负载工作频繁起动时造成热量积累频繁起动时造成热量积累 电机过热电机过热影响：影响：6.6 三相异步电动机的运行与控制三相异步电动机的运行与控制NSIIKC电流倍数电流倍数:三相异步机的起动方法：三相异步机的起动方法：（1）直接起动。小型鼠笼异步电动机一般直接起动。小型鼠笼异步电动机一般 采用直接起动。采用直接起动。

20、（2）降压起动。降压起动。Y 起动起动自耦降压起动自耦降压起动（3）转子串电阻起动。）转子串电阻起动。直接起动是利用闸刀开关或接触器将电动机直接接到额定电压上的起动方式，又叫全压起动。直接起动是利用闸刀开关或接触器将电动机直接接到额定电压上的起动方式，又叫全压起动。：起动简单。：起动简单。：起动电流较大，将使线路电压下降，影响负载正常工作。：起动电流较大，将使线路电压下降，影响负载正常工作。：电动机容量在：电动机容量在10kW以下，并且小于供电变压器容量的以下，并且小于供电变压器容量的20。限制判断能否直接起动：IITTSLS：在起动时将定子绕组连接成星形，通电后电动机运转，：在起动时将定子绕

21、组连接成星形，通电后电动机运转，当转速升高到接近额定转速时再换接成三角形。当转速升高到接近额定转速时再换接成三角形。：正常运行时定子绕组是三角形连接的电动机。：正常运行时定子绕组是三角形连接的电动机。：起动电流为全压起动时的：起动电流为全压起动时的13。：起动转矩为全压起动时的：起动转矩为全压起动时的13。Y 接起动 接运行 DY 起动：起动：正常正常运行运行lUAZBYXClI 起动起动ABCXYZlUlYIZUIIlPYlY3ZUIIlPl33设：电机每相阻抗为设：电机每相阻抗为z31ssYIIAZBYXC正常正常运行运行UPABCXYZ起动起动UPssYTT31PPUU31（2）Y 起动

22、应注意的问题：起动应注意的问题：（1）仅适用于正常接法为三角形接法的电机。）仅适用于正常接法为三角形接法的电机。所以降压起动适合于空载或轻载起动的场合所以降压起动适合于空载或轻载起动的场合)(2UTSY 起动起动也时ssTI,。起动 运行：利用三相自耦变压器将电动机在起：利用三相自耦变压器将电动机在起动过程中的端电压降低，以达到减小起动电流的目动过程中的端电压降低，以达到减小起动电流的目的。自耦变压器备有的。自耦变压器备有40、60、80等多种抽头，等多种抽头，使用时要根据电动机起动转矩的要求具体选择。使用时要根据电动机起动转矩的要求具体选择。变压器的降压比变压器的降压比:NAUUK 定子线电

23、压比：定子线电压比：ANLbLaKUUUU11定子相电压比：定子相电压比：ANPbPaKUUUU11定子相电流比：定子相电流比：APbPaPbPaKUUII1111定子起动电流比：定子起动电流比：APbPaSbSaKIIII11电源电流比：电源电流比：2ASbSaAbaKIIKII起动转矩比：起动转矩比：2211APbPaSbSaKUUTT1u2uLZ1i2i单相变压器单相变压器+一次绕组一次绕组N1二次绕组二次绕组N2铁心铁心定子转子电刷滑环电阻绕线式异步电动机转子绕组串入附加电阻后，既可以降低起动电流，又可以增大起动转矩。绕线式异步电动机转子绕组串入附加电阻后，既可以降低起动电流，又可以增

24、大起动转矩。例例6.6.1 一台一台 Y250M-6 型三相笼型异步电动机，型三相笼型异步电动机，UN380 V，三角形联结，三角形联结，PN=37 kW，nN=985 r/min，IN=72 A，KS=1.8，KC=6.5。已知电动机起动时的负载转矩。已知电动机起动时的负载转矩TL=250 Nm，从，从电源取用的电流不得超过电源取用的电流不得超过360 A，试问：，试问：(1)能否直接起动？能否直接起动？(2)能否采用星形三角形起动？能否采用星形三角形起动？(3)能否采用能否采用 KA=0.8 的自耦变压器起动？的自耦变压器起动？解解 (1)电动机的额定转矩电动机的额定转矩直接起动时的起动转

