第三章 三相異步電動機(jī)

1、三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)及轉(zhuǎn)動原理三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)及轉(zhuǎn)動原理三相異步電動機(jī)機(jī)械特性三相異步電動機(jī)機(jī)械特性 3.3 三相異步電動機(jī)的運行與控制三相異步電動機(jī)的運行與控制 3.4 三相異步電動機(jī)的選擇與使用三相異步電動機(jī)的選擇與使用 3.5 其他結(jié)構(gòu)電動機(jī)其他結(jié)構(gòu)電動機(jī)交流電動機(jī)交流電動機(jī)電動機(jī)電動機(jī)直流電動機(jī)直流電動機(jī)鼠籠式鼠籠式繞線式繞線式異步機(jī)異步機(jī)同步機(jī)同步機(jī)他勵、異勵、串勵、復(fù)勵他勵、異勵、串勵、復(fù)勵鼠籠式異步交流電動機(jī)授課內(nèi)容：鼠籠式異步交流電動機(jī)授課內(nèi)容： 基本結(jié)構(gòu)、工作原理、基本結(jié)構(gòu)、工作原理、 機(jī)械特性、控制方法機(jī)械特性、控制方法 電動機(jī)的概念與分類電動機(jī)的概念與分類n0nei3

2、.1 三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)與工三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理作原理NSf磁鐵磁鐵閉合閉合線圈線圈e方向用方向用右手定則右手定則確定確定f方向用方向用左手定則左手定則確定確定磁場旋轉(zhuǎn)磁場旋轉(zhuǎn)磁極旋轉(zhuǎn)磁極旋轉(zhuǎn)導(dǎo)線切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢導(dǎo)線切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢vlBe導(dǎo)線長導(dǎo)線長磁感應(yīng)強度磁感應(yīng)強度切割速度切割速度（右手定則）（右手定則）閉合導(dǎo)線產(chǎn)生電流閉合導(dǎo)線產(chǎn)生電流 i（左手定則）（左手定則）通電導(dǎo)線在磁場中受力通電導(dǎo)線在磁場中受力ilBfn1neiNSf三相異步機(jī)的結(jié)構(gòu)三相異步機(jī)的結(jié)構(gòu)YBZXAC轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子定子定子定子繞組定子繞組（三相）（三相）機(jī)機(jī) 座座轉(zhuǎn)子：在旋轉(zhuǎn)磁場作用下，轉(zhuǎn)子：在旋

3、轉(zhuǎn)磁場作用下， 產(chǎn)生感應(yīng)電動勢或產(chǎn)生感應(yīng)電動勢或 電流。電流。三相定子繞組：產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)三相定子繞組：產(chǎn)生旋轉(zhuǎn) 磁場。磁場。線繞式線繞式鼠籠式鼠籠式鼠籠轉(zhuǎn)子鼠籠轉(zhuǎn)子 旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生AYCBZ異步機(jī)中異步機(jī)中,旋轉(zhuǎn)磁場代替了旋轉(zhuǎn)磁極旋轉(zhuǎn)磁場代替了旋轉(zhuǎn)磁極AiBiCimIt1n()電流出電流出( )電流入電流入X240sin120sinsintIitIitIimCmBmA0tAXYCBZNSAiBiCimItBiAXBYCZAiCi合成磁場方向：合成磁場方向：向下向下180tXBZ1nAYC 60tAXYCBZSN1n60A120tXYCBZ1n同理分析，可得同理分析，可得其它電流角度下

4、其它電流角度下的磁場方向：的磁場方向：AiBiCitmI旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)方向：取決于三相電流的相序。：取決于三相電流的相序。0n0n改變電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向：換接其中兩相。改變電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向：換接其中兩相。AiBiCimItAiCiBimIt旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速大小大小分）轉(zhuǎn) /( 600fn 一個電流周期，旋轉(zhuǎn)磁場在空間轉(zhuǎn)過一個電流周期，旋轉(zhuǎn)磁場在空間轉(zhuǎn)過360電流頻率為電流頻率為 f Hz，則磁場，則磁場1/f秒旋轉(zhuǎn)秒旋轉(zhuǎn)1圈，每秒旋圈，每秒旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)f圈。每分鐘旋轉(zhuǎn)：圈。每分鐘旋轉(zhuǎn)：n0稱為稱為同步轉(zhuǎn)速同步轉(zhuǎn)速分轉(zhuǎn)/3000,500nHzf極對數(shù)（極對數(shù)（P

