三相異步電動(dòng)機(jī)課件

1、三相異步電動(dòng)機(jī) 第1頁(yè)，共27頁(yè)。一、三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu) 第2頁(yè)，共27頁(yè)。 機(jī)殼 定子繞組1.定子部分: 定子鐵心 接線盒 端蓋 軸承 轉(zhuǎn)子繞組2.轉(zhuǎn)子部分 轉(zhuǎn)子鐵心 軸 第3頁(yè)，共27頁(yè)。定子的作用主要用于產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) 定子鐵心是電機(jī)磁路的一部分，為了減少鐵心中的鐵損耗，鐵心材料選用0.5mm厚的硅鋼片疊成。10kW以上的電機(jī)，硅鋼片兩面應(yīng)涂有絕緣漆以減少渦流損耗。 定子繞組由絕緣銅線繞制形成三相對(duì)稱繞組放置在定子鐵心槽中。對(duì)稱三相繞組有星形聯(lián)接和三角形聯(lián)接兩種形式。 第4頁(yè)，共27頁(yè)。銅焊式（大容量電機(jī)）鋁鑄式 （中小型電機(jī)）籠型轉(zhuǎn)子 繞線型轉(zhuǎn)子（繞組形式同定子繞組） 第5頁(yè)，共27頁(yè)

2、。定子繞組通入三相交流電流旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生感應(yīng)電流轉(zhuǎn)子電流與磁場(chǎng)作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩運(yùn)轉(zhuǎn)二、三相異步電機(jī)工作原理第6頁(yè)，共27頁(yè)。1、旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)和理論證明在三相對(duì)稱(互差120)繞組中通入三相對(duì)稱(互差120)交流電流，就能產(chǎn)生一個(gè)我們看不見、模不著但客觀存在的“旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)” 。即：當(dāng)定子繞組中通入三相交流電流后，就會(huì)產(chǎn)生的一個(gè)隨著電流的交變而在空間不斷地旋轉(zhuǎn)著的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是異步電動(dòng)機(jī)工作的核心(關(guān)鍵)。第7頁(yè)，共27頁(yè)。第8頁(yè)，共27頁(yè)。第9頁(yè)，共27頁(yè)。第10頁(yè)，共27頁(yè)。第11頁(yè)，共27頁(yè)。（1）旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)向 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)向由相序決定、改

3、變相序就可改變?nèi)喈惒诫姍C(jī)的轉(zhuǎn)向。（2）旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速與電源頻率成正比，與極對(duì)數(shù)成反比。即：第12頁(yè)，共27頁(yè)。2、旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)對(duì)轉(zhuǎn)子的作用 定子三相對(duì)稱繞組通入三相對(duì)稱交流電流產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，則此時(shí)閉合的轉(zhuǎn)子被旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)所切割，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，在閉合的轉(zhuǎn)子繞組上就會(huì)感應(yīng)產(chǎn)生交流電流，有電流的轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中會(huì)受到電磁力的作用，從而使轉(zhuǎn)子能旋轉(zhuǎn)起來(lái)。 第13頁(yè)，共27頁(yè)。（1）轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向 通過(guò)分析可知，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向一致。因此，任意改變?nèi)嚯娫吹膬筛嗑€即可改變相序，改變相序即可改變旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向，改變旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向即可改變轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向。 即換接三相電源其中任意兩相即可改變電

4、動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向。（2）轉(zhuǎn)差率 轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速不可能等于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速。旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速的差值稱為轉(zhuǎn)差，轉(zhuǎn)差與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速的比值稱為轉(zhuǎn)差率，用字母S表示。 第14頁(yè)，共27頁(yè)。（3）轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速 第15頁(yè)，共27頁(yè)。3、異步電動(dòng)機(jī)的工作原理 1、三相對(duì)稱繞組通入三相對(duì)稱電流產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)動(dòng)電生磁（右手螺旋定則）2、旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子繞組使轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流動(dòng)磁生電（右手定則）3、有電流的轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中受到電磁力作用，形成電磁轉(zhuǎn)矩，從而驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)電磁生力（左手定則）4、由于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速不等于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速而為“異步”異步電動(dòng)機(jī)。5、由于轉(zhuǎn)子上的電流是通過(guò)電磁感應(yīng)產(chǎn)生的也稱異步電動(dòng)機(jī)為感應(yīng)

