1、7/24/20221导入：电动机的分类导入：电动机的分类电动机电动机交流电动机交流电动机直流电动机直流电动机同步电动机同步电动机异步电动机异步电动机三相电动机三相电动机单 相 电 动单 相 电 动机机情景二情景二 三相异步电动机三相异步电动机7/24/20222三相三相式式异步电动机的异步电动机的结构结构定子铁心定子绕组转子铁心与绕组定子定子气隙气隙转子转子定子铁心定子铁心定子绕组定子绕组转子绕组转子绕组电动机电动机转子铁心转子铁心短路环转子铁心铜导条7/24/20223三相异步电动机的基本结构一、定子部分：1.定子铁心：由导磁性能很好的硅钢片叠成导磁部分。2.定子绕组：放在定子铁心内圆槽内导
2、电部分。3.机座：固定定子铁心及端盖，具有较强的机械强度和刚度。二、转子部分：1.转子铁心：由硅钢片叠成，也是磁路的一部分。2.转子绕组：1）笼型转子：转子铁心的每个槽内插入一根裸导条，形成一个多相对称短路绕组。2）绕线转子：转子绕组为三相对称绕组，嵌放在转子铁心槽内。三、气隙：异步电动机的气隙是均匀的。大小为机械条件所能允许达到的最小值。7/24/202247/24/202257/24/20226三相笼型异步电动机转子结构图三相笼型异步电动机转子结构图 7/24/20227相关知识点1.全电流定律：导体中有电流流过，就会产生与该导体向铰链的磁通。电流的正方向与有它所产生的磁场正方向须符合右手
3、螺旋定则。电生磁iB7/24/202282.电磁感应定律1.线圈所铰链的磁通改变或导体切割磁力线时线圈内就有感应电动势。2.判断感应电动势的方向：右手定则。N NS SB BE EV V磁变生电7/24/202293.电磁力定律n载流导体在磁场中受到力的作用，这种力是磁场与电流的相互作用，故称电磁力。n判断电磁力的方向：左手定则。7/24/202210 三相异步电动机工作原理 n通过一种旋转磁场与由这种旋转磁场借助于感应作用在转子绕组内所感生电流间相互作用，以产生电磁转矩，实现拖动作用。电磁力电磁转矩电动机旋转 旋转磁场感应电流 感应电动势7/24/202211一、旋转磁场n旋转磁场：是一种极
4、性和大小大小不变并以一定转速旋转的磁场。n旋转磁场可由电机定子三相对称绕组中通以三相对称电流后形成n （一）旋转磁场的产生（一）旋转磁场的产生三相对称电流三相对称绕组7/24/202212(一)旋转磁场的产生 n 两极旋转磁场形成示意图 n 规定：电流为正值时，由每相线圈的首端流出，由线圈末端流入。n 选择几个特定瞬间：7/24/202213 180tXBZ1nAYC 60tAXYCBZSN1n60A120tXYCBZ1n7/24/202214三相异步电动机的基本工作原理一、基本工作原理1.电生磁：三相对称绕组通往三相对称电流产生圆形旋转磁场。2.磁生电：旋转磁场切割转子导体感应电动势和电流。
5、3.电磁力：转子载流（有功分量电流）体在磁场作用下受电磁力作用，形成电磁转矩，驱动电动机旋转。U2U1W2V1W1V21nn7/24/202215(二)旋转磁场的方向n旋转磁场的方向：ABC（逆时针)旋转。7/24/202216(三)旋转磁场的转速n(1)对于一台两极电机 当三相电流随时间变化经过一个周期T，旋转磁场在空间转过 360，即对应电流变化一周。n因此，如果电流每秒钟变化 f1 次.旋转磁场每秒钟将转过 f1 转，即 n=f1(r/s)=60f1(r/m)7/24/202217(三)旋转磁场的转速(2)对于一台四极电机 绕组分布如图所示：从瞬间 t=0 到 t=120、240、360
6、，合成磁场在空间相应,转过 60、120、180,即旋转磁场仅转过 1/2 转.转速 n0=60f1/2(r/m)7/24/202218(三)旋转磁场的转速(3)当电机为 p 对极电机时:极对数为 p 的旋转磁场的转速为 n0=60f1/p(r/m)旋转磁场的这一转速用 n0 表示，称为同步转速.7/24/202219三相异步电动机的工作原理定子通三相对称电流 转子内产生旋转磁场转子导条产生感应电动势转子导条产生感应电流导条受到的电磁力作用 电磁力形成一个电磁转矩 电生磁磁变生电电磁生力转子转动7/24/202220n1.异步电动机名称的由来 一般情况下，异步电动机的转速不能达到旋转磁场的同步
7、转速n0。因为若旋转磁场与转子导条之间没有相对运动 就不可能有感应电动势，因此就不会产生电磁转矩，所以转子转速n与旋转磁场必定“异步异步”。n2.感应电动机名称的由来 定转子间的相互作用都是感应感应产生的，所以，又称作感应电动机。三、三相异步电动机的转差率7/24/202221 3.转差率n 定义转差率：一般情况下，异步电动机运行时转差率变化不大，空载转差率在 0.5%以下。满载转差率在 5%以下。7/24/202222三、异步电机的三种运行状态根据转差率的大小和正负,异步电机有三种运行状态机械能转变为电能电能和机械能变成内能电能转变为机械能能量关系制动制动驱动电磁转矩转差率转速外力使电机快速
