《電機技術(shù)》2.1.2 異步電動機原理和銘牌任務(wù)手冊

異步電動機原理和銘牌【任務(wù)要求】知識點技能點三相異步電動機的基本工作原理；旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生；轉(zhuǎn)差率；異步電機的三種運行狀態(tài)；三相異步電動機的銘牌數(shù)據(jù)三相異步電動機的工作原理的分析；掌握旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生的方法和原理；會根據(jù)轉(zhuǎn)差率分析異步電機的運行狀態(tài)；會識讀三相異步電動機的銘牌數(shù)據(jù)重點難點三相異步電動機的工作原理旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生【任務(wù)清單】任務(wù)1：三相異步電動機的基本工作原理當異步電動機定子三相對稱繞組中通入三相對稱的電流時，就會產(chǎn)生一個以同步轉(zhuǎn)速n1=60f1/p旋轉(zhuǎn)的圓形旋轉(zhuǎn)磁場，而轉(zhuǎn)子是靜止的。轉(zhuǎn)子與定子旋轉(zhuǎn)磁場之間有相對運動。轉(zhuǎn)子導(dǎo)體因切割定子旋轉(zhuǎn)磁場而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。因為轉(zhuǎn)子繞組是閉合的短路繞組，故轉(zhuǎn)子繞組內(nèi)有感應(yīng)電流流過。轉(zhuǎn)子載流導(dǎo)體在定子旋轉(zhuǎn)磁場中受到電磁力的作用，從而形成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)使電動機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。異步電動機的轉(zhuǎn)速n恒小于定子旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速n1。由于異步電動機轉(zhuǎn)速n與定子旋轉(zhuǎn)磁場不同步，故又稱為異步電動機。任務(wù)2：旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生三相異步電動機的定子，三相定子繞組對稱放置在定子槽中，即三相繞組首端U1、V1、W1（或末端U2、V2、W2）的空間位置互差120°。對稱的三相電流通入對稱的三相繞組中，它們的合成磁場就是一個旋轉(zhuǎn)磁場?。?！任務(wù)3：極對數(shù)和轉(zhuǎn)速的關(guān)系三相異步機的三相對稱定子繞組中通入對稱三相交流電，會在定子和轉(zhuǎn)子之間的氣隙中產(chǎn)生一個的旋轉(zhuǎn)磁場。P=1時，i變化一周磁場旋轉(zhuǎn)360°；P=2時，i變化一周磁場旋轉(zhuǎn)180°。顯然，四極旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速是二極電機的1/2。因此我們可以得到：任務(wù)4：轉(zhuǎn)差率用字母s表示，。當轉(zhuǎn)子靜止時，n=0，轉(zhuǎn)差率s=1；當轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速(空載運行)時，轉(zhuǎn)差率s=0；作為異步電動機，轉(zhuǎn)差率在0＜s＜1范圍內(nèi)變化。額定運行時，轉(zhuǎn)差率一般在0.01-0.06之間，即電機轉(zhuǎn)速接近同步速。負載越大，轉(zhuǎn)速越低，轉(zhuǎn)差率越大；反之，轉(zhuǎn)差率越小。轉(zhuǎn)差率的大小能夠反映電機的轉(zhuǎn)速大小或負載大小。任務(wù)5：異步電機的三種運行狀態(tài)（1）電磁制動；（2）電動機；（3）發(fā)電機1、電動機運行狀態(tài)：運行在電動機時n1>n>0,此時0<s<1。2、發(fā)電機運行狀態(tài)：n>n1，則轉(zhuǎn)差率s<0。3、電磁制動狀態(tài)：n<0，則轉(zhuǎn)差率s>1。任務(wù)6：三相異步電動機的銘牌數(shù)據(jù)型號（Y112M-4）：Y表示Y系列鼠籠式異步電動機（YR表示繞線式異步電動機）；112表示電機的中心高為112mm；M表示中機座（L為長機座；S為短機座）；4表示4極電機。2、額定功率P（4.0kW)：電動機額定狀態(tài)運行時，軸上所能輸出的機械功率。3、額定速度n（1440r/min)：電動機額定狀態(tài)運行時的轉(zhuǎn)速。4、額定電流IN（8.8A)：電動機加以額定電壓，在其軸上輸出額定功率時，定子從電源取用的線電流值。5、額定電壓UN（380V)：電動機額定狀態(tài)運行時，定子繞組上應(yīng)加的線電壓值。Y系列電動機的額定電壓都是380V。凡功率小于3KW的電機，其定子繞組均為星型聯(lián)接，4KW以上都是三角形聯(lián)接。6、防護等級（IP44）：指防止人體接觸電機轉(zhuǎn)動部分、電機內(nèi)帶電體和防止固體異物進入電機內(nèi)的防護等級。IP—特征字母，為“國際防護”的縮寫；44—4級防固體；4級防水。7、LW（82dB)：電動機的噪聲等級，值越小電動機運行的噪聲越低，單位為dB。8、工作制（工作制S1）：電動機的運行方式。一般分為“連續(xù)”（代號為S1）、“短時”（代號為S2）、“斷續(xù)”（代號為S3）9、額定頻率(50Hz)：電動機在額定運行狀態(tài)下，定子繞組所接電源的頻率。我國規(guī)定的額定頻率為50Hz。10、接法(Δ)：電動機在額定電壓下，定子繞組的連接方式（星型聯(lián)接和三角形聯(lián)接）。三相繞組具體應(yīng)該采用何種接法，應(yīng)視電力網(wǎng)的線電壓和各相繞組的工作電壓而定。目前我國生產(chǎn)的Y系列三相異步電動機，功率在4kW以下者一般采用星形接法；在4kW以上者采用三角形接法。11、絕緣等級（B級絕緣）：電動機繞組以及其他絕緣部件所用絕緣材料的等級，絕緣材料按耐熱性能可以分為Y、A、E、B、F、H、C七個等級。目前國產(chǎn)Y系列電動機一班采用B級絕緣?！救蝿?wù)拓展】請認真思考并回答下列問題以下圖所給的異步電動機為例，分別計算電動機額定運行時轉(zhuǎn)差率、輸入功率和效率。已知一臺三相異步電機的額定轉(zhuǎn)速為1437r/min，試求這臺電動機的極對數(shù)和額定轉(zhuǎn)差率。3、一臺50Hz、八極的三相感應(yīng)電動機，額定轉(zhuǎn)差率sN=0.04，問該機的同步轉(zhuǎn)速是多少？當該機運行在700r/min時，轉(zhuǎn)差率是多少？當該機運行在800r/min時，轉(zhuǎn)差率是多少？當該機運行在起動時，轉(zhuǎn)差率是多少？4、一臺異步電動機的技術(shù)數(shù)據(jù)為：ＰN=2.2kＷ，ｎN＝1430r／min，ηN=0.82，cosφ＝0.83，ＵN=220／380V。求Ｙ形和△形接法時的額定電流ＩN。5、一臺Y132－52－４型三相異步電動機其額定數(shù)據(jù)如下：轉(zhuǎn)速：1450r/min，功率：10kW，電壓：380Ｖ，接法：△，效率：87.5％，功率因數(shù)：0.87，試求：ＩN、