電機與電氣控制技術(shù) 課件 （馮凱） 項目2 三相異步電動機的拆裝

項目二三相異步電動機的拆裝目錄任務一三相異步電動機的認識與拆裝任務二三相異步電動機的工作特性測定漯河職業(yè)技術(shù)學院任務一三相異步電動機的認識與拆裝任務描述

在生活生產(chǎn)中，幾乎所有設(shè)備的動力都來自電動機。電動機的種類很多，其中，異步電動機是應用最為廣泛的電動機之一。為了使電動機能夠更好地服務生產(chǎn)生活，必須熟悉電動機的結(jié)構(gòu)和工作原理，掌握電動機的運行規(guī)律和控制要求。通過拆裝小型異步電動機，直觀熟悉異步電動機的結(jié)構(gòu)，促進對異步電動機工作原理的理解，鍛煉對扳手、拆卸器、萬用表、搖表等各種工具、儀表的使用能力。在拆卸之前，做好各種工具、儀表的準備，在線頭、端蓋、螺栓等處做好標記，按照規(guī)范拆裝程序?qū)﹄妱訖C進行拆卸、測量及檢查，記錄銘牌數(shù)據(jù)及槽數(shù)、線徑等相關(guān)數(shù)據(jù)，按照拆卸的逆序進行裝配，再次進行必要檢查，通電試驗。目錄一、三相異步電動機的結(jié)構(gòu)二、三相異步電動機的工作原理三、三相異步電動機的運行狀態(tài)四、三相異步電動機的銘牌五、三相異步電動機拆裝一、三相異步電動機的結(jié)構(gòu)三相異步電動機

常見三相異步電動機類別

按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式：鼠籠式、繞線式按防護型式：開啟式、防護式、封閉式、防爆式按通風冷卻方式：自冷式、他冷式、管道通風式按安裝結(jié)構(gòu)形式：臥式、立式、帶底腳、帶凸緣一、三相異步電動機的結(jié)構(gòu)三相異步電動機的核心結(jié)構(gòu)

異步電動機由兩個基本部分組成：1、固定部分——定子2、轉(zhuǎn)動部分——轉(zhuǎn)子1、定子（1）定子鐵芯（2）定子繞組2、轉(zhuǎn)子：（1）轉(zhuǎn)子鐵芯（2）轉(zhuǎn)子繞組（3）轉(zhuǎn)軸一、三相異步電動機的結(jié)構(gòu)三相異步電動機的核心結(jié)構(gòu)

一、三相異步電動機的結(jié)構(gòu)二、三相異步電動機的工作原理

1.電生磁

2.磁生電二、三相異步電動機的工作原理三相對稱繞組通往三相對稱電流產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場。

旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子導體感應電動勢和電流。3.電磁力轉(zhuǎn)子載流（有功分量電流）體在磁場作用下受電磁力作用，形成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動電動機旋轉(zhuǎn)，將電能轉(zhuǎn)化為機械能。U2U1W2V1W1V2n

U2W2V1W1V2U1轉(zhuǎn)軸漯河職業(yè)技術(shù)學院轉(zhuǎn)子鐵心定子鐵心定子繞組轉(zhuǎn)子繞組二、三相異步電動機的工作原理

定子鐵心定子繞組給三相對稱的定子繞組中通入三相對稱交流電，就可以產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。1.旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生U2U1W2V1W1V2漯河職業(yè)技術(shù)學院為什么？

三相對稱的定子繞組：是指U、V、W三相繞組的匝數(shù)、材料等參數(shù)都相同，在360°的空間內(nèi)均勻分布，彼此相差120°。U2U1W2V1W1V2漯河職業(yè)技術(shù)學院1.旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生

三相對稱交流電：數(shù)學表達式：1.旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生漯河職業(yè)技術(shù)學院

規(guī)定電流為正時，電流從線圈的首端流入（“×”表示），從線圈的尾端流出（“

”表示）；電流為負值時則方向相反，即尾入首出。Wt=0°時NS漯河職業(yè)技術(shù)學院1.旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生

Wt=120°時NS漯河職業(yè)技術(shù)學院1.旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生

Wt=240°時NS漯河職業(yè)技術(shù)學院1.旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生

Wt=360°時漯河職業(yè)技術(shù)學院NS1.旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生