5、）的概念）的概念BiAXBYCZAiCi1p此種接法下，合成磁場只有一對磁極此種接法下，合成磁場只有一對磁極 (二級磁場二級磁場)，則極對數(shù)，則極對數(shù)P為為1。即：即：AXYCBZNS極對數(shù)（極對數(shù)（P）的改變）的改變CYABCXYZAXBZAiBiCi 將每相繞組分成兩段，按右下圖放入定子槽內(nèi)。形將每相繞組分成兩段，按右下圖放入定子槽內(nèi)。形成的磁場則是兩對磁極。成的磁場則是兩對磁極。X AAXBYBYCZCZ極對數(shù)極對數(shù)2pAXX ANSSNZCZCBYBYCYABCXYZAXBZAiCiBiAiBiCimIt0tXNSASNZBX AYCZBCY0t分）轉(zhuǎn)/( 600pfn 60t A0n

6、AZXXCZCSNSN30極對數(shù)和轉(zhuǎn)速的關(guān)系極對數(shù)和轉(zhuǎn)速的關(guān)系A(chǔ)iBiCimIt三相異步電動機(jī)的同步轉(zhuǎn)速三相異步電動機(jī)的同步轉(zhuǎn)速分）轉(zhuǎn)/( 600pfn 2p180分）轉(zhuǎn)/( 50011p360分）轉(zhuǎn)/( 0003極對數(shù)極對數(shù)每個電流周期每個電流周期磁場轉(zhuǎn)過的空間角度磁場轉(zhuǎn)過的空間角度同步轉(zhuǎn)速同步轉(zhuǎn)速)50(Hzf 0n3p120分）轉(zhuǎn)/( 0001 no F F n 22cosTmTCI22122122TsR UTKfRsX電動機(jī)轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)磁場同步轉(zhuǎn)速的關(guān)系電動機(jī)轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)磁場同步轉(zhuǎn)速的關(guān)系電動機(jī)轉(zhuǎn)速（額定轉(zhuǎn)速）電動機(jī)轉(zhuǎn)速（額定轉(zhuǎn)速）:n電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動方向與磁場旋轉(zhuǎn)的方向一致，電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動方向

7、與磁場旋轉(zhuǎn)的方向一致， 但但 異步異步電動機(jī)電動機(jī)0nn 無轉(zhuǎn)距無轉(zhuǎn)距轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場間沒有相對運動轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場間沒有相對運動無轉(zhuǎn)子電動勢（轉(zhuǎn)子導(dǎo)體不切割磁力線）無轉(zhuǎn)子電動勢（轉(zhuǎn)子導(dǎo)體不切割磁力線）無轉(zhuǎn)子電流無轉(zhuǎn)子電流提示提示：如果如果0nn 轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)差率 的概念：的概念：)(s%10000nnns異步電機(jī)運行中異步電機(jī)運行中:%91s轉(zhuǎn)差率為旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速和電動機(jī)轉(zhuǎn)速之差。即：轉(zhuǎn)差率為旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速和電動機(jī)轉(zhuǎn)速之差。即：電動機(jī)起動瞬間電動機(jī)起動瞬間:1 ,0sn（轉(zhuǎn)差率最大）（轉(zhuǎn)差率最大）轉(zhuǎn)差率最?。?，轉(zhuǎn)子最大轉(zhuǎn)速(00snn10 ss范圍：例例1：三相異步電動機(jī)：三相異步電動機(jī) p

8、=3，電源，電源f1=50Hz，電機(jī)額定，電機(jī)額定 轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速n=960r/min。求：轉(zhuǎn)差率求：轉(zhuǎn)差率smin/1000350606010rpfn同步轉(zhuǎn)速：同步轉(zhuǎn)速：04. 01000960100000nnns轉(zhuǎn)差率：轉(zhuǎn)差率： 02TTT電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩T2等于電磁轉(zhuǎn)矩等于電磁轉(zhuǎn)矩T減去空載轉(zhuǎn)矩減去空載轉(zhuǎn)矩T0。即：。即：LTT 2電機(jī)穩(wěn)定運行時，輸出轉(zhuǎn)矩電機(jī)穩(wěn)定運行時，輸出轉(zhuǎn)矩T2等于負(fù)載轉(zhuǎn)矩等于負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL。即：。即： nTTP222602電機(jī)輸出機(jī)械功率電機(jī)輸出機(jī)械功率P2與輸出轉(zhuǎn)矩與輸出轉(zhuǎn)矩T2和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n有關(guān)。有關(guān)。PPLLIUIUP1111133電機(jī)輸入電功率與定