8、旋转外力使电机沿磁场反方向旋转定子绕组接对称电源实现发电机电磁制动电动机状态10nn 0n1nn 10 s1s0s7/24/2022237/24/202224三相异步电动机的铭牌三相异步电动机的铭牌7/24/2022251 1）铭牌的意义）铭牌的意义电动机的铭牌上标示着电动机在正常运行时的额定数据。所示为三相异电动机的铭牌上标示着电动机在正常运行时的额定数据。所示为三相异步电动机的铭牌格式。步电动机的铭牌格式。（1 1）型号）型号 表示电动机系列品种、性能、防护结构形式、转子类型等表示电动机系列品种、性能、防护结构形式、转子类型等产品代号。产品代号。（2 2）额定功率）额定功率 指电动机在额定
9、运行情况下转轴输出的机械功率，单指电动机在额定运行情况下转轴输出的机械功率，单位为位为kWkW。（3 3）额定电压）额定电压 指电动机正常工作情况下加在定子绕组上的线电压，指电动机正常工作情况下加在定子绕组上的线电压，单位为单位为V V。（4 4）额定电流）额定电流 指电动机额定电压下额定输出时定子电路的线电流，指电动机额定电压下额定输出时定子电路的线电流，单位为单位为A A。（5 5）接法）接法 指电动机定子三相绕组的连接方法，一般有指电动机定子三相绕组的连接方法，一般有Y Y形和形和形两种形两种接法。视电源额定电压情况而定。图接法。视电源额定电压情况而定。图7-47-4所示为三相绕组的所示
10、为三相绕组的Y Y形和形和形连形连接方法。接方法。三相三相异异步步电动电动机机铭铭牌牌7/24/202226三相绕组接法三相绕组接法7/24/202227（6 6）额定频率）额定频率 指电动机所接电源的频率，我国电网额定频率为指电动机所接电源的频率，我国电网额定频率为50 Hz50 Hz。（7 7）额定转速）额定转速 指电动机在额定电压、额定频率和额定输出功率的情况下转子指电动机在额定电压、额定频率和额定输出功率的情况下转子的转速，单位为的转速，单位为r/minr/min。（8 8）定额）定额 指电动机运行允许工作的持续时间。分为指电动机运行允许工作的持续时间。分为“连续连续”、“短时短时”和
11、和“断续断续 三种工作制。三种工作制。“连续连续”表示可以按照铭牌中各项额定值连续运行。表示可以按照铭牌中各项额定值连续运行。“短短时时”只能按铭牌规定的工作时间作短时运行。只能按铭牌规定的工作时间作短时运行。“断续断续”则表示可作重复周期性则表示可作重复周期性断续使用。断续使用。（9 9）绝缘等级）绝缘等级 指电动机所采用的绝缘材料按它的耐热程度规定的等级。常用指电动机所采用的绝缘材料按它的耐热程度规定的等级。常用绝缘材料的级别及其最高允许温度如表所示。绝缘材料的级别及其最高允许温度如表所示。2 2）国产三相异步电动机的系列型号）国产三相异步电动机的系列型号 国产电动机系列型号由产品名称、规
12、格、品种和形式组成，它们用字母和国产电动机系列型号由产品名称、规格、品种和形式组成，它们用字母和数字表示。数字表示。例如：例如：Y112M4Y112M4型电动机，其中型电动机，其中Y Y代表异步电动机，代表异步电动机，112112代表机座中心高度（单位代表机座中心高度（单位为为mmmm），），M M代表机座号（代表机座号（L L是长，是长，M M是中，是中，S S是短），是短），4 4代表磁极数。代表磁极数。三相异步电动机的铭牌三相异步电动机的铭牌7/24/202228级别级别AEBFH最高允许温最高允许温度（度（）1051201301551807/24/202229型号例:7/24/2022
13、30额定值额定值关系有：NNNNNIUPcos3)(VkVUN或额定电压额定运行状态时加在定子绕组上的线电压.)(kWPN额定功率额定条件下转轴上输出的机械功率。)(AIN额定电流在额定运行状态下流入定子绕组的线电流.min)/(rnN额定转速额定运行时电动机的转速.NNf额定效率额定频率额定功率因数Ncos二、额定值7/24/202231.min/1440,85.0Ncos87%,7.5kW,NP,380VNU,3-例例：rNnN相异步电动机相异步电动机、额定转差率求：额定电流、极对数04.0150014401500112)160int()(4.15cos3nNnnNsNnfpANNNUNPNI7/24/202232.min/570,89.0Ncos79%,55kW,NP,380VNU,3-例例：rNnN相异步电动机相异步电动机、额定转差率求：额定电流、极对数04.0150014401500112)160int()(4.15cos3nNnnNsNnfpANNNUNPNI