因從前圖可知電流在時間上變化了ωt＝360°電角度時，即一周期，在兩極(p=1)的情況下，旋轉(zhuǎn)磁場在空間也轉(zhuǎn)過360°電角度，轉(zhuǎn)過的機械角也是360°，即在空間正好轉(zhuǎn)過一圈。NSNSNSNS旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速用n1來表示，也稱為同步轉(zhuǎn)速。漯河職業(yè)技術(shù)學院1.旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生（1）旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速

旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速與交流電流的頻率及三相繞組的磁極數(shù)有關(guān)。旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速公式為：2.旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)向（2）旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向三相異步電動機轉(zhuǎn)子的旋向與定子繞組的相序有關(guān)。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動異步電動機轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場之間的相對運動速度的百分率稱為轉(zhuǎn)差率。（3）轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動原理與轉(zhuǎn)差率

給三相對稱繞組通入三相對稱電流，便會在氣隙中產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場，旋轉(zhuǎn)磁場會切割轉(zhuǎn)子繞組，從而在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應電流，載流的轉(zhuǎn)子繞組在磁場中會受到力的作用，從而轉(zhuǎn)動起來，把電能轉(zhuǎn)換為機械能。三、三相異步電動機的運行狀態(tài)

根據(jù)轉(zhuǎn)差率的大小和正負，異步電機有三種運行狀態(tài)。1.電動機運行狀態(tài)。當定子繞組接至電源，轉(zhuǎn)子就會在電磁轉(zhuǎn)矩的驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)，電磁轉(zhuǎn)矩即為驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，其轉(zhuǎn)向與旋轉(zhuǎn)磁場方向相同，如圖2-10（b）所示，此時電機從電網(wǎng)取得的電功率轉(zhuǎn)變成機械功率，由轉(zhuǎn)軸傳輸給負載。2.發(fā)電機運行狀態(tài)。異步電機定子繞組仍接至電源，該電機的轉(zhuǎn)軸不再接機械負載，而用一臺原動機拖動異步電機的轉(zhuǎn)子以的速度旋轉(zhuǎn)，如圖2-10（c）所示。3.電磁制動運行狀態(tài)。異步電機定子繞組仍接至電源，如果用外力拖著電機逆著旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動。這種運行狀態(tài)稱為電磁制動運行狀態(tài)，如圖2-10（a）所示。圖2-10

異步電動機的三種運行狀態(tài)四、銘牌

每臺電機的銘牌上都標注了電機的型號、額定值和額定運行情況下的有關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)。電機按銘牌上所規(guī)定的額定值和工作條件下運行，稱為額定運行。Y112M-2型三相異步電動機的銘牌如圖所示。如何正確拆卸電機呢？漯河職業(yè)技術(shù)學院五、三相異步電動機的拆裝漯河職業(yè)技術(shù)學院復習回顧：三相異步電動機的結(jié)構(gòu)異步電動機由兩個核心部分組成：固定部分——定子；轉(zhuǎn)動部分——轉(zhuǎn)子。三相異步電動機的結(jié)構(gòu)漯河職業(yè)技術(shù)學院1.拆卸步驟漯河職業(yè)技術(shù)學院拆卸風罩拆卸風扇拆卸前軸承蓋連同后端蓋一起抽出轉(zhuǎn)子部分拆卸前端蓋，留下定子部分三相異步電動機的拆卸過程拆下來的轉(zhuǎn)子部分的拆卸順序：漯河職業(yè)技術(shù)學院拆下后軸承蓋和軸承內(nèi)蓋→拆下前軸承蓋和軸承內(nèi)蓋→留下轉(zhuǎn)子基本部分。裝配異步電動機的步驟與拆卸時相反。2.裝配步驟漯河職業(yè)技術(shù)學院3.裝配結(jié)束后檢測漯河職業(yè)技術(shù)學院檢查機械部分的裝配質(zhì)量，緊固螺釘是否擰緊，用手轉(zhuǎn)動出軸，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動是否靈活，有無掃膛、松動現(xiàn)象，軸承是否有雜聲等。（1）機械檢查。檢測三相的直流電阻是否平衡，測量繞組的絕緣電阻。（2）電氣性能檢查。課程小結(jié)：漯河職業(yè)技術(shù)學院一、三相異步電動機的拆卸順序：課程小結(jié)：漯河職業(yè)技術(shù)學院1.拆除風扇罩課程小結(jié)：漯河職業(yè)技術(shù)學院2.拆除風扇葉課程小結(jié)：漯河職業(yè)技術(shù)學院3.拆卸前軸承蓋和前端蓋課程小結(jié)：漯河職業(yè)技術(shù)學院4.拆卸后端蓋的螺釘課程小結(jié)：漯河職業(yè)技術(shù)學院5.連同后端蓋一起抽出轉(zhuǎn)子課程小結(jié)：漯河職業(yè)技術(shù)學院二、三相異步電動機的安裝順序：與拆卸順序完全相反。三、三相異步電動機裝配后的檢查：機械檢查和電氣檢查。謝謝觀賞項目二三相異步電動機的拆裝目錄任務一三相異步電動機的認識與拆裝任務二三相異步電動機的工作特性測定任務二三相異步電動機的工作特性測定任務描述