25、矩和起动电流直接起动时的起动转矩和起动电流由于由于I=IS 360 A，所以不能直接起动。，所以不能直接起动。TN=Nm=359 Nm60 2 PN nN60 23.1437103985TS=KSTN=1.8359 Nm=646 NmIS=KCIN=6.572 A=468 A(2)星形三角形起动时的起动转矩和起动电流星形三角形起动时的起动转矩和起动电流由于由于 TSY TL，IS 360 A，所以可以采用自耦变压器起动。，所以可以采用自耦变压器起动。TSY=TS=646 Nm=215 Nm1313 ISY=IS=468 A=156 A1313TSa=KATS=0.8 646 Nm=413 Nm

26、22IS=KAIb=KAI=0.8 468 A=300 A222方法：方法：和电源相接的任意两相互换，就可实现反转。和电源相接的任意两相互换，就可实现反转。二、三相异步电动机的正、反转二、三相异步电动机的正、反转正转正转反转反转ABCM3电电 源源ABCM3电电 源源三、三相异步电动机的调速三、三相异步电动机的调速pfsnsn106011调速方法：调速方法：00nnns1.改变极对数改变极对数 有级调速有级调速p2.改变转差率改变转差率 s无级调速无级调速3.改变电源频率改变电源频率 f1 (变频调速变频调速)无级调速无级调速通过改变电动机的定子绕组所形成的磁极对数通过改变电动机的定子绕组所形

27、成的磁极对数p来调速。因磁极对数只能是按来调速。因磁极对数只能是按1、2、3、的规律、的规律变化，所以用这种方法调速，电动机的转速不能连续、平滑地进行调节。变化，所以用这种方法调速，电动机的转速不能连续、平滑地进行调节。通过改变转子绕组中串接调速电阻的大小来调整转差率实现平滑调速的，又称为变阻调速。调速电通过改变转子绕组中串接调速电阻的大小来调整转差率实现平滑调速的，又称为变阻调速。调速电阻的接法与起动电阻相同。这种方法只适用于绕线式异步电动机。阻的接法与起动电阻相同。这种方法只适用于绕线式异步电动机。无级调速无级调速1f变频电源变频电源 可变可变Uf,Hz50 此种调速方法发展很快，且调速性

28、能较好。其主要环节是研制变频电源（常由整流器、逆变器等组此种调速方法发展很快，且调速性能较好。其主要环节是研制变频电源（常由整流器、逆变器等组成）。频率范围成）。频率范围0.5Hz320Hz。pfsnsn1060116.5 其他结构电动机其他结构电动机6.5.1 直流电动机直流电动机6.5.2 单相异步电动机单相异步电动机6.5.3 步进电动机步进电动机6.5.4 伺服电动机伺服电动机6.5.1 直流电动机直流电动机与异步电动机相比，直流电动机的结构复杂，使用和维护不如异步机方便，而且要使用直流电源。与异步电动机相比，直流电动机的结构复杂，使用和维护不如异步机方便，而且要使用直流电源。直流电机

29、的优点：直流电机的优点：（1）调速性能好）调速性能好:调速范围广，易于平滑调节。调速范围广，易于平滑调节。（2）起动、制动转矩大，易于快速起动、停车。）起动、制动转矩大，易于快速起动、停车。（3）易于控制。）易于控制。应用：应用：（1）轧钢机、电气机车、无轨电车、中大型龙门刨床等调速范围大的大型设备。）轧钢机、电气机车、无轨电车、中大型龙门刨床等调速范围大的大型设备。（2）用蓄电池做电源的地方，如汽车、拖拉机等。）用蓄电池做电源的地方，如汽车、拖拉机等。（3）家庭：电动缝纫机、电动自行车、电动玩具）家庭：电动缝纫机、电动自行车、电动玩具工作原理工作原理 U+NS电刷电刷换向片换向片直流电源直流