5、電動(dòng)機(jī)。 第16頁(yè)，共27頁(yè)。第17頁(yè)，共27頁(yè)。三、異步電動(dòng)機(jī)的額定值額定功率PN：電機(jī)軸上輸出的機(jī)械功率W , kW額定電壓UN：定子繞組線電壓V額定電流IN：定子繞組線電流A額定頻率fN：電網(wǎng)頻率即工頻50HZ額定轉(zhuǎn)速nN：額定工況下的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速r/min另外還有：額定運(yùn)行時(shí)的效率 和額定運(yùn)行時(shí)的功率因數(shù)，它們的關(guān)系式： 第18頁(yè)，共27頁(yè)。四、三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行 主要指異步電動(dòng)機(jī)的四個(gè)運(yùn)行過(guò)程： 起動(dòng)、反轉(zhuǎn)、調(diào)速、制動(dòng)。 第19頁(yè)，共27頁(yè)。1、三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng) （1）起動(dòng)過(guò)程 起動(dòng)時(shí)，由于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n0，轉(zhuǎn)子導(dǎo)條切割磁力線速度較大，因此轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)電流較大，從而使定子電流較大。起動(dòng)

6、電流（定子電流）為其額定電流的4-7 倍 。即： 隨著起動(dòng)的進(jìn)行，起動(dòng)電流會(huì)逐漸減小，直到接近額定電流穩(wěn)定運(yùn)行為止。 第20頁(yè)，共27頁(yè)。（2）、起動(dòng)方法 直接起動(dòng)： 只要不會(huì)使電網(wǎng)電壓過(guò)低而影響其它負(fù)載工作，一般可以直接起動(dòng)。實(shí)踐中7.5千瓦以下的異步電動(dòng)機(jī)一般采用直接起動(dòng)。 降壓起動(dòng)： 在起動(dòng)時(shí)降低加在電動(dòng)機(jī)定子繞組上的電壓，以減小起動(dòng)電流。鼠籠式電動(dòng)機(jī)常用的降壓起動(dòng)方法有： 星形三角形（(YD)或(Y)）換接起動(dòng)和自耦變壓器降壓起動(dòng)。第21頁(yè)，共27頁(yè)。Y 起動(dòng)如下圖示，起動(dòng)時(shí)接成星形，運(yùn)行時(shí)換接成三角形。 第22頁(yè)，共27頁(yè)。2、三相異步電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn) 方法：把與三相交流電源相接的任意兩

7、相互換，就可實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)。 第23頁(yè)，共27頁(yè)。3、三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速 由式 可知，實(shí)現(xiàn)調(diào)速有三種方法： 1、改變磁極對(duì)數(shù)調(diào)速有級(jí)調(diào)速。常見的有/YY雙速電機(jī)等。 2、改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速無(wú)級(jí)調(diào)速(適用于繞線式電動(dòng)機(jī))。 3、變頻調(diào)速無(wú)級(jí)調(diào)速。 第24頁(yè)，共27頁(yè)。/YY雙速電機(jī)的調(diào)速 雙速電動(dòng)機(jī)三相定子繞組/YY接線圖 a)低速接法(4極)b)高速YY接法(2極)第25頁(yè)，共27頁(yè)。4、三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng) (1)、電源反接制動(dòng)停車時(shí)，將電動(dòng)機(jī)電源改變相序(三根線中的任意兩根的一端對(duì)調(diào))，使旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)反向旋轉(zhuǎn)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩方向與電動(dòng)機(jī)原來(lái)的旋轉(zhuǎn)方向相反，起制動(dòng)的作用。制動(dòng)快，但易造成反轉(zhuǎn)。(2)、倒拉反接制動(dòng)在物體下放時(shí)，電動(dòng)機(jī)為出力向上的電源相序，并調(diào)整電機(jī)出力使其小于負(fù)載重力，這樣使物體達(dá)到慢慢下放的制動(dòng)作用。第26頁(yè)，共27頁(yè)。 (3)、能耗制動(dòng)停車時(shí)，斷開定子交流電源，接上直流電源上，根據(jù)右手定則及左手定則可以判斷出轉(zhuǎn)子感應(yīng)的電流與磁場(chǎng)作用產(chǎn)生一個(gè)與轉(zhuǎn)向相反的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，達(dá)到制動(dòng)目的。(4)、發(fā)電（反饋）制動(dòng)在物體下放時(shí)，電