三相異步電動機的工作特性需要通過空載、堵轉(zhuǎn)和負載試驗的方法測定。通過在額定電壓和額定頻率下對三相異步電動機的轉(zhuǎn)速、電磁轉(zhuǎn)矩、定子電流、功率因數(shù)及效率等工作參數(shù)的測量，繪制三相異步電動機的工作特性曲線，分析以上參數(shù)與輸出功率的關(guān)系。目錄一、三相異步電動機的工作特性二、三相異步電動機的參數(shù)測定三相異步電動機的工作特性測定一、三相異步電動機的工作特性

圖2-27三相異步電動機的工作特性曲線1.轉(zhuǎn)速特性

三相異步電動機空載時，輸出功率為零，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速接近于同步轉(zhuǎn)速，隨著負載的增大，即輸出功率增大，轉(zhuǎn)速要略為降低。因為只有轉(zhuǎn)速降低，才能使轉(zhuǎn)子電動勢增大，從而使轉(zhuǎn)子電流隨之增大，以產(chǎn)生更大的電磁轉(zhuǎn)矩與負載轉(zhuǎn)矩相平衡。所以，如圖2-27所示，三相異步電動機的轉(zhuǎn)速特性是一條稍向下傾斜的曲線。2.定子電流特性

由三相異步電動機的定子電流可知，空載時轉(zhuǎn)子電流、定子電流隨著負載的增大，轉(zhuǎn)速下降，轉(zhuǎn)子電流增大。為抵消轉(zhuǎn)子電流所產(chǎn)生的磁通勢，定子電流和定子磁通勢將幾乎隨P2的增大按正比增加，故在正常工作范圍內(nèi)近似為一直線。當P2增大到一定數(shù)值時，由于轉(zhuǎn)速n下降較多，轉(zhuǎn)子漏抗較大，轉(zhuǎn)子功率因數(shù)較低，這時平衡較大的負載轉(zhuǎn)矩需要更大的轉(zhuǎn)子電流，因而I1的增長將比原先更快些，所以曲線將向上彎曲，如圖2-27所示。4.轉(zhuǎn)矩特性

電動機空載時，P2=0，電磁轉(zhuǎn)矩等于空載時的轉(zhuǎn)矩。隨著P2的增加，T2在n不變的情況下，是一條過原點的直線。考慮到P2增加時，n稍有降低，故T=f（P2）為隨著增加略向上偏離直線。而T=T0+T2中，T0值很小，且為與P2無關(guān)的常數(shù)，所以T=f（P2）將比T2=f（P2）平行上移T0值，如圖2-27所示。3.功率因數(shù)特性

三相異步電動機運行時需要從電網(wǎng)吸收感性無功功率來建立磁場，所以異步電動機的功率因數(shù)總是滯后的?？蛰d時，P2=0，定子電流就是空載電流，主要用于建立旋轉(zhuǎn)磁場，因此主要是感性無功分量，功率因數(shù)很低。當負載增加時，轉(zhuǎn)子電流的有功分量增加，相對應的定子電流的有功分量也增加，使功率因數(shù)提高；接近額定負載時，功率因數(shù)最高；超過額定負載時，由于轉(zhuǎn)速降低較多，s增大，轉(zhuǎn)子功率因數(shù)角增大，轉(zhuǎn)子功率因數(shù)下降較多，轉(zhuǎn)子電流的無功分量增大，引起定子電流中的無功分量也增大，使電動機的功率因數(shù)趨于下降，如圖2-27所示。漯河職業(yè)技術(shù)學院二、三相異步電動機的參數(shù)測定1.空載試驗圖2-28三相異步電機試驗線路

空載試驗的主要目的是測電動機的勵磁參數(shù)，試驗接線圖如2-28所示。試驗時，電動機軸上不加任何負載，加電壓后電動機運行于空載狀態(tài)，使電動機運轉(zhuǎn)一段時間，讓機械損耗達