9、子電參數(shù)和功率因數(shù)電機(jī)輸入電功率與定子電參數(shù)和功率因數(shù)有關(guān)。即：有關(guān)。即：%10012PP電機(jī)的效率為輸出機(jī)械功率與輸入電功率的比值。即：電機(jī)的效率為輸出機(jī)械功率與輸入電功率的比值。即：maxTmSNSOTS曲線曲線)(sfT 曲線曲線)(Tfn 根據(jù)轉(zhuǎn)矩公式根據(jù)轉(zhuǎn)矩公式2222212)(sXRUsRKT得特性曲線：得特性曲線：NnmaxTsTOnTNT0nsT1NT3.2 三相異步電動機(jī)的機(jī)械特性三相異步電動機(jī)的機(jī)械特性00nnns三個重要轉(zhuǎn)矩三個重要轉(zhuǎn)矩n1TnNT額定轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩 ：電機(jī)在額定電壓下，以額電機(jī)在額定電壓下，以額定轉(zhuǎn)速定轉(zhuǎn)速 運行，輸出額運行，輸出額定功率定功率 時，電機(jī)轉(zhuǎn)

10、軸時，電機(jī)轉(zhuǎn)軸上輸出的轉(zhuǎn)矩。上輸出的轉(zhuǎn)矩。NPNn( 1 )/()(9550260602分轉(zhuǎn)千瓦NNNNNNNnPnPnPT（牛頓（牛頓米）米）NTnN 如果如果 電機(jī)將會電機(jī)將會因帶不動負(fù)載而停轉(zhuǎn)。因帶不動負(fù)載而停轉(zhuǎn)。maxTTL最大轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩 ：( 2 )maxT求解求解0ST2122222)(UsXRsRKT22XRsm221max21XKUTOTSmaxT過載系數(shù)：過載系數(shù)：NMTTKmax三相異步機(jī)三相異步機(jī)2 .28 .1MK注意：注意： 電機(jī)嚴(yán)重過熱電機(jī)嚴(yán)重過熱0n 工作時，一定令負(fù)載轉(zhuǎn)矩工作時，一定令負(fù)載轉(zhuǎn)矩 ，否則電，否則電機(jī)將停轉(zhuǎn)。致使機(jī)將停轉(zhuǎn)。致使maxTTL （3）1

11、21)(s II221max21XKUT max121max, )1(TUUT(2) sm與與 R2 有關(guān)，有關(guān)， R2 sm n 。繞線式電。繞線式電機(jī)改變轉(zhuǎn)子附加電阻機(jī)改變轉(zhuǎn)子附加電阻R 2 可實現(xiàn)調(diào)速?？蓪崿F(xiàn)調(diào)速。 體現(xiàn)了電動機(jī)帶載起動的能力。若體現(xiàn)了電動機(jī)帶載起動的能力。若 電機(jī)能電機(jī)能起動，否則將起動不了。起動，否則將起動不了。LsTT sT起動轉(zhuǎn)矩起動轉(zhuǎn)矩 ：sT( 3 )電機(jī)起動時的轉(zhuǎn)矩。電機(jī)起動時的轉(zhuǎn)矩。說明電動機(jī)的直接啟動能力。說明電動機(jī)的直接啟動能力。n1TnsT2122222)(UsXRsRKT0n1)(s 其中其中則則2122222)(UXRRKTsNssTTK 起動起

12、動系數(shù)系數(shù):n1TnTmTs)(Tfn 機(jī)械特性曲線機(jī)械特性曲線TL啟動：啟動： TsTL (負(fù)載轉(zhuǎn)矩負(fù)載轉(zhuǎn)矩)，電機(jī)啟動，電機(jī)啟動轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速n ，轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)矩T cc點：轉(zhuǎn)矩達(dá)最大點：轉(zhuǎn)矩達(dá)最大Tm ，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速n繼續(xù)繼續(xù) ，T ，沿，沿cb走走bb點：點：T=TL，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速n不再上升，穩(wěn)定運行不再上升，穩(wěn)定運行 若若TL ，暫時，暫時T TL,n s I2 T 電動機(jī)的自適應(yīng)負(fù)載能力電動機(jī)的自適應(yīng)負(fù)載能力 電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩可以隨負(fù)電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩可以隨負(fù)載的變化而自動調(diào)整，這種載的變化而自動調(diào)整，這種能力稱為自適應(yīng)負(fù)載能力。能力稱為自適應(yīng)負(fù)載能力。常用特常用特性段性段s=0s=1例例3：三相

