軌道交通電工基本技能與實訓課件 項目6 電動機原理與檢修

項目6電動機原理與檢修知識導圖學習目標知識目標：1．了解交流電動機、直流電動機的結(jié)構(gòu)。

2．理解交流電動機旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動原理。

3．掌握三相、單相交流異步電動機正反轉(zhuǎn)的控制原理。

4．掌握直流電動機的啟動、正反轉(zhuǎn)控制方法。

技能目標：掌握三相交流電動機首尾端的判斷方法。素養(yǎng)目標：培養(yǎng)學生“學一行，愛一行，鉆一行，精一行”，立志

成為大國工匠。一、三相交流異步電動機的基本結(jié)構(gòu)三相交流異步電動機主要由靜止的定子（固定部分）和轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子（轉(zhuǎn)動部分）兩大部分組成任務6.1三相交流異步電動機的結(jié)構(gòu)定子鐵芯的作用有兩個：一個是用來形成電動機的磁路，另一個是安放定子繞組。定子鐵芯一般采用0.35-0.5mm的漆硅鋼篇沖壓而成。1．固定部分固定部分由定子鐵芯、定子繞組和端蓋機座組成。任務6.1三相交流異步電動機結(jié)構(gòu)定子繞組為電機提供電路，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。三相交流異步電動機的定子繞組由三個對稱、相序相差120°空間角度的繞組嵌放在定子槽內(nèi)。電動機接成“△”和“Y”型接法任務6.1三相交流異步電動機結(jié)構(gòu)2．轉(zhuǎn)動部分轉(zhuǎn)動部分由轉(zhuǎn)子鐵芯、轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)軸組成。轉(zhuǎn)子鐵芯也是電動機磁路的一部分，一般用厚度為0.5mm的漆硅鋼片沖壓而成。任務6.2三相交流電動機的工作原理一、三相交流異步電動機的工作原理電動機要旋轉(zhuǎn)必須有三個條件：①有旋轉(zhuǎn)磁場。②有閉合回路的轉(zhuǎn)子。③轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速有差異（轉(zhuǎn)差率）。任務6.2三相交流電動機的工作原理二、三相交流異步電動機的定子繞組旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生當電動機的定子繞組通入三相交流電流，該電流就在定子繞組中產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場任務6.2三相交流電動機的工作原理選定ωt為0°、π/2、π、3π/2、2π五個點進行分析，總結(jié)磁場的變化規(guī)律。（1）當ωt=0時，電流由W相進，V相出，U相無電流，產(chǎn)生磁場向下。（2）當ωt=π/2時，電流由U相流入，V相、W相流出，產(chǎn)生磁場向左。（3）當ωt=π時，電流由V相進，W相出，U相無電流，產(chǎn)生磁場向上。（4）當ωt=3π/2時，電流由V、W相流入，U相流出，產(chǎn)生磁場向右。（5）當ωt=2π時，電流由W相進，V相出，U相無電流，產(chǎn)生磁場向下。任務6.2三相交流電動機的工作原理由此可見，給電動機的繞組通三相交流電源時，定子繞組中產(chǎn)生的磁場的規(guī)律為：（1）三相電流在三相繞組中合成的磁場在空間上是旋轉(zhuǎn)的。（2）合成的磁場的旋轉(zhuǎn)方向為三相繞組U、V、W在空間順序的方向。任務6.2三相交流電動機的工作原理三、三相交流異步轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動原理旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子繞組，將在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應電動勢和感應電流，通電電流在磁場中受到力的作用，這個力產(chǎn)生的力矩使轉(zhuǎn)子朝著旋轉(zhuǎn)磁場的方向旋轉(zhuǎn)。