三相異步電動(dòng)機(jī)工作原理與圖解ppt課件

1、第七章 異步電動(dòng)機(jī)7.1 7.1 三相異步電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造三相異步電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造 一一. 電動(dòng)機(jī)的分類電動(dòng)機(jī)的分類異步感應(yīng)電動(dòng)機(jī)：運(yùn)用廣泛。異步感應(yīng)電動(dòng)機(jī)：運(yùn)用廣泛。同步電動(dòng)機(jī)：用于功率較大，不需求同步電動(dòng)機(jī)：用于功率較大，不需求 調(diào)速，長期任務(wù)的機(jī)械。調(diào)速，長期任務(wù)的機(jī)械。交流交流直流：他勵(lì)，并勵(lì)，串勵(lì)，復(fù)勵(lì)。直流：他勵(lì)，并勵(lì)，串勵(lì)，復(fù)勵(lì)。電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)三相異步機(jī)的構(gòu)造三相異步機(jī)的構(gòu)造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：在旋轉(zhuǎn)磁場作用下， 產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢或產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)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

2、繞式線繞式鼠籠式鼠籠式鼠籠轉(zhuǎn)子鼠籠轉(zhuǎn)子 三相定子繞組：產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。三相定子繞組：產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。組成：定子鐵心、定子繞組和機(jī)座。組成：定子鐵心、定子繞組和機(jī)座。 轉(zhuǎn)子：在旋轉(zhuǎn)磁場作用下，產(chǎn)生轉(zhuǎn)子：在旋轉(zhuǎn)磁場作用下，產(chǎn)生 感應(yīng)電動(dòng)勢或電流。感應(yīng)電動(dòng)勢或電流。組成：轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)軸。組成：轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)軸。一一. 轉(zhuǎn)動(dòng)原理：轉(zhuǎn)動(dòng)原理： 7.2 7.2 三相異步電動(dòng)機(jī)的任務(wù)原理三相異步電動(dòng)機(jī)的任務(wù)原理 實(shí)踐的異步電動(dòng)機(jī)中，實(shí)踐的異步電動(dòng)機(jī)中，轉(zhuǎn)子之所以轉(zhuǎn)動(dòng)，是由于轉(zhuǎn)子之所以轉(zhuǎn)動(dòng)，是由于旋轉(zhuǎn)磁場的作用。旋轉(zhuǎn)磁場的作用。二、旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生二、旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生AYCBZ異步機(jī)中異步機(jī)中,旋轉(zhuǎn)

3、磁場替代了旋轉(zhuǎn)磁極旋轉(zhuǎn)磁場替代了旋轉(zhuǎn)磁極AiBiCimIt0n()電流出電流出()電流入電流入X240sin120sinsintIitIitIimCmBmA三相對稱繞組通入三相對稱電流就構(gòu)成三相對稱繞組通入三相對稱電流就構(gòu)成旋轉(zhuǎn)磁場。旋轉(zhuǎn)磁場。0wt060wt090wt旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速大小旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速大小分）轉(zhuǎn) /( 600fn 一個(gè)電流周期，旋轉(zhuǎn)磁場在空間轉(zhuǎn)過一個(gè)電流周期，旋轉(zhuǎn)磁場在空間轉(zhuǎn)過360。那么。那么 同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)磁場的速度為：同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)磁場的速度為：AXYCBZNSAXYCBZSN0n60AXYCBZNSAiBiCimIt極對數(shù)極對數(shù)P的概念的概念BiAXBYCZAiCi1p此種

4、接法下，合成磁場只需一對磁極，那么極對數(shù)為此種接法下，合成磁場只需一對磁極，那么極對數(shù)為1。即：即：AXYCBZNS極對數(shù)極對數(shù)P的改動(dòng)的改動(dòng)CYABCXYZAXBZAiBiCi 將每相繞組分成兩段，按右以下圖放入定子槽內(nèi)。將每相繞組分成兩段，按右以下圖放入定子槽內(nèi)。形形成的磁場那么是兩對磁極。成的磁場那么是兩對磁極。X AAXBYBYCZCZ極對數(shù)極對數(shù)2pAXX ANSSNZCZCBYBYCYABCXYZAXBZAiCiBiAiBiCimItXNSASNZBX AYCZBCY0t分）轉(zhuǎn)/( 600pfn 60t A0nAZXXCZCSNSN30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)iBiC