13、異步電動機(jī)，額定功率：三相異步電動機(jī)，額定功率PN=10kW，額定轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)速nN=1450r/min，啟動能力啟動能力Ts/TN=1.2，過載過載系數(shù)系數(shù)KM=1.8。)/()(9550分轉(zhuǎn)千瓦NNNnPT（1）額定轉(zhuǎn)矩）額定轉(zhuǎn)矩TN米牛頓9 .651450109550（2）啟動轉(zhuǎn)矩）啟動轉(zhuǎn)矩TsmN792.1NsTT（3）最大轉(zhuǎn)矩）最大轉(zhuǎn)矩TmmNTKTNMm6 .1189 .658 . 12122222)(UsXRsRKT21 UTU Tm U UTs 2222212sXRURKT221m2XUKT 22mXRs0nNUTLnTOR2的的 改變改變 ： 鼠籠式電機(jī)轉(zhuǎn)子導(dǎo)條的金屬材料不同，

14、繞線轉(zhuǎn)子鼠籠式電機(jī)轉(zhuǎn)子導(dǎo)條的金屬材料不同，繞線轉(zhuǎn)子電機(jī)外接電阻不同。電機(jī)外接電阻不同。 sTTOn0nR2 Ts n maxTLT2222212sXRURKT221m2XUKT 22mXRs一、一、 三相異步機(jī)的起動三相異步機(jī)的起動起動電流起動電流 ：sI中小型鼠籠式電機(jī)起動電流為額定電流的中小型鼠籠式電機(jī)起動電流為額定電流的5 7 倍。倍。0n定子電流定子電流 原因：起動時原因：起動時 ，轉(zhuǎn)子繞組切割磁力線的速度很大。，轉(zhuǎn)子繞組切割磁力線的速度很大。轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢轉(zhuǎn)子電流轉(zhuǎn)子電流大電流使電網(wǎng)電壓降低大電流使電網(wǎng)電壓降低 影響其他負(fù)載工作影響其他負(fù)載工作頻繁起動時造成熱量積累頻繁起動

15、時造成熱量積累 電機(jī)過熱電機(jī)過熱影響：影響：6. 3 三相異步電動機(jī)的運行與控制三相異步電動機(jī)的運行與控制NSIIKC電流倍數(shù)電流倍數(shù):三相異步機(jī)的起動方法：三相異步機(jī)的起動方法：（1） 直接起動。小型鼠籠異步電動機(jī)一般直接起動。小型鼠籠異步電動機(jī)一般 采用直接起動。采用直接起動。（2） 降壓起動。降壓起動。Y 起動起動自耦降壓起動自耦降壓起動（3）轉(zhuǎn)子串電阻起動。）轉(zhuǎn)子串電阻起動。直接起動是利用閘刀開關(guān)或接觸器將電動機(jī)直接直接起動是利用閘刀開關(guān)或接觸器將電動機(jī)直接接到額定電壓上的起動方式，又叫全壓起動。接到額定電壓上的起動方式，又叫全壓起動。：起動簡單。：起動簡單。：起動電流較大，將使線路電

16、壓下降，影響：起動電流較大，將使線路電壓下降，影響負(fù)載正常工作。負(fù)載正常工作。：電動機(jī)容量在：電動機(jī)容量在10kW以下，并且小于以下，并且小于供電變壓器容量的供電變壓器容量的20。限制判斷能否直接起動：IITTSLS：在起動時將定子繞在起動時將定子繞組連接成星形，通電后電動機(jī)運轉(zhuǎn)組連接成星形，通電后電動機(jī)運轉(zhuǎn)，當(dāng)轉(zhuǎn)速升高到接近額定轉(zhuǎn)速時再，當(dāng)轉(zhuǎn)速升高到接近額定轉(zhuǎn)速時再換接成三角形。換接成三角形。：正常運行時定子繞組正常運行時定子繞組是三角形連接的電動機(jī)。是三角形連接的電動機(jī)。：起動電流為全壓起動時的起動電流為全壓起動時的13。：起動轉(zhuǎn)矩為全壓起動時的起動轉(zhuǎn)矩為全壓起動時的13。 Y 接起動 接

17、運行 DY 起動：起動： 正常正常運行運行l(wèi)UAZBYXClI 起動起動ABCXYZlUlYIZUIIlPYlY3ZUIIlPl33設(shè)：電機(jī)每相阻抗為設(shè)：電機(jī)每相阻抗為z31ssYIIAZBYXC正常正常運行運行UPABCXYZ起動起動UPssYTT31PPUU31（2）Y 起動應(yīng)注意的問題：起動應(yīng)注意的問題：（1）僅適用于正常接法為三角形接法的電機(jī)。僅適用于正常接法為三角形接法的電機(jī)。 所以降壓起動適合于空載或輕載起動的場合所以降壓起動適合于空載或輕載起動的場合)(2UTSY 起動起動也時ssTI,。 起動 運行 ：利用：利用三相自耦變壓器將電三相自耦變壓器將電動機(jī)在起動過程中的動機(jī)在起動過

