三相异步电动机的工作原理旋转磁场机电一体化教研室o规定i

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1、,2013-7-23,,*,,机电一体化教研室,,,,*,,工程七 三相异步电动机的拆卸与装配,任务1 三相异步电动机的构造,,与工作原理,一、任务描述,在汽车自动扮装配线上，用作工位转化的桁架机械手需要进展前进、后退等操作动作，这些动作是如何实现的？需要由三相异步电动机来进展掌握。,,,,,Content 03,,,Content 02,,,Content 01,ThemeGallery is a Design Digital Content & Contents mall developed by Guild Design Inc.,,Description of the content

2、s,,Description of the contents,,Description of the contents,,Description of the contents,,,,,方法目标,,,力量目标,,,,学习目标,1.了解三相笼型异步电动机的构造；,,2.把握三相笼型异步电动机的工作原理；,,3.把握三相笼型异步电动机的铭牌数据的含义。,1.培育学生职业道德；,,2.培育学生严谨务实的工作态度。,1.会利用三相异步电动机的工作原理解决实际问题；,,2.能够分析三相异步电动机的常见故障，并能提出合理的解决方案。,二、任务目标,三、新语新知,〔一〕三相异步电动机的构造,1,.,定子,铁

3、心：由内周有槽,,的硅钢片叠成。,A ----X,,B ----Y,,C---- Z,三相绕组,机座：铸钢或铸铁,转子: 在旋转磁场作用下，产生感应电动势或电流。,2,.,转子,鼠笼转子,铁心：,由外周有槽的硅钢片叠成。,(1,),鼠笼式转子,铁芯槽内放铜条，端,,部用铜环形成一体。,,或铸铝形成转子绕组。,(2,),绕线式转子,同定子绕组一样，也分为三相，并且接成星形。,鼠笼式,绕线式,,鼠笼型异步电动机,绕线型异步电动机,鼠笼型转子铁心和绕组构造示意图,三相绕线型转子构造图,鼠笼式电动机与绕线式电动机的的比较：,鼠笼式：,,构造简洁、价格低廉、工作牢靠；不能人为转变电动机的机械特性。,绕

4、线式：,,构造简单、价格较贵、维护工作量大；转子,,外加电阻可人为转变电动机的机械特性。,定子三相绕组通入三,,相沟通电(星形联接),A,X,B,Y,C,Z,(1),旋转磁场的产生,o,,〔二〕三相异步电动机的工作原理,1.旋转磁场,o,规定,i,:,“+”,首端流入，尾端流出,i,:,“,–,”,尾端流入，首端流出,,A,Y,C,B,Z,X,(•)电流出,(,,)电流入,A,X,Y,C,B,Z,三相电流合成磁场 的分布状况,A,X,Y,C,B,Z,合成磁场方向向下,合成磁场旋转60°,合成磁场旋转90°,,t,60,0,o,A,X,Y,C,B,Z,A,A,X,Z,B,C,Y,A,A,X

5、,Z,B,C,Y,,取决于三相电流的相序,(2),旋转磁场的旋转方向,结论： 任意调换两根,,电源进线，则旋转,,磁场反转。,任意调换两根电源进线,,(电路如图),A,X,C,Z,B,Y,0,,t,o,(3),旋转磁场的极对数P,当三相定子绕组按图示排列时，产生一对磁极的旋转磁场，,即：,,o,,t,A,X,B,Y,C,Z,A,X,Y,C,B,Z,假设定子每相绕组由两个线圈串联 ，绕组的始端之间互差60°，将形成两对磁极的旋转磁场。,C',Y',A,B,C,X,Y,Z,A',X',B',Z',,A,X,B,Y,C,极对数,旋转磁场的磁极对数,,与三相绕组的排列有关,C',Y',A,B,C,

6、X,Y,Z,A',X',B',Z',0,0,,t,o,(4),旋转磁场的转速,工频：,旋转磁场的转速取决于磁场的极对数,p,=1时,A,X,Y,C,B,Z,A,X,Y,C,B,Z,A,X,Y,C,B,Z,p,=,2时,0,,旋转磁场转速,n,0,与,,极对数,p,的关系,极对数,每个电流周期,,磁场转过的空间角度,同步转速,旋转磁场转速,n,0,与频率,f,1,和极对数,p,有关。,可见:,,2.,电动机的转动原理,A,X,Y,C,B,Z,,定子三相绕组通入三相沟通电,方向:顺时针,,切割转子导体,右手定则,感应电动势,E,20,旋转磁场,感应电流,I,2,旋转磁场,左手定则,电磁力,F,F

7、,电磁转矩,T,n,F,,3. 转差率,,旋转磁场的同步转速和电动机转子转速之差与,,旋转磁场的同步转速之比称为,转差率。,,由前面分析可知，电动机转子转动方向与磁场旋转的方向全都，但转子转速 n 不行能到达与旋转磁场的转速相等，即,异步电动机,如果:,无转子电动势和转子电流,转子与旋转磁场间没有相对运动，磁通不切,,割转子导条,无转矩,因此，转子转速与旋转磁场转速间必需要有差异。,异步电动机运行中:,转子转速亦可由转差率求得,转差率,s,例1：,一台三相异步电动机，其额定转速,n,=,975 r/min,，电源频率,f,1,=,50 Hz,。试求电动机的极对数和额定负载下的转差率。,解：,