任務6.2三相交流電動機的工作原理四、三相交流異步電動機正反轉(zhuǎn)控制原理在實際工作中，改變電動機轉(zhuǎn)動方向的做法是：在接線盒內(nèi)，將任意兩接線柱與電源連接的導線對調(diào)，或在電源開關(guān)上將與電動機連接的任意兩條導線對調(diào)就可以實現(xiàn)電動機的正反轉(zhuǎn)。任務6.3單相交流電動機的工作原理一、單相交流異步電動機的結(jié)構(gòu)單相交流異步電動機是由固定不動的定子和旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子構(gòu)成，定子和轉(zhuǎn)子的鐵芯都是由硅鋼片疊壓而成，轉(zhuǎn)子都是采用鼠籠式轉(zhuǎn)子。單相交流異步電動機的定子槽內(nèi)安放了兩套繞組，定子繞組產(chǎn)生的磁場是脈振磁場。任務6.3單相交流電動機的工作原理二、單相交流異步電動機的工作原理和啟動單相電動機的供電電源是單相電源，不能產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，其產(chǎn)生的磁場大小隨著交流電流大小而變化，方向隨著交流電方向變化總是在一個位置上下振動，我們稱之為脈振磁場。這種磁場在轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生的合力和合力矩均為“0”，所以轉(zhuǎn)子是靜止不動的。所以單相交流異步電動機如不采取一定措施，電動機是不能自行啟動的。任務6.3單相交流電動機的工作原理二、單相交流異步電動機的工作原理和啟動在單相交流電動機的定子上往往會嵌套兩套繞組，一個是主繞組，也叫工作繞組，用“U1U2”表示，直接接到電源上。另一個是副繞組，也叫啟動繞組，用“Z1Z2”表示，與電容C串聯(lián)后接到電源。由于電容的移相功能，使得流過兩個繞組的電流相差90°電角度，從而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，使電動機得到轉(zhuǎn)動。任務6.3單相交流電動機的工作原理三、常用的單相交流異步電動機的分類任務6.3單相交流電動機的工作原理四、單相異步電動機控制1．單相交流異步電動機的正反轉(zhuǎn)當開關(guān)“S”打在“1”位置，U1U2直接接電源為主繞組，Z1Z2與電容C串聯(lián)構(gòu)成，形成啟動電路，Z1Z2為副繞組。當開關(guān)“S”打在“2”位置，Z1Z2直接接電源為主繞組，U1U2與電容C串聯(lián)構(gòu)成，形成啟動電路，U1U2為副繞組。任務6.3單相交流電動機的工作原理四、單相異步電動機控制2．單相交流異步電動機的轉(zhuǎn)速控制U1U2為主繞組，Z1Z2為帶抽頭的副繞組，電容C為啟動電容。通過改變轉(zhuǎn)換開關(guān)“S”到“1”、“2”、“3”達到調(diào)速目的。任務6.4直流電動機直流電動機是指使用直流電源的電動機。因為控制精準，啟動性能好，啟動轉(zhuǎn)矩大，調(diào)速性能好等優(yōu)點在現(xiàn)代工業(yè)制造，自動化控制中得到廣泛應用。任務6.4直流電動機一、直流電動機的結(jié)構(gòu)直流電動機是由靜止的定子和轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子（電樞）兩大部分組成，定子和轉(zhuǎn)子之間的空隙叫空氣隙。任務6.4直流電動機1．定子部分主要作用是用來產(chǎn)生磁場、機械支撐等。由主磁極、換向磁極，機座、電刷等主要部件組成。

直流電動機的主磁極直流電動機的換向極直流電動機的電刷裝置任務6.4直流電動機2．轉(zhuǎn)子部分轉(zhuǎn)子通常稱為電樞，是用來產(chǎn)生感應電動勢、電流、電磁轉(zhuǎn)矩，實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的部件。直流電動機的轉(zhuǎn)子由電樞繞組和鐵芯、換向器、轉(zhuǎn)軸、風扇等組成。任務6.4直流電動機二、直流電動機的分類1、分為兩大類，永磁電機和勵磁電機2、勵磁電機又分為他勵式直流電機和自勵式直流電機兩種。他勵式直流電機自勵式直流電