18、程中的端電壓降低，以達(dá)到端電壓降低，以達(dá)到減小起動電流的目的。減小起動電流的目的。自耦變壓器備有自耦變壓器備有40、60、80等多種抽等多種抽頭，使用時要根據(jù)電頭，使用時要根據(jù)電動機(jī)起動轉(zhuǎn)矩的要求動機(jī)起動轉(zhuǎn)矩的要求具體選擇。具體選擇。變壓器的降壓比變壓器的降壓比:NAUUK 定子線電壓比：定子線電壓比：ANLbLaKUUUU11定子相電壓比：定子相電壓比：ANPbPaKUUUU11定子相電流比：定子相電流比：APbPaPbPaKUUII1111定子起動電流比：定子起動電流比：APbPaSbSaKIIII11電源電流比：電源電流比：2ASbSaAbaKIIKII起動轉(zhuǎn)矩比：起動轉(zhuǎn)矩比：2211A

19、PbPaSbSaKUUTT1u2uLZ1i2i單相變壓器單相變壓器+一次繞組一次繞組N1二次繞組二次繞組N2鐵心鐵心定子轉(zhuǎn)子電刷滑環(huán)電阻繞線式異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子繞組串入附加電阻繞線式異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子繞組串入附加電阻后，既可以降低起動電流，又可以增大起后，既可以降低起動電流，又可以增大起動轉(zhuǎn)矩。動轉(zhuǎn)矩。方法：方法：和電源相接的任意兩相互換，就可實現(xiàn)反轉(zhuǎn)。和電源相接的任意兩相互換，就可實現(xiàn)反轉(zhuǎn)。 二、三相異步電動機(jī)的正、反轉(zhuǎn)二、三相異步電動機(jī)的正、反轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)A B CM3電電 源源ABCM3電電 源源三、三相異步電動機(jī)的調(diào)速三、三相異步電動機(jī)的調(diào)速pfsnsn106011調(diào)速方法：調(diào)速方法：0

20、0nnns1. 改變極對數(shù)改變極對數(shù) 有級調(diào)速有級調(diào)速p2. 改變轉(zhuǎn)差率改變轉(zhuǎn)差率 s無級調(diào)速無級調(diào)速3. 改變電源頻率改變電源頻率 f1 (變頻調(diào)速變頻調(diào)速) 無級調(diào)速無級調(diào)速通過改變電動機(jī)的定子繞組所形成的磁極對數(shù)通過改變電動機(jī)的定子繞組所形成的磁極對數(shù)p來來調(diào)速。因磁極對數(shù)只能是按調(diào)速。因磁極對數(shù)只能是按1、2、3、的規(guī)律、的規(guī)律變化，所以用這種方法調(diào)速，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速不能變化，所以用這種方法調(diào)速，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速不能連續(xù)、平滑地進(jìn)行調(diào)節(jié)。連續(xù)、平滑地進(jìn)行調(diào)節(jié)。通過改變轉(zhuǎn)子繞組中串接調(diào)速電阻的大小來調(diào)整通過改變轉(zhuǎn)子繞組中串接調(diào)速電阻的大小來調(diào)整轉(zhuǎn)差率實現(xiàn)平滑調(diào)速的，又稱為變阻調(diào)速。調(diào)速轉(zhuǎn)差率實

21、現(xiàn)平滑調(diào)速的，又稱為變阻調(diào)速。調(diào)速電阻的接法與起動電阻相同。這種方法只適用于電阻的接法與起動電阻相同。這種方法只適用于繞線式異步電動機(jī)。繞線式異步電動機(jī)。 無級調(diào)速無級調(diào)速1f變頻電源變頻電源 可變可變Uf ,Hz50 此種調(diào)速方法發(fā)展很快，且調(diào)速性能較好。其主此種調(diào)速方法發(fā)展很快，且調(diào)速性能較好。其主要環(huán)節(jié)是研制變頻電源（常由整流器、逆變器等組要環(huán)節(jié)是研制變頻電源（常由整流器、逆變器等組成）。頻率范圍成）。頻率范圍0.5Hz320Hz。pfsnsn106011三相異步電動機(jī) 型 號 Y132M-4 功 率 7.5kW 頻 率 50Hz 電 壓 380V 電 流 15.4A 接 法 轉(zhuǎn) 速 1