8、依据异步电动机转子转速与旋转磁场同步转,,速的关系可知：n0=1000 r/min , 即,p,=3,额定转差率为,〔三〕三相异步电动机铭牌数据,1. 型号,,例如：,Y 132 M－4,,用以说明电动机的系列、几何尺寸和极数。,磁极数(,极对数,p,= 2,),机座长度代号,机座中心高（mm）,三相异步电动机,,异步电动机产品名称代号,产品名称,异步电动机,绕线式异步电动机,防爆型异步电动机,高起动转矩异步电动机,新代号,汉字意义,老代号,Y,异,异绕,异爆,异起,YR,YB,YQ,J、JO,JR、JRO,JB、JBO,JQ、JQO,2.,接法,接线盒,定子三相绕组的联接方法,。,,V,1

9、,,W,2,U,1,W,1,U,2,V,2,U,2,U,1,W,2,V,1,V,2,W,1,,U,1,V,1,W,1,W,2,U,2,V,2,,,W,2,U,2,V,2,V,1,W,1,U,1,Y 联结,W,1,U,1,V,1,W,2,U,2,V,2,, 联结,额定值关系有：,,额定运行状态时加在定子绕组上的线电压.,,额定条件下转轴上输出的机械功率。,在额定运行状态下流入定子绕组的线电流,.,,额定运行时电动机的转速,.,额定值,3. 电压,例如：380/220V、Y/ 是指线电压为 380V 时,,承受 Y联结；线电压为 220V 时承受 ,,联结。,说明：一般规定，电动机的运行电压

10、不能高于或低,,于额定值的 5% 。由于在电动机满载或接近,,满载状况下运行时，电压过高 或过低都会使,,电动机的电流大于额定值, 从而使电动机过热。,电动机在额定运行时定子绕组上应加的线电压值,三相异步电动机的额定电压有380V，3000V,,,及6000V等多种。,4.,电流,例如： Y /,,6.73 / 11.64 A,,表示星形,联结,下电机的线电流为 6.73A；三角形,联结,下线电流为 11.64A。两种接法下相电流均为 6.73A。,,5. 功率与效率,鼠笼电机,,,=72~93％,电动机在额定运行时定子绕组的,线电流值。,额定功率是指电机在额定运行时轴上输出的机,,械功

11、率,P,2,，它不等于从电源吸取的电功率,P,1,。,留意：有用中应选,,择容量适宜的电机，防止消失 “大马拉,,小车” 的现象。,6.,功率因数,P,N,,,三相异步电动机的功率因数较低，在额定负载时约为 0.7 ~ 0.9。空载时功率因数很低，只有,,0.2 ~ 0.3。额定负载时，功率因数最高。,P,2,cos,,O,如：,n,,N,=,1440 转/分,,,s,N,=,0.04,8.,绝缘等级,指电机绝缘材料能够承受的极限温度等级，分,,为A、E、B、F、H五级，A级最低(105,ºC),，H级最高(180,ºC),。,7.,额定转速,电机在额定电压、额定负载下运行时的转速。,请

12、同学们分组：,,对教室内的三相异步电动机进展拆装。,四、任务实施,三相异步电动机的日常巡检与维护,通常应巡检如下几点:,,1.看：,,⑴ 检查电动机的接地爱护是否牢靠，检查电动机外壳有无裂纹，检查电动机的地脚螺钉、端盖螺栓有否松动。,,⑵ 检查电动机通风和环境的状况。应保持电动机及端罩的洁净卫生，保证冷却风扇的正常运行，保证通风口通畅，保证外部环境不影响电机的正常运行。外部环境温度不宜超过40℃。,,⑶ 检查电动机的工作电流是否超过额定电流〔现场如有电流表〕。,五、知识扩展,2.听：,,⑷ 监听电动机的噪音有无特别状况。,,⑸ 监听电动机轴承有无特别的声响。,,3.摸：,,⑹ 检查电动机有无过热状况。,,⑺ 检查电动机有无特别振动状况。,,4.闻：,,⑻ 检查电动机是否发出特别气味。,,⑼ 检查电动机轴承部位是否挥发油脂气味。,,5.问：,,〔10〕 向操作者了解电动机运行时有无特别征兆。,六、课堂小结,〔一〕本节课我们主要表达以下内容：,,1.三相异步电动机的构造，工作原理；,,2.三相异步电动机的铭牌；,,3.三相笼型异步电动机日常维护。,,〔二〕课程重点是：,,1.知道三相笼型异步电动机的工作原理；,,2.把握三相笼型异步电动机的铭牌数据的含义。,七、扩展思考,如何掌握电动机的转动？,Thank You !,