5、imIt三相異步電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速三相異步電動(dòng)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(gè)電流周期每個(gè)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電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)磁場同步轉(zhuǎn)速的關(guān)系電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)磁場同步轉(zhuǎn)速的關(guān)系電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速:n電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向與磁場旋轉(zhuǎn)的方向一致，電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向與磁場旋轉(zhuǎn)的方向一致， 但但 異步電動(dòng)機(jī)異步電動(dòng)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(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場間沒有相對運(yùn)動(dòng)無轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢轉(zhuǎn)子導(dǎo)體不切割磁力線無轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢轉(zhuǎn)子導(dǎo)

6、體不切割磁力線無轉(zhuǎn)子電流無轉(zhuǎn)子電流提示：假設(shè)提示：假設(shè)0nn 轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)差率 的概念：的概念：)(s%10000nnns異步電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中異步電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中:%91s轉(zhuǎn)差率為旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速和電動(dòng)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(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速之差。即：電動(dòng)機(jī)起動(dòng)瞬間電動(dòng)機(jī)起動(dòng)瞬間:1 , 0sn轉(zhuǎn)差率最大轉(zhuǎn)差率最大旋轉(zhuǎn)方向：取決于三相電流的相序。旋轉(zhuǎn)方向：取決于三相電流的相序。0n0n改動(dòng)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向：換接其中兩相改動(dòng)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 方法：和電源相接的恣意兩相互換，就可實(shí)現(xiàn)方法：和電源相接的恣意兩相互換，就

7、可實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)。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 源源一、一、 三相異步電動(dòng)機(jī)的三相異步電動(dòng)機(jī)的“電磁關(guān)系電磁關(guān)系 i2轉(zhuǎn)、定子電路轉(zhuǎn)、定子電路R1R2i1u1e1e 1e2e 2 ：漏磁通：漏磁通產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢。勢。 ：主磁通產(chǎn)：主磁通產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢。生的感應(yīng)電動(dòng)勢。e1 e2、e 1 e 2、dtdNeeeRiu1111111設(shè)：設(shè)：tsin1m那么：那么：tNum1111cos定子邊：定子邊：7.3 7.3 三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性三個(gè)重要轉(zhuǎn)矩三個(gè)重要轉(zhuǎn)矩n0TnNT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

8、壓下，以額定轉(zhuǎn)速定轉(zhuǎn)速 運(yùn)轉(zhuǎn)，輸出額運(yùn)轉(zhuǎn)，輸出額定功率定功率 時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)軸時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)軸上輸出的轉(zhuǎn)矩。上輸出的轉(zhuǎn)矩。NPNn( 1 )/()(9550602分轉(zhuǎn)千瓦NNNNNnPnPT牛頓牛頓米米NTnN電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)矩。電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)矩。 假設(shè)假設(shè) 電機(jī)將會電機(jī)將會因帶不動(dòng)負(fù)載而停轉(zhuǎn)。因帶不動(dòng)負(fù)載而停轉(zhuǎn)。maxTTL最大轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩 ：( 2 )maxT電機(jī)帶動(dòng)最大負(fù)載的才干。電機(jī)帶動(dòng)最大負(fù)載的才干。n0TnmaxT求解求解0ST21220222)(UsXRsRKT2021max21XKUT過載系數(shù)：過載系數(shù)：NTTmax三相異步機(jī)三相異步機(jī)2 .28 .1 任務(wù)時(shí)，一定令負(fù)載

9、轉(zhuǎn)矩任務(wù)時(shí)，一定令負(fù)載轉(zhuǎn)矩 ，否那，否那么電機(jī)將停轉(zhuǎn)。致使么電機(jī)將停轉(zhuǎn)。致使留意：留意： 1三相異步機(jī)的三相異步機(jī)的 和電壓的平方成正比，所和電壓的平方成正比，所以對電壓的動(dòng)搖很敏感，運(yùn)用時(shí)要留意電壓的變化。以對電壓的動(dòng)搖很敏感，運(yùn)用時(shí)要留意電壓的變化。maxTmaxTTL 2電機(jī)嚴(yán)重過熱電機(jī)嚴(yán)重過熱0n121)(s II2021max21XKUTstT起動(dòng)轉(zhuǎn)矩起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 ：( 3 )電機(jī)起動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)矩。電機(jī)起動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)矩。n0TnstT21220222)(UsXRsRKT0n1)(s 其中其中那么那么21220222)(UXRRKTstLstTT stT表達(dá)了電動(dòng)機(jī)帶載起動(dòng)的才干。假設(shè)表達(dá)了電動(dòng)機(jī)