22、440r/min 絕緣等級 B 工作方式 連續(xù) 年 月 日 編號 電機(jī)廠機(jī)座中心高度（132mm）Y 132 M4磁極數(shù)（4 極）機(jī)座長度代號（中機(jī)座）三相異步電動機(jī)一、三相異步機(jī)銘牌與技術(shù)數(shù)據(jù)一、三相異步機(jī)銘牌與技術(shù)數(shù)據(jù)3. 4 三相異步電動機(jī)的選擇與使用三相異步電動機(jī)的選擇與使用1. 型號：型號：轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)差率0.04 150014401500s2. 轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速: 電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)速（電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)速（n)。 如： n =1440 r/min3. 聯(lián)接方式聯(lián)接方式 ： Y/ 接法接法 Y 接法：接法： 接法：接法：AB CZX YA B CZX YABCXYZAZBYXCABCXYZ接線盒：接線盒：

23、4. 額定電壓：額定電壓：定子繞組在定子繞組在指定接法指定接法下應(yīng)加的下應(yīng)加的線電壓線電壓. 說明：一般規(guī)定電動機(jī)的運行電壓不能高于或低于額說明：一般規(guī)定電動機(jī)的運行電壓不能高于或低于額定值的定值的 5 。線線電電壓壓AZBYXC線線電電壓壓ABCXYZ例：例：380/220 Y/ 是指：線電壓為是指：線電壓為380V時采用時采用Y接法；接法； 當(dāng)線電壓為當(dāng)線電壓為220V時采用時采用 接法。接法。5. 額定電流：額定電流：定子繞組在定子繞組在指定接法指定接法下的下的線電流。線電流。如：如：A48. 6/A2 .11/ 表示三角接法下，電機(jī)的線電流為表示三角接法下，電機(jī)的線電流為11.2A，相

24、電，相電流為流為6.48A；星形接法時線、相電流均為；星形接法時線、相電流均為6.48A。6. 額定功率：額定功率： 額定功率指電機(jī)在額定運行時軸上額定功率指電機(jī)在額定運行時軸上輸出的功率輸出的功率（ ），不等于從電源吸收的功率（），不等于從電源吸收的功率（ ）。兩者的）。兩者的 關(guān)系為：關(guān)系為： 2P1P12PPCOSIUPNN31其中其中鼠籠電機(jī)鼠籠電機(jī) =7293 額定負(fù)載時一般為額定負(fù)載時一般為0.7 0.9 ， 空載時功率因數(shù)很空載時功率因數(shù)很低約為低約為0.2 0.3。額定負(fù)載時，功率因數(shù)最大。額定負(fù)載時，功率因數(shù)最大。注意：實用中應(yīng)選擇合適容量的電機(jī)，注意：實用中應(yīng)選擇合適容量的

25、電機(jī)，防止防止“大馬大馬” 拉拉“小車小車”的現(xiàn)象。的現(xiàn)象。7. 功率因數(shù)功率因數(shù)(cos )：P2PN此外還有此外還有絕緣等級絕緣等級等參數(shù)，不一等參數(shù)，不一 一介紹。一介紹。cos NNIUPCOS31二、三相異步機(jī)的選擇二、三相異步機(jī)的選擇 合理選擇電動機(jī)關(guān)系到生產(chǎn)機(jī)械的安全運行和投資效益。1.根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械所需功率選擇電動機(jī)的容量；根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械所需功率選擇電動機(jī)的容量；2.根據(jù)工作環(huán)境選擇電動機(jī)的結(jié)構(gòu)形式；根據(jù)工作環(huán)境選擇電動機(jī)的結(jié)構(gòu)形式；3.根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械對調(diào)速、起動的要求選擇電動根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械對調(diào)速、起動的要求選擇電動機(jī)的類型；機(jī)的類型；4.根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)速選擇電動機(jī)的轉(zhuǎn)速；根據(jù)生產(chǎn)機(jī)

