城市軌道交通電工電子技術(shù) 第2版 教案 項(xiàng)目四 電動(dòng)機(jī)

教師課時(shí)授課計(jì)劃教師所在部門(mén)：學(xué)期授課計(jì)劃的授課順序號(hào)：12授課日期授課班級(jí)課程名稱(chēng)：電工電子技術(shù)本次課的章節(jié)標(biāo)題：4電動(dòng)機(jī)本次授課目的與要求：1.理解三相交流異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)及各部分的作用。2.掌握三相交流異步電動(dòng)機(jī)的工作原理。新課教法選擇：講授法、討論法、多媒體教學(xué)新課難點(diǎn)、重點(diǎn)與解決措施：重點(diǎn)難點(diǎn)：；三相交流異步電動(dòng)機(jī)的工作原理。解決措施：結(jié)合PPT分析日?？己藢?duì)象與評(píng)價(jià)：復(fù)習(xí)舊課要點(diǎn)：（2分鐘）復(fù)習(xí)變壓器的工作原理新課引入要點(diǎn)：（3分鐘）由電動(dòng)機(jī)的作用引入。鞏固新課要點(diǎn)：（6分鐘）1.理解三相交流異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)及各部分的作用。2.掌握三相交流異步電動(dòng)機(jī)的工作原理。課外作業(yè)（或復(fù)習(xí)題）習(xí)題本課小結(jié)與改進(jìn)措施任課教師：教研室主任審閱：年月日年月日4電動(dòng)機(jī)一、三相交流異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)也可分為定子、轉(zhuǎn)子兩大部分。定子就是電機(jī)中固定不動(dòng)的部分，轉(zhuǎn)子是電機(jī)的旋轉(zhuǎn)部分。由于異步電動(dòng)機(jī)的定子產(chǎn)生勵(lì)磁旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，同時(shí)從電源吸收電能，并產(chǎn)生且通過(guò)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)把電能轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)子上的機(jī)械能。定、轉(zhuǎn)子之間還必須有一定間隙(稱(chēng)空氣隙)，以保證轉(zhuǎn)子的自由轉(zhuǎn)動(dòng)。異步電動(dòng)機(jī)的空氣隙較其他類(lèi)型的電動(dòng)機(jī)氣隙要小，一般為0.2mm～2mm。1.定子部分定子部分由機(jī)座、定子鐵心、定子繞組及端蓋、軸承等部件組成。2.轉(zhuǎn)子部分轉(zhuǎn)子是電動(dòng)機(jī)中的旋轉(zhuǎn)部分，一般由轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組、風(fēng)扇等組成。轉(zhuǎn)軸用碳綱制成，兩端軸頸與軸承相配合。轉(zhuǎn)軸是輸出轉(zhuǎn)矩、帶動(dòng)負(fù)載的部件。轉(zhuǎn)子鐵心也是電動(dòng)機(jī)磁路的一部分，由0.5mm厚的硅鋼片疊壓成圓柱體，并緊固在轉(zhuǎn)子軸上。轉(zhuǎn)子鐵心的外表面有均勻分布的線(xiàn)槽，用以嵌放轉(zhuǎn)子繞組。3.氣隙氣隙是定子與轉(zhuǎn)子之間的空隙。中小型異步電動(dòng)機(jī)的氣隙一般為0.2mm～1.5mm。氣隙的大小對(duì)電動(dòng)機(jī)性能影響較大，氣隙大。磁阻也大，產(chǎn)生同樣大小的磁通，所需的勵(lì)磁電流也越大，電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)也就越低。但氣隙過(guò)小，運(yùn)行時(shí)定、轉(zhuǎn)子容易發(fā)生摩擦，使電動(dòng)機(jī)工作不可靠。二、三相交流異步電動(dòng)機(jī)的工作原理1.旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生當(dāng)t=0?時(shí)，iA=0，AX繞組中無(wú)電流；iB為負(fù)，BY繞組中的電流從Y流入B1流出；iC為正，CZ繞組中的電流從C流入Z流出；由右手螺旋定則可得合成磁場(chǎng)的方向如圖4-6（a）所示。當(dāng)t=120?時(shí)，iB=0，BY繞組中無(wú)電流；iA為正，AX繞組中的電流從A流入X流出；iC為負(fù)，CZ繞組中的電流從Z流入C流出；由右手螺旋定則可得合成磁場(chǎng)的方向如圖4-6（b）所示。當(dāng)t=240?時(shí)，iC=0，CZ繞組中無(wú)電流；iA為負(fù)，AX繞組中的電流從X流入A流出；iB為正，BY繞組中的電流從B流入Y流出；由右手螺旋定則可得合成磁場(chǎng)的方向如圖4-6（c）所示。2.旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向是由三相繞組中電流相序決定的。只要改變通入定子繞組的電流相序，就可改變旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向，即將三根電源線(xiàn)中的任意兩根對(duì)調(diào)，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向也跟著改變。3.三相異步電動(dòng)機(jī)的極數(shù)與轉(zhuǎn)速三相異步電動(dòng)機(jī)的極數(shù)就是旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的極數(shù)，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的極數(shù)和三相繞組的安排有關(guān)。每相繞組只有一個(gè)線(xiàn)圈，繞組的始端之間相差120?？臻g角時(shí)，產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)具有一對(duì)磁極，磁極對(duì)數(shù)用p表示，即p=1；當(dāng)每相繞組為兩個(gè)線(xiàn)圈串聯(lián)，繞組的始端之間相差60?？臻g角時(shí)，產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)具有兩對(duì)磁極，即p=2。4.三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理在異步電動(dòng)機(jī)的定子鐵心里，嵌放著對(duì)稱(chēng)的AX、BY、CZ三相繞組，如圖4-7所示。以鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)為例，轉(zhuǎn)子是一閉合的多相繞組。當(dāng)異步電動(dòng)機(jī)三相對(duì)稱(chēng)定子繞組接通三相對(duì)稱(chēng)交流電流時(shí)，定子電流便產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，并且以同步轉(zhuǎn)速n0沿著某個(gè)方向旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子導(dǎo)體開(kāi)始時(shí)靜止的，故轉(zhuǎn)子導(dǎo)體將切割定子磁場(chǎng)而感應(yīng)電勢(shì)并產(chǎn)生感應(yīng)電流，其方向由右手定則確定。轉(zhuǎn)子載流導(dǎo)體在磁場(chǎng)受到電磁力作用，由左手定則可判定電磁力F的方向。電磁力F對(duì)轉(zhuǎn)軸形成一個(gè)電磁轉(zhuǎn)矩，其作用方向與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向一致，使轉(zhuǎn)子沿著旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向旋轉(zhuǎn)。異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向始終與旋轉(zhuǎn)