30、电源电刷电刷换向器换向器线圈线圈II注意：换向片和电源固定联接，线圈无论怎样转动，总是上半边的电流向里，下半边的电流向外。注意：换向片和电源固定联接，线圈无论怎样转动，总是上半边的电流向里，下半边的电流向外。电刷压在换向片上。电刷压在换向片上。由左手定则，通电线圈在磁场的作用下，由左手定则，通电线圈在磁场的作用下，使线圈逆时针旋转。使线圈逆时针旋转。FFU+NS电刷电刷换向片换向片II直流电机的构成直流电机的构成直流电机由定子、转子和机座等部分构成。直流电机由定子、转子和机座等部分构成。机座机座磁极磁极励磁励磁绕组绕组转子转子励磁式直流电动机结构励磁式直流电动机结构1.转子（又称电枢）转子（又

31、称电枢）由铁芯、绕组（线圈）、换向器组成。由铁芯、绕组（线圈）、换向器组成。2.定子定子定子的分类：定子的分类：永磁式：由永久磁铁做成。永磁式：由永久磁铁做成。励磁式：磁极上绕线圈，然后在线圈中励磁式：磁极上绕线圈，然后在线圈中 通过直流电，形成电磁铁。通过直流电，形成电磁铁。励磁的定义：磁极上的线圈通以直流电励磁的定义：磁极上的线圈通以直流电 产生磁通，称为励磁。产生磁通，称为励磁。根据励磁线圈和转子绕组的联接关系，励磁式的根据励磁线圈和转子绕组的联接关系，励磁式的直流电机又可细分为：直流电机又可细分为：他励电动机：励磁线圈与转子电枢的电源分开。他励电动机：励磁线圈与转子电枢的电源分开。并励

32、电动机：励磁线圈与转子电枢并联到同一电源上。并励电动机：励磁线圈与转子电枢并联到同一电源上。串励电动机：励磁线圈与转子电枢串联接到同一电源上。串励电动机：励磁线圈与转子电枢串联接到同一电源上。复励电动机：励磁线圈与转子电枢的联接有串有并，接在复励电动机：励磁线圈与转子电枢的联接有串有并，接在 同一电源上。同一电源上。M他励他励UfIfIaUM并励并励UIfM串励串励UM复励复励U6.5.2 单相异步电动机单相异步电动机结构：结构：定子放单相绕组（其中通定子放单相绕组（其中通220V单相交流电）单相交流电）转子一般用鼠笼式。转子一般用鼠笼式。定子定子转子转子定子定子绕组绕组1it220V1i N

33、S 当定子绕组产生的合成磁场增加时，根据右手螺旋定则和左手定则，可知转子导条左、右受力大当定子绕组产生的合成磁场增加时，根据右手螺旋定则和左手定则，可知转子导条左、右受力大小相等方向相反，所以没有起动转矩。小相等方向相反，所以没有起动转矩。在电流正半周在电流正半周在电流负半周在电流负半周？转子借助其它力量转动后，外力去除后仍按原方转子借助其它力量转动后，外力去除后仍按原方 向继续转动。其原理分析如下：向继续转动。其原理分析如下：定子绕组产生的脉动磁场（定子绕组产生的脉动磁场（），可用），可用正、反两个旋转磁场合成而等效。即：正、反两个旋转磁场合成而等效。即：-+-t m=+-=m/2脉动磁场的

34、分解脉动磁场的分解 -+-02s121ss1T2T正反向旋转磁场的合成转矩特性正反向旋转磁场的合成转矩特性合成转矩合成转矩s起动转矩起动转矩为零。为零。01s22s21s（正向）（正向）（反向）（反向）正正转转转转反反电容分相式起动电容分相式起动单相异步电动机的起动单相异步电动机的起动KMU1I2ICWSTW:主绕组（工作绕组）主绕组（工作绕组）ST：启动绕组：启动绕组K：离心开关：离心开关AXAXWSTAXAX 离心开关是由旋转部分和静 止部分组成，旋转部分安装于电动机转轴 上，与电动机一起旋转。而静止部分则安装在端盖或机座上。当电动机停止时，离心开关是闭合的，当电动机转动起来并达到一定转速

35、时，离心开关断开。该开关触点的动作是依靠离心力来实现的故称为离心开关 上一页返 回下一页KMU1I2ICWSTU1I2I12接近接近90电容分相式单相异步电容分相式单相异步 电动机起动原理电动机起动原理1it2i磁场逆时针磁场逆时针方向旋转方向旋转WSTAXAXNS t=t0t=t11it2it=t1WSTAXAX NSt=t0KMU1I2ICWSTAXAX启动时开关启动时开关K闭合，使两绕组电流相位差约为闭合，使两绕组电流相位差约为90，从而产生旋转磁场，电机转起来；转，从而产生旋转磁场，电机转起来；转动正常以后离心开关被甩开，启动绕组被切断，而电机仍按原方向继续转动。动正常以后离心开关被甩