26、械的轉(zhuǎn)速選擇電動機(jī)的轉(zhuǎn)速；6. 5 其他結(jié)構(gòu)電動機(jī)其他結(jié)構(gòu)電動機(jī)6.5.1 直流電動機(jī)直流電動機(jī)6.5.2 單相異步電動機(jī)單相異步電動機(jī)6.5.3 步進(jìn)電動機(jī)步進(jìn)電動機(jī)6.5.4 伺服電動機(jī)伺服電動機(jī)3.5.1 直流電動機(jī)直流電動機(jī)與異步電動機(jī)相比，直流電動機(jī)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使用與異步電動機(jī)相比，直流電動機(jī)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使用和維護(hù)不如異步機(jī)方便，而且要使用直流電源。和維護(hù)不如異步機(jī)方便，而且要使用直流電源。直流電機(jī)的優(yōu)點：直流電機(jī)的優(yōu)點：（1）調(diào)速性能好）調(diào)速性能好:調(diào)速范圍廣，易于平滑調(diào)節(jié)。調(diào)速范圍廣，易于平滑調(diào)節(jié)。（2）起動、制動轉(zhuǎn)矩大，易于快速起動、停車。）起動、制動轉(zhuǎn)矩大，易于快速起動、停車

27、。（3）易于控制。）易于控制。應(yīng)用：應(yīng)用：（1）軋鋼機(jī)、電氣機(jī)車、無軌電車、中大型龍門刨床等）軋鋼機(jī)、電氣機(jī)車、無軌電車、中大型龍門刨床等調(diào)速范圍大的大型設(shè)備。調(diào)速范圍大的大型設(shè)備。（2）用蓄電池做電源的地方，如汽車、拖拉機(jī)等。）用蓄電池做電源的地方，如汽車、拖拉機(jī)等。（3）家庭：電動縫紉機(jī)、電動自行車、電動玩具）家庭：電動縫紉機(jī)、電動自行車、電動玩具工作原理工作原理 U+NS電刷電刷換向片換向片直流電源直流電源電刷電刷換向器換向器線圈線圈II注意：注意：換向片和電源固定聯(lián)接，線圈無論怎樣轉(zhuǎn)換向片和電源固定聯(lián)接，線圈無論怎樣轉(zhuǎn)動，總是上半邊的電流向里，下半邊的電流向外。動，總是上半邊的電流向里

28、，下半邊的電流向外。電刷壓在換向片上。電刷壓在換向片上。由左手定則，通電線圈在磁場的作用下，由左手定則，通電線圈在磁場的作用下，使線圈逆時針旋轉(zhuǎn)。使線圈逆時針旋轉(zhuǎn)。FFU+NS電刷電刷換向片換向片II直流電機(jī)的構(gòu)成直流電機(jī)的構(gòu)成直流電機(jī)由定子、轉(zhuǎn)子和機(jī)座等部分構(gòu)成。直流電機(jī)由定子、轉(zhuǎn)子和機(jī)座等部分構(gòu)成。機(jī)座機(jī)座磁極磁極勵磁勵磁繞組繞組轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子勵磁式直流電動機(jī)結(jié)構(gòu)勵磁式直流電動機(jī)結(jié)構(gòu)1. 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子（又稱電樞）（又稱電樞） 由鐵芯、繞組（線圈）、換向器組成。由鐵芯、繞組（線圈）、換向器組成。2. 定子定子定子的分類：定子的分類：永磁式：由永久磁鐵做成。永磁式：由永久磁鐵做成。勵磁式：磁極上繞線圈，

29、然后在線圈中勵磁式：磁極上繞線圈，然后在線圈中 通過直流電，形成電磁鐵。通過直流電，形成電磁鐵。勵磁的定義：勵磁的定義：磁極上的線圈通以直流電磁極上的線圈通以直流電 產(chǎn)生磁通，稱為勵磁。產(chǎn)生磁通，稱為勵磁。根據(jù)勵磁線圈和轉(zhuǎn)子繞組的聯(lián)接關(guān)系，勵磁式的根據(jù)勵磁線圈和轉(zhuǎn)子繞組的聯(lián)接關(guān)系，勵磁式的直流電機(jī)又可細(xì)分為：直流電機(jī)又可細(xì)分為：他勵電動機(jī)：他勵電動機(jī)：勵磁線圈與轉(zhuǎn)子電樞的電源分開。勵磁線圈與轉(zhuǎn)子電樞的電源分開。并勵電動機(jī)：并勵電動機(jī)：勵磁線圈與轉(zhuǎn)子電樞并聯(lián)到同一電源上。勵磁線圈與轉(zhuǎn)子電樞并聯(lián)到同一電源上。串勵電動機(jī)：串勵電動機(jī)：勵磁線圈與轉(zhuǎn)子電樞串聯(lián)接到同一電源上。勵磁線圈與轉(zhuǎn)子電樞串聯(lián)接到同