10、帶載起動(dòng)的才干。假設(shè) 電機(jī)能電機(jī)能起動(dòng)，否那么將起動(dòng)不了。起動(dòng)，否那么將起動(dòng)不了。 2.4 三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)用三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)用一、一、 三相異步機(jī)的起動(dòng)三相異步機(jī)的起動(dòng)stI起動(dòng)電流起動(dòng)電流 ：中小型鼠籠式電機(jī)起動(dòng)電流為額定電流的中小型鼠籠式電機(jī)起動(dòng)電流為額定電流的5 7 倍。倍。0n定子電流定子電流 緣由：起動(dòng)時(shí)緣由：起動(dòng)時(shí) ，轉(zhuǎn)子導(dǎo)條切割磁力線速度很大。，轉(zhuǎn)子導(dǎo)條切割磁力線速度很大。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)載任務(wù)影響其他負(fù)載任務(wù)頻繁起動(dòng)時(shí)呵斥熱量積累頻繁起動(dòng)時(shí)呵斥熱量積累 電機(jī)過熱電機(jī)過熱影響：影響：三相異步機(jī)的起動(dòng)

11、方法：三相異步機(jī)的起動(dòng)方法：1 直接起動(dòng)。二三十千瓦以下的異步電動(dòng)機(jī)普通直接起動(dòng)。二三十千瓦以下的異步電動(dòng)機(jī)普通 采用直接起動(dòng)。采用直接起動(dòng)。2 降壓起動(dòng)。降壓起動(dòng)。Y 起動(dòng)起動(dòng)自耦降壓起動(dòng)自耦降壓起動(dòng)3轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)。轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)。以下引見以下引見Y 起動(dòng)和轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)。起動(dòng)和轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)。 2.5 三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù) Y132M-4型電動(dòng)機(jī)型電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)型號型號 Y132M-4 功率功率7.5KW 頻率頻率50Hz電壓電壓380V 電流電流15.4A 接法接法轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速1440 r/min 絕緣等級絕緣等級 B 任務(wù)方式：延續(xù)任務(wù)方式

12、：延續(xù)功率因數(shù)功率因數(shù) 0.85 效率效率(%) 87 年年 月月 編號編號 XX電機(jī)電機(jī)廠廠1. 型號：闡明不同用途，不同環(huán)境。型號：闡明不同用途，不同環(huán)境。三相異步電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)機(jī)座中心高機(jī)座中心高機(jī)座長度代號機(jī)座長度代號磁極數(shù)磁極數(shù)Y 132 M-4磁極數(shù)磁極數(shù)(極對數(shù)極對數(shù) p=2)同步轉(zhuǎn)速同步轉(zhuǎn)速1500轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/分分分）轉(zhuǎn)/( 600pfn 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：如： n =1440 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/分分3. 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

13、 YABCXYZAZBYXCABCXYZ接線盒：接線盒：圖圖1 圖圖24. 額定電壓：定子繞組在指定接法下應(yīng)加的線電壓額定電壓：定子繞組在指定接法下應(yīng)加的線電壓. 闡明：普通規(guī)定電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)電壓不能高于或低于額闡明：普通規(guī)定電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)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(shí)采用時(shí)采用Y接法；接法； 當(dāng)線電壓為當(dāng)線電壓為220V時(shí)采用時(shí)采用 接法。接法。11IUNfU11144.4電壓動(dòng)搖對電動(dòng)機(jī)的影響電壓動(dòng)搖對電動(dòng)機(jī)的影響1U1I11IUsnnns02E202sEE 2I1I1Un小1U大1UTnI5. 額定電流：定子繞組在指定接法下的線電流。額定電流：定子繞組在指定接法下的線電流。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，相電，相電流為流為6.48A；星形接法時(shí)線、相電流均為；星形接法時(shí)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(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)軸上輸出的功率額定功率指電機(jī)在額定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)軸上輸出的功率 ，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) =