36、开，启动绕组被切断，而电机仍按原方向继续转动。工作原理工作原理KMU1I2ICWSTAXAX 单相异步电动机的功率小，主要制成小型电机。它的应用非常广泛，如家用电器（洗衣机、电冰箱单相异步电动机的功率小，主要制成小型电机。它的应用非常广泛，如家用电器（洗衣机、电冰箱、电风扇）、电动工具（如手电钻）、医用器械、自动化仪表等。、电风扇）、电动工具（如手电钻）、医用器械、自动化仪表等。前面介绍的异步电动机、直流电动机等都是作为动力使用的，其主要任务是能量转换，例如将电能前面介绍的异步电动机、直流电动机等都是作为动力使用的，其主要任务是能量转换，例如将电能转换为机械能。转换为机械能。如：伺服机将电压信

37、号转换为转矩和转速；如：伺服机将电压信号转换为转矩和转速；步进机将脉冲信号转换为角位移或线位移。步进机将脉冲信号转换为角位移或线位移。控制电机的主要功能是转换和传递信号。控制电机的主要功能是转换和传递信号。对控制电机的主要要求：动作灵敏、准确、对控制电机的主要要求：动作灵敏、准确、重量轻、体积小、运行可靠、耗电少等。重量轻、体积小、运行可靠、耗电少等。6.5.3 步进电动机步进电动机机理：步进电机是利用电磁铁原理，机理：步进电机是利用电磁铁原理，每来一个每来一个 电脉冲，电机转动一个角度，带动机械移电脉冲，电机转动一个角度，带动机械移 动一小段距离。动一小段距离。特点：特点：(1)来一个脉冲，

38、转一个步距角。来一个脉冲，转一个步距角。(2)控制脉冲频率，可控制电机转速。控制脉冲频率，可控制电机转速。(3)改变脉冲顺序，改变方向。改变脉冲顺序，改变方向。种类种类：有励磁式和反应式两种。两种的区别在于励磁式步进电机的转子上有励磁线圈，反应式步进电机的转子有励磁式和反应式两种。两种的区别在于励磁式步进电机的转子上有励磁线圈，反应式步进电机的转子上没有励磁线圈。上没有励磁线圈。应用：应用：步进机的应用非常广泛。如：在数控机床、自动步进机的应用非常广泛。如：在数控机床、自动 绘图仪等设备中都得到应用。绘图仪等设备中都得到应用。6.5.4 伺服电动机伺服电动机 交流伺服电动机和直流伺服电动机。交

39、流伺服电动机和直流伺服电动机。伺服电动机分类：伺服电动机分类：伺服电动机的作用是驱动控制对象。被控对象的转距和转速受信号电压控制，信号电压的大小和伺服电动机的作用是驱动控制对象。被控对象的转距和转速受信号电压控制，信号电压的大小和极性改变时，电动机的转动速度和方向也跟着变化。极性改变时，电动机的转动速度和方向也跟着变化。伺服电动机的作用伺服电动机的作用 交流伺服电机的输出功率一般为交流伺服电机的输出功率一般为0.1-100 W，电源频率分，电源频率分50Hz、400Hz等多种。它的应用很广泛，等多种。它的应用很广泛，如用在自动控制、温度自动记录等系统中。如用在自动控制、温度自动记录等系统中。伺服电机应用伺服电机应用 直流伺服电机直流伺服电机经常用在功率稍大的系统中，它的输出功率一般为经常用在功率稍大的系统中，它的输出功率一般为1-600W。它的用途很多，如。它的用途很多，如随动系统中的位置控制等。随动系统中的位置控制等。经常用在功率稍大的系统中，它的输出功率一般为经常用在功率稍大的系统中，它的输出功率一般为1-600W。它的用途很多，如随动系统中的。它的用途很多，如随动系统中的位置控制等。位置控制等。应用：应用：2020/11/582谢谢观赏！