30、一電源上。復(fù)勵電動機(jī)：復(fù)勵電動機(jī)：勵磁線圈與轉(zhuǎn)子電樞的聯(lián)接有串有并，接在勵磁線圈與轉(zhuǎn)子電樞的聯(lián)接有串有并，接在 同一電源上。同一電源上。M他勵他勵UfIfIaUM并勵并勵UIfM串勵串勵UM復(fù)勵復(fù)勵U3.5.2 單相異步電動機(jī)單相異步電動機(jī)結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：定子放單相繞組（其中通定子放單相繞組（其中通220V單相交流電）單相交流電） 轉(zhuǎn)子一般用鼠籠式。轉(zhuǎn)子一般用鼠籠式。定子定子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子定子定子繞組繞組1it220V1i NS 當(dāng)定子繞組產(chǎn)生的合成磁場增加時，根據(jù)右手螺旋定則當(dāng)定子繞組產(chǎn)生的合成磁場增加時，根據(jù)右手螺旋定則和左手定則，可知轉(zhuǎn)子導(dǎo)條左、右受力大小相等方向相反和左手定則，可知轉(zhuǎn)子導(dǎo)條左、右

31、受力大小相等方向相反，所以沒有起動轉(zhuǎn)矩。，所以沒有起動轉(zhuǎn)矩。在電流正半周在電流正半周在電流負(fù)半周在電流負(fù)半周？轉(zhuǎn)子借助其它力量轉(zhuǎn)動后，外力去除后仍按原方轉(zhuǎn)子借助其它力量轉(zhuǎn)動后，外力去除后仍按原方 向繼續(xù)轉(zhuǎn)動。向繼續(xù)轉(zhuǎn)動。其原理分析如下：其原理分析如下： 定子繞組產(chǎn)生的脈動磁場（定子繞組產(chǎn)生的脈動磁場（ ），可用），可用正、反兩個正、反兩個旋轉(zhuǎn)磁場合成而等效。即：旋轉(zhuǎn)磁場合成而等效。即：- + -t m = + -= m/2脈動磁場的分解脈動磁場的分解 - + + - 02s121ss1T2T正反向旋轉(zhuǎn)磁場的合成轉(zhuǎn)矩特性正反向旋轉(zhuǎn)磁場的合成轉(zhuǎn)矩特性合成轉(zhuǎn)矩合成轉(zhuǎn)矩s起動轉(zhuǎn)矩起動轉(zhuǎn)矩為零。為零。0

32、1s22s21s（正向）（正向）（反向）（反向）正正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)反反電容分相式起動電容分相式起動單相異步電動機(jī)的起動單相異步電動機(jī)的起動KMU1I2ICWSTW: 主繞組（工作繞組）主繞組（工作繞組）ST：啟動繞組：啟動繞組K：離心開關(guān)：離心開關(guān)AXAXWSTAXAXKMU1I2ICWSTU1I2I12接近接近90電容分相式單相異步電容分相式單相異步 電動機(jī)起動原理電動機(jī)起動原理1it2i磁場逆時針磁場逆時針方向旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)WSTAXAXNS t=t0t=t11it2it=t1WSTAXAX NSt=t0KMU1I2ICWSTAXAX啟動時開關(guān)啟動時開關(guān)K閉合，使兩繞組電流相位差約閉合，使兩繞組電

33、流相位差約為為90，從而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，電機(jī)轉(zhuǎn)起來；，從而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，電機(jī)轉(zhuǎn)起來；轉(zhuǎn)動正常以后離心開關(guān)被甩開，啟動繞組被轉(zhuǎn)動正常以后離心開關(guān)被甩開，啟動繞組被切斷，而電機(jī)仍按原方向繼續(xù)轉(zhuǎn)動。切斷，而電機(jī)仍按原方向繼續(xù)轉(zhuǎn)動。工作原理工作原理KMU1I2ICWSTAXAX 單相異步電動機(jī)的功率小，主要制成小型單相異步電動機(jī)的功率小，主要制成小型電機(jī)。它的應(yīng)用非常廣泛，如家用電器（洗電機(jī)。它的應(yīng)用非常廣泛，如家用電器（洗衣機(jī)、電冰箱、電風(fēng)扇）、電動工具（如手衣機(jī)、電冰箱、電風(fēng)扇）、電動工具（如手電鉆）、醫(yī)用器械、自動化儀表等。電鉆）、醫(yī)用器械、自動化儀表等。 前面介紹的異步電動機(jī)、直流電動機(jī)等都是作為前面介紹的異步電動機(jī)、直流電動機(jī)等都是作為動力使用的，其主要任務(wù)是能量轉(zhuǎn)換，例如將電能動力使用的，其主要任務(wù)是能量轉(zhuǎn)換，例如將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。如：伺服機(jī)將電